一种可调节湿度的水泥吊顶板及其制备方法技术

本发明专利技术属于建筑材料领域，特别涉及一种水泥吊顶板及其制备方法。所述水泥吊顶板由聚丙烯纤维网格布和水泥板组成，其中，所述聚丙烯纤维网格布铺设在水泥板之间，形成由上、中、下三层结构组成的水泥吊顶板。本发明专利技术在制备水泥吊顶板时通过将聚丙烯纤维网格布铺设在水泥板中间，在制备的水泥吊顶板厚度较薄的情况下，能够使水泥板具备良好的抗折强度，避免加工时水泥板容易破碎的问题，从而是水泥能够被用于制作吊顶板，且制备的吊顶板质量轻，易于加工和安装。

A cement ceiling with adjustable humidity and its preparation method

The invention belongs to the field of building materials, in particular to a cement ceiling and a preparation method thereof. The cement ceiling is composed of polypropylene fiber mesh cloth and cement board. The polypropylene fiber mesh cloth is laid between the cement boards to form a cement ceiling composed of upper, middle and lower layers. By laying polypropylene fibre mesh cloth in the middle of the cement board in the preparation of the cement ceiling plate, under the condition of thin thickness of the prepared cement ceiling plate, the invention can make the cement board have good flexural strength and avoid the problem of easy breakage of the cement board during processing, so that the cement can be used to make the ceiling plate, and the prepared ceiling plate is light in weight, easy to process and install. \u3002

【技术实现步骤摘要】
一种可调节湿度的水泥吊顶板及其制备方法
本专利技术属于建筑材料领域，特别涉及一种可调节湿度的水泥吊顶板及其制备方法。
技术介绍
传统的湿度调节方式是利用空调的低温冷凝技术进行除湿，利用加湿器进行加湿器，该方式会消耗大量的能量。调湿板是一种利用调湿材料对空气中水蒸气的自动吸收与释放作用调节室内湿度的建筑板材，其可以自动调节室内湿度，湿度调节过程无能量消耗。我国的气候特征是南方夏季多雨潮湿，北方冬季天气干燥，而传统的建筑材料湿度调节能力较差，因此可调节湿度的建筑板材具有十分广阔的应用前景。现有的湿度调节板大多为内墙装饰板，但内墙装饰板的表面往往需要涂覆饰面层以提高其视觉效果，但饰面层会大大降低湿度调节板的调湿能力，因此开发一种具有湿度调节功能的吊顶板，以改善室内湿度是十分必要的。吊顶板广泛应用于各类室内装修，现有的吊顶板主要分为金属复合材料吊顶板、有机聚合物吊顶板、装饰石膏吊顶板三类。金属复合材料吊顶板是以单层金属复合材料加工成型后，在其表面覆盖保护性和装饰性涂层、氧化膜或塑料薄膜而形成的吊顶板材。有机聚合物吊顶板是以聚合物为主要原材料加工而成。金属复合材料吊顶板和有机聚合物吊顶板均为非亲水性材料，不具备湿度调节潜能。装饰石膏吊顶板是以石膏为主要原材料，加入纤维、粘接剂、改性剂，经混炼压制、干燥并粘合护面纸而成，在传统装饰石膏吊顶板中加入湿度调节组分可制得具备湿度调节功能的石膏吊顶板。但事实上，如果用石膏吊顶板进行调湿后会发生明显变形，不仅服役寿命短，而且容易发生因变形导致的脱落等问题。因此，石膏吊顶板都会在其表面粘合护面纸防止其吸湿变形，因此，目前的石膏吊顶板并不具备调湿的能力，也不能被用作调节室内湿度。为此，本专利技术通过研究认为：水泥基材料是一种非致密的多孔材料，其体积空隙率为25％～30％，孔径尺寸从1nm～100μm连续变化，其微观孔隙主要为毛细孔，因此，水泥基材料具备一定的湿度调节能力；另外，水泥基材料制备的吊顶板调湿过程中不会发生，这些特点使得水泥基材料具备成为可调节湿度的水泥吊顶板的潜力；然而，本专利技术进一步研究后发现，现有的水泥基材料往往密度高、抗折强度较低，导致采用常规的水泥基材料备的板材单位面积重量高且断裂载荷低，不能满足吊顶板制备的需要，因为吊顶板厚度一般在10mm以下，厚度较高时尽管能够在一定程度上保持水泥吊顶板的抗折强度，但会导致吊顶板的重量过大，既不安全也不易加工和安装；而厚度较薄时加工过程中又极易破碎；因此，研发一种可调节湿度的水泥吊顶板是非常必要的。
技术实现思路
为了解决上述现有技术存在的问题，本专利技术提供了一种可调节湿度的水泥吊顶板及其制备方法。本专利技术提出的制备方法不仅能够制备出具有良好调湿功能的水泥吊顶板，而且在制备出的水泥吊顶板单位面积重量低(介于8～10.5kg/m2)，断裂载荷高(介于290～375N)，吸水率适中(介于12～15％)，完全能够满足吊顶板的制备、安装和调湿要求。本专利技术的目的之一是提供一种制备可调节湿度的水泥吊顶板的组合物。本专利技术的目的之二是提供一种可调节湿度的水泥吊顶板的制备方法。本专利技术的目的之三是提供上述可调节湿度的水泥吊顶板及其制备方法的应用。为实现上述专利技术目的，本专利技术公开了下述技术方案：首先，本专利技术公开一种制备可调节湿度的水泥吊顶板的组合物，包括物料A、溶液B和湿度调节剂；其中：所述物料A包括以下重量份的原料：水泥40～60份、粉煤灰20～40份、造纸污泥灰5～15份、超细矿渣粉2～10份、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)0.3～1.1份。所述溶液B包括以下重量份的原料：水97.95～98.85份、硅烷偶联剂1～2份、氧化亚铜改性氧化石墨烯(GO-Cu2O)0.05～0.15份。所述湿度调节剂包括以下重量份的原料：沸石50～75份、硅藻土10～20份、钠基膨润土3～9份、吸水树脂0.2～0.6份。进一步地，所述沸石为天然斜发沸石，其细度为过200目筛筛余量5～10％。沸石为多孔材料，其微观孔隙尺寸基本在0.1μm，且具有良好的火山灰活性，因此其既可以改善水泥板的微观孔隙，提高其湿度调节能力，又可以提高水泥板的力学强度和体积稳定性，体积稳定性的改善能够进一步提高水泥吊顶板的使用寿命，使吊顶板处在良好的调湿状态。进一步地，所述硅藻土细度为过200目筛筛余量1～5％。硅藻土是由远古单细胞生物—硅藻的矿物质遗骸沉积而成的轻质岩石，其基本化学成分为无定型SiO2，结构为层状多孔结构，具有密度低、吸水能力好、化学性质稳定的特点，因此其可以在水泥板中稳定存在并长期发挥湿度调节作用。进一步地，所述钠基膨润土细度为过200目筛筛余量1～5％。钠基膨润土为2:1层状结构，不仅吸水率较高(可吸附自身质量10～15倍的水)，而且可以反复吸水-失水，其可以使水泥吊顶板长期保持良好调湿能力。进一步地，所述吸水树脂分子量为850～1000万，细度为过200目筛筛余量1～3％。吸水树脂为有机高分子聚合物，其自身含有大量亲水基团，具有吸水率高、水分保持效果好的优良特性。优选地，所述吸水树脂包括：接枝丙烯酰胺、高取代度交联羧甲基纤维素、交联羧甲基纤维素接枝丙烯酰胺。进一步地，所述氧化亚铜改性氧化石墨烯的制备方法为：将氧化亚铜加入氧化石墨烯溶液中，然后对得到的混合液进行水浴加热，加热过程中进行搅拌。优选地，氧化石墨烯溶液的浓度为0.3-0.5mg/ml；所述水浴加热的温度为45-60℃；所述搅拌方式为磁力搅拌，且搅拌速率为70-90r/min；水浴加热能够促进氧化亚铜与氧化石墨烯键合，而搅拌可以有效防止氧化石墨烯发生团聚。进一步地，所述GO-Cu2O中氧化亚铜的负载量为3～5％，摩尔分数；即每100mol氧化石墨烯负载3～5mol氧化亚铜。氧化石墨烯为二维材料，其平面方向为微米尺寸，垂直方向为纳米尺寸，这种材料柔韧性好，在水泥基材料中可以取代纤维作为增强增韧材料。但氧化石墨烯表面粗糙度较低，与水泥水化产物的结合较弱，使用效果较差，因此，需要对其进行修饰或改性，增大其表面粗糙度；因此，本专利技术采用氧化亚铜对氧化石墨烯进行改性，因为氧化亚铜可以有效地增大GO的表面积和表面粗糙度，进而增强氧化石墨烯和水泥水化产物的结合强度，使氧化石墨烯更加充分的发挥其二维桥接作用，增强水泥板抗折强度，以及其层状结构可以阻断水分的迁移路径，降低水泥板吸水率，提高其抗冻性，但其不会影响物料A中粉煤灰和湿度调节剂对水分的吸附和释放作用，对水泥板的湿度调节作用影响较小。进一步地，所述硅烷偶联剂为KH570型，KH570型硅烷偶联剂可以有效的增强聚合物和无机基体的界面强度，提高基体稳定性；因为KH570型硅烷偶联剂的粘度和表面张力较低、润湿能力较高，在水的作用下，可以发生水解并均匀的分散在水泥水化产物表面。之后KH570型硅烷偶联剂分子上的两种基团便分别向极性相近的表面扩散，即水解产生的硅羟基取向于水泥水化参物表面，并与水化参物重点羟基发生缩聚反应；水解产生的有机基团则取向于高分子聚合物表面，并发生碳碳双键的交联羰化反应，提高基体稳定性，改善水泥板的性能。进一步地，所述粉煤灰为II级粉煤灰，其细度为过200目筛筛余量0.5～2％。粉煤灰为燃煤电厂排出的主要固体废物，在水泥板中粉煤灰的作用主要为火山灰效应和填充效应。火山本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种制备可调节湿度的水泥吊顶板的组合物，其特征在于，所述组合物包括：物料A、溶液B和湿度调节剂；其中：所述物料A包括以下重量份的原料：水泥40～60份、粉煤灰20～40份、造纸污泥灰5～15份、超细矿渣粉2～10份、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)0.3～1.1份；所述溶液B包括以下重量份的原料：水97.95～98.85份、硅烷偶联剂1～2份、氧化亚铜改性氧化石墨烯(GO‑Cu2O)0.05～0.15份；所述湿度调节剂包括以下重量份的原料：沸石50～75份、硅藻土10～20份、钠基膨润土3～9份、吸水树脂0.2～0.6份。

【技术特征摘要】
1.一种制备可调节湿度的水泥吊顶板的组合物，其特征在于，所述组合物包括：物料A、溶液B和湿度调节剂；其中：所述物料A包括以下重量份的原料：水泥40～60份、粉煤灰20～40份、造纸污泥灰5～15份、超细矿渣粉2～10份、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)0.3～1.1份；所述溶液B包括以下重量份的原料：水97.95～98.85份、硅烷偶联剂1～2份、氧化亚铜改性氧化石墨烯(GO-Cu2O)0.05～0.15份；所述湿度调节剂包括以下重量份的原料：沸石50～75份、硅藻土10～20份、钠基膨润土3～9份、吸水树脂0.2～0.6份。2.如权利要求1所述的制备可调节湿度的水泥吊顶板的组合物，其特征在于，所述硅烷偶联剂为KH570型；或者，所述粉煤灰为II级粉煤灰，其细度为过200目筛筛余量0.5～2％；或者，所述造纸污泥灰细度为过325目筛筛余量3～8％；或者，所述超细矿渣比表面积为800～1000m2/kg；或者，所述聚乙烯吡咯烷酮分子量为1.5×104～3.0×104；或者，所述水泥为硅酸盐水泥。3.如权利要求1所述的制备可调节湿度的水泥吊顶板的组合物，其特征在于，所述沸石为天然斜发沸石，其细度为过200目筛筛余量5～10％；或者，所述硅藻土细度为过200目筛筛余量1～5％；或者，所述钠基膨润土细度为过200目筛筛余量1～5％；或者，所述吸水树脂分子量为850～1000万，细度为过200目筛筛余量1～3％；优选地，所述吸水树脂包括：接枝丙烯酰胺、高取代度交联羧甲基纤维素、交联羧甲基纤维素接枝丙烯酰胺。4.如权利要求1所述的制备可调节湿度的水泥吊顶板的组合物，其特征在于，所述GO-Cu2O中氧化亚铜的负载量为3～5％，摩尔分数。5.如权利要求1-4任一项所述的制备可调节湿度的水泥吊顶板的组合物，其特征在于，所述氧化亚铜改性氧化石墨烯的制备方法为：将氧化亚铜加入氧化石墨...

【专利技术属性】
技术研发人员：芦令超，李来波，闫振，陈明旭，程新，
申请(专利权)人：济南大学，
类型：发明
国别省市：山东,37