一种低含量轻烧氧化镁粉制备镁质防火板的方法

技术领域

本发明属于镁质防火板的生产技术领域，特别是涉及一种低含量轻烧氧化镁粉制备镁质防火板的方法。

背景技术

据报道，目前市面上的防火板是通过镁作为成型剂，加入填料、改性剂等制备而成，主要有无毒、防火、质轻、不易变形等优点，具有强度高、有握钉力、有韧性以致施工简易等优点。但现有技术中，制备的玻镁板中存在强度达不到标准、干缩湿胀率较大、反卤泛霜等缺点，很难达到使用要求。

在现有的防火板制备的技术中，中国专利CN103922691A中公开了一种防火板制备方法，主要填充材料为矿渣，填充材料为高岭土、硅灰和硅藻土的混合物，改性为有机、无机盐，增强材料为木屑和增强纤维，经混合搅拌、成型后形成防火板。利用了矿渣填充，提高板材密度，有较好的抗压性与防火性。中国专利CN106738201A公开了一种增强纤维镁质防火板的制作方法，主要成分为硫酸镁、氧化镁、锯末粉、竹纤维制备成增强纤维镁质防火板经过养护后进行切割，成型，进行包装。增强纤维镁质防火板具有环保，防火，防水，保温，不易变型，防腐作用。

为了最大限度的提升镁质防火板的性能，节约制备防火板的成本，综合利用镁质资源，现利用低含量轻烧氧化镁粉制备镁质防火板。现有技术所制备的防火板，大多数是采用氯氧镁胶凝体系制备，由于氯离子的特殊性，制品较容易吸潮反卤；低含量轻烧氧化镁粉未被充分利用，影响生态、造成污染。因此，利用低含量轻烧氧化镁粉制备镁质防火板，对于未来镁质材料的综合利用和防火板的绿色发展具有积极的意义。

发明内容

本发明目的在于提供一种低含量轻烧氧化镁粉制备镁质防火板的方法，克服现有技术中的不足，在采用低含量轻烧氧化镁粉降低材料原料成本的前提下，配合膨化成型技术，使其经膨化形成内部多孔结构，缩短产品的养护时间，提高生产效率，降低防火板产品的密度，使其可应用到要求保温并防火的场合中，从而整体改善现有防火板的性能问题。

为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现：

一种低含量轻烧氧化镁粉制备镁质防火板的方法，其特征在于；原料包括增强材料和附着于增强材料表面的涂覆材料，涂覆材料按重量份比例包括低含量轻烧氧化镁粉30~50份，硫酸镁溶液40~60份，矿物掺合料2-10份、轻质填料5-15份、改性剂1-2份；增强材料为涂塑中碱玻纤布；

镁质防火板的制备方法包括以下步骤：

1）制备静浆，将氧化镁与硫酸镁溶液按配方比例混合，用60-100转/min速度搅拌混合2-5min后加入改性剂，制得硫氧镁净浆；

2）混合搅拌：向硫氧镁净浆内依次加入全部配方量的轻质填料、矿物掺合料，参照GB/T9142—1988《混凝土搅拌机技术条件》，搅拌4-5分钟，得到料浆；

3）成型，将搅拌均匀的料浆摊进已铺设一层或多层中碱玻纤布的模具内，摊铺完成后，在料浆表面再铺设一层或多层中碱玻纤布，初步整平，辊子滚压成型；

4）升温升压，将模具密闭，向模具内充入压缩空气，使模具内压力稳定在4~6MPa，在模具外侧加热，使模具整体升温到180-240℃，保温保压20-45分钟；

5）膨化，将模具上的放散阀开启，使模具内压力释放到常压，打开模具；

6）养护，模具降至室温，静置至初凝后进行脱模，脱模后的坯板进行二次养护；期间会通过压平、刨光或砂光方式进行二次定厚和平整表面。

所述低含量轻烧氧化镁粉为氧化镁含量70%~80%，活性氧化镁含量为55%~65%，细度不小于180目。

所述硫酸镁溶液由结晶七水硫酸镁与水混合而成，波美度为28~30，七水硫酸镁纯度约为99.7%。

所述轻质填料为木屑、稻壳粉的任一种或两种组合，含水率<20%。粒径为20~40目，含泥量<1%，贮存期宜大于三个月。

所述矿物掺合料为膨胀蛭石、粉煤灰的任一种或两种组合，含泥量<3%，粒度为10~100目，吸水率<100%。

所述涂塑中碱玻纤布中Na2O含量约为12.0%，厚度为0.4mm，网孔6mm×8mm。

所述改性剂为柠檬酸或苹果酸的任一种或两种混合。

所述放散阀为气控阀或电控阀，其放散压力可设定。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

1）本发明在采用低含量轻烧氧化镁粉降低材料原料成本的前提下，配合膨化成型技术，克服杂质对防火板性能的影响，产品内部膨化形成内部多孔结构，升温过程可提高原料间的粘结强度，还能缩短产品的养护时间，提高生产效率，降低防火板产品的密度，使其可应用到要求保温并防火的场合中，从而整体改善现有防火板的性能问题。

2）原料之间有加温加压的条件下通过化学作用、分子间颗粒级配制备成镁质防火板，防火板产品的软化系数≥0.85；抗折强度≥10MPa；干缩湿胀率≤0.3%；吸水率≤25%；含水率≤10%；耐火等级A级，适用于制备成防火材料。

3）本方案不仅开辟了低含量轻烧粉的新用途，极大降低了整个工艺原料的成本；且制备的镁质防火板具有自重轻、强度高、韧性好、防火隔热、施工方便等特点，能真正实现节能减排，并带来良好的经济效益。

附图说明

图1是本发明实施例所用的模具结构示意图。

图中：1-上模，2-下模，3-液压升降夹紧机构，4-放散阀，5-电加热丝，6-温控器，7-中碱玻纤布，8-铺摊空间，9-压缩空气管。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

以下本发明实施例中使用的原料组分均可由市购获得，所用试剂均为化学纯。原料中低含量轻烧氧化镁粉为氧化镁含量70%~80%，活性氧化镁含量为55%~65%，细度不小于180目。硫酸镁溶液由结晶七水硫酸镁与水混合而成，搅拌直至七水硫酸镁溶解完全，七水硫酸镁纯度约为99.7%，静置24±2h，硫酸镁溶液波美度为28~30。轻质填料为木屑、稻壳粉的任一种或两种组合，含水率<20%。粒径为20~40目，含泥量<1%，贮存期宜大于三个月。矿物掺合料为膨胀蛭石、粉煤灰的任一种或两种组合，含泥量<3%，粒度为10~100目，吸水率<100%。涂塑中碱玻纤布中Na

见图1，是本发明实施例所用的模具结构示意图，上模1和下模2在外部的液压升降夹紧机构3作用下可分可合，当其合上时既组成一个防火板的模具，上模上设有多个放散阀4，放散阀4为气控阀或电控阀，其放散压力可设定，放散阀4的根部连接压缩空气管9。上模1和下模2内都设有电加热丝5，外部设有温控器6，模具内的顶部和底部分别设有中碱玻纤布7，两个中碱玻纤布7之间是料浆的铺摊空间8。

使用时，模具打开，待料浆铺摊完毕，辊子滚压成型后，模具合上，放散阀4关闭，由压缩空气管9充入压缩空气，到模具内达到设定压力时，停止充气。电加热丝5加热，当温度达到设定值时，保温保压30-40分钟，放散阀打开，模具内压力瞬时释放，起到膨化的效果，然后开模完成养护作业。

实施例1

镁质防火板配方用原料：低含量轻烧氧化镁粉100g、硫酸镁溶液110g、柠檬酸（改性剂）4g、木屑（轻质填料）28g、膨胀蛭石（矿物掺合料）20g。制备方法包括以下步骤：1）制备静浆，将氧化镁与硫酸镁溶液按配方比例混合，用70-90转/min速度搅拌混合2-5min后加入改性剂，制得硫氧镁净浆；

2）混合搅拌：向硫氧镁净浆依次加入全部配方量的轻质填料、矿物掺合料，参照GB/T9142—1988《混凝土搅拌机技术条件》，搅拌4-5分钟，得到料浆；

3）成型，将搅拌均匀的料浆摊进已铺设一层或多层中碱玻纤布的模具内，摊铺完成后，在料浆表面再铺设一层或多层中碱玻纤布，初步整平，辊子滚压成型；

4）升温升压，将模具密闭，向模具内充入压缩空气，使模具内压力稳定在4.5-5.5MPa，在模具外侧加热，使模具整体升温到200-220℃，保温保压30-40分钟；

5）膨化，将模具上的放散阀开启，使模具内压力释放到常压，打开模具；

6）养护，模具降至室温，静置至初凝后进行脱模，脱模后的坯板进行二次养护；期间会通过压平、刨光或砂光方式进行二次定厚和平整表面。

实施例2

镁质防火板配方用原料：低含量轻烧氧化镁粉100g、硫酸镁溶液110g、柠檬酸（改性剂）3g、木屑（轻质填料）26g、膨胀蛭石（矿物掺合料）18g。制备方法同实施例1。

实施例3

镁质防火板配方用原料：低含量轻烧氧化镁粉80g、硫酸镁溶液100g、苹果酸（改性剂）2.5g、木屑（轻质填料）22g、粉煤灰（矿物掺合料）20g。制备方法同实施例1。

实施例4

镁质防火板配方用原料：低含量轻烧氧化镁粉100g、硫酸镁溶液120g、柠檬酸（改性剂）3.8g、稻壳粉（轻质填料）20g、粉煤灰（矿物掺合料）16g。制备方法同实施例1。

对比例1

对比例1中选用的轻烧氧化镁粉，其活性氧化镁含量为80%，其他组分都与实施例1相同。其制备过程如下：1）制备静浆，将氧化镁与硫酸镁溶液按配方比例混合，用60-100转/min速度搅拌混合2-5min后加入改性剂，制得硫氧镁净浆；2）混合搅拌：向硫氧镁净浆依次加入全部配方量的轻质填料、矿物掺合料，参照GB/T9142—1988《混凝土搅拌机技术条件》，搅拌4-5分钟，得到料浆；3）注模成型，将料浆摊铺进入模具，同时铺设玻纤网格布，然后初步整平成型；4）养护，模具静置至初凝后进行脱模，温度18-24℃，湿度70-90%，静置时间30-60min；脱模后的坯板进行二次养护。

对比例2

对比例2采用氯氧镁基胶凝材料制得。其制备过程同对比例1。

各实施例实验试样性能测试结果见表1，上述实施例1-4制备了260*260*10mm的防火板，并以GB33455-2017测试干缩湿胀率和吸水率、以JG/T414-2013测试吸水率和抗折强度、以JG/T646-2006测软化系数，以GB8624测试耐火等级。

表1

从上表数据可知，本发明虽采用低含量轻烧氧化镁粉制备镁质防火板，制得的防火板与精制氧化镁制备的防火板没有明显差异，因为原料之间在加温加压的条件下通过化学作用、分子间颗粒发生了更强的连接作用，弥补了低含量轻烧氧化镁在活性氧化镁的不足，更使防火板具有自重轻、强度高、韧性好、防火隔热、施工方便等特点，可广泛应用于高层框架建筑物分室、分户、卫生间、厨房、通讯管等非承重部位。

以上仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。