Гипсовая смесь для изготовления гипсокартонных плит
Владельцы патента RU 2704406:
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Северо-Кавказский федеральный университет" (RU)
Настоящее изобретение относится к гипсовым составам для производства гипсокартонных плит. Сырьевая смесь для производства гипсокартонных плит, включающая гипс, воду, технический лигносульфонат при водогипсовом отношении 0,5-0,6, дополнительно содержит синтетический латекс, серу, оксид цинка, дибензтиазолилдисульфид при следующем соотношении компонентов, %: латекс синтетический 1-5, технический лигносульфонат 1-5, технический лигносульфонат 0,1-0,2, сера техническая 3-15, дибензтиазолилдисульфид 1,5-3, диоксид цинка 3-5, гипс марки Г6 остальное. Технический результат - повышение прочности и снижение водопоглощения гипсокартонных плит. 2 табл.
Изобретение относится к гипсовым составам для производства гипсокартонных плит с повышенными прочностными характеристиками. Изобретение обеспечивает увеличение прочностных характеристик при одинаковой марке вяжущего применяемого при производстве гипсокартонных плит, что дает уменьшение затрат на применение более низких марок гипсового вяжущего для производства гипсокартонных плит.
Объектом изобретения является состав гипсовой смеси с улучшенными физико-механическими свойствами для производства гипсовых плит. В описании также представлен способ изготовления гипсовой смеси для производства гипсокартонных плит.
Гипсокартонные плиты применяют как строительно-отделочный материал для выполнения внутренних перегородок, подвесных потолков, облицовки стен. Они представляют собой трехслойное изделие, состоящие из сердцевины из отвержденного гипса, находящегося между двумя листами облицовочного материала - картона. В гипсокартонных плитах средний слой - гипсовый сердечник работает на сжатие, а облицовочные слои - на растяжение
Известен гипсовый состав для производства гипсокартонных листов с повышенной сопротивляемостью к температурному воздействию (патент РФ №2487096, опубл. 10.07.2013), который включает гипс, сухой окисленный крахмал, лигносульфонат технический, пенообразователь на основе алкил сульфата натрия и алкил эфира сульфата натрия, воду и предварительно обводненный от 15 до 40% вспученный перлитовый песок мелкой фракции от 0,16 мм до 1,25 мм в количестве от 0,1% до 0,35% от веса гипса.
Недостатком данного изобретения является высокое водопоглощение, хрупкость, дополнительная сушка перлитового песка для поставки в дозатор.
Известны гипсовые композиции (патент РФ №2323188, опубл. 27.04.2008), например, содержащая отвержденный гипс, включающая связующую матрицу из отвержденного гипса, образованную из обожженного гипса, воды и модифицирующего материала, включающего смесь 0,01-3 мас. % от массы обожженного гипса органического полифосфониевого соединения или смеси органических полифосфониевых соединений и 0,1-2 мас. % от массы обожженного гипса бората, включающего улексит, колеманит или смесь улексита и колеманита. Известна также гипсовая композиция, содержащая отвержденный гипс, включающая связующую матрицу из отвержденного гипса, образованную из обожженного гипса, воды и модифицирующего материала, включающего 0,01-4,99 мас. % от массы обожженного гипса поликарбоксильного соединения или смеси поликарбоксильных соединений и 0,004-2 мас. % от массы обожженного гипса полифосфатного соединения или смеси полифосфатных соединений. Известна также композиция, содержащая отвержденный гипс, включающая отвержденный гипс, где указанный отвержденный гипс обработан смесью жидкости и модифицирующего материала, включающего 0,1-1 мас. % от массы обожженного гипса органического фосфониевого соединения или смеси органических фосфониевых соединений, 0,1-2 мас. % от массы обожженного гипса бората, включающего улексит, колеманит или смесь улексита и колеманита, 0,01-4,8 мас. % от массы обожженного гипса карбоксильного соединения или смеси карбоксильных соединений.
Недостатком является применение цитрата натрия в качестве добавки при предварительной обработке отрицательно влияет на прочность и сопротивление прогибу.
Известна сердцевина на основе гипса для изготовления гипсокартона (Патент РФ №77574, опубл. 27.10.2008), выбранная в качестве прототипа, включающая наполнитель, состоящий из объемных полых элементов, фиброволокно и органическое связующее. Наполнитель может быть выбран из группы объемных полимерных и минеральных полых элементов диаметром от 5 мкм до 2,5 мм, в которую входят алюмосиликатные микросферы, вспученный перлит, вспученный вермикулит, стеклянные и полимерные шарики различного фракционного состава, асбест, пенополистирол.
Фиброволокно может быть выбрано из группы волокон в отрезках длиной не менее 3 мм, в которую входят стеклянное волокно, базальтовое волокно, полимерное волокно, углеродное волокно, кварцевое волокно, базальтовая чешуя, волокна целлюлозы, стальное волокно. Органическое связующее выбрано из группы водорастворимых полимеров, в которую входят акриловый (метакриловый), стиролакриловый сополимер, бутадиеновый, бутадиен-стирольный сополимер, метил- и бутилакриловый сополимер, изоцианатный сополимер, полистирол, полихлорвиниловый полимер, полиуретановый полимер, полимер или сополимер винилацетата, полимерные одно- и двухкомпонентные связующие на основе водорастворимых эпоксидных и полиуретановых смол, крахмалосодержащее связующее или их смеси. Дополнительно сердцевина на основе гипса может содержать функциональные добавки, выбранные из группы, в которую входят гидрофобные, антипиреновые, пластифицирующие, поверхностно-активные вещества, отвердители, цветные пигменты, эмульгаторы, вспомогательные функциональные мономеры, буферные вещества и нейтрализующие агенты, консерванты и их смеси в любом сочетании.
Недостатком данного изобретения является низкая прочность при сжатии и сопротивление прогибу, высокая гигроскопичность, а как следствие высокое водопоглощение.
Техническим результатом изобретения является создание состава гипсовой смеси для гипсокартонных плит с повышенной прочностью и низким водопоглощением.
Предлагается сырьевая смесь для производства гипсокартонных плит, включающая гипс, воду, технический лигносульфонат, при водогипсовом отношении 0,5-0,6, отличающаяся тем, что дополнительно содержит латекс синтетический, серу в качестве второго вяжущего материала, оксид цинка в качестве активатора серного вяжущего, дибензтиазолилдисульфид в качестве ускорителя отверждения серного вяжущего, при следующем соотношении компонентов, %:
К указанным обязательным компонентам состава смеси для изготовления сердцевины гипсокартона по изобретению могут быть добавлены необязательные компоненты в виде известных функциональных добавок различного назначения. Сырьевую смесь для производства гипсокартонных плит получают следующим образом. В гипсовую смесь для производства гипсокартонных плит на основе полуводного гипса марки Г-6 вводят серу, водорастворимый полимер (латекс), функциональные модифицирующие добавки: диоксид цинка, дибензтиазолилдисульфид ускоритель-наполнитель, состоящий из объемных полых элементов, то есть частиц глобулярной формы, фиброволокно и органическое связующее.
Для приготовления образцов согласно ниже приведенным примерам использовались следующие компоненты:
Гипс Г6 по ГОСТ 125-79
вода /ТУ 23732-79/,
латекс синтетический БС-30 ГОСТ 11808-88
оксид цинка ГОСТ 10262-73
дибензтиазолилдисульфид (альтакс) ГОСТ7087-75
Оценку качества образцов гипсокартонных листов производили по ГОСТ 6266-97.
Приготовление сырьевой смеси для изготовления образцов гипсокартонных плит включает следующие операции: развеска компонентов в заданном количестве, смешение воды и водорастворимого полимера - латекса, предварительное смешение гипса, серы, дибензтиазолилдисульфида, оксида цинка, приготовление сырьевой смеси при общем водогипсовом отношении В/Г 0,5-0,6, отверждение, сушка при температуре выше 140°С проведение испытаний в соответствии со стандартами: - прочность при сжатии по ГОСТ 1.81.0.5.0.-80, прочность при изгибе по ГОСТ 13105-75, водопоглощение по ГОСТ 12730.3-78,
Введение в сырьевую смесь для изготовления гипсокартона серы совместно с оксидом цинка в качестве активатора и дибензтиазолилдисульфида в качестве ускорителя твердения сырьевую смесь для изготовления гипсокартонных плит приводит к повышению прочностных свойств и снижению водопоглощения. В процессе сушки гипсокартонных листов происходит расплавление серы и заполнение пор внутри материла, что снижает водопоглощение.
В таблицах 1 и 2 представлены составы гипсовой суспензии и результаты испытаний приготовленных образцов согласно ГОСТ 6266-97.
Из вышеприведенных примеров составов сырьевой смеси для производства гипсокартонных плит состав №1 взят без содержания серы, оксид цинка, дибензтиазолилдисульфид - следовательно его результат прочности находится за рамками изобретения и больше соответствует формулам аналогов. Сравним полученные прочностные характеристики состава №1 с другими составами.
Произведенный анализ табличных данных, образцы по составам №2-5 имеют более высокие значения прочности при сжатии (на 30-50%) и при изгибе (на 30%), низкое значение водопоглощения. Более того, при получении разработанных вяжущих используются доступные материалы: сера оксид цинка. Технология изготовления гипсокартонных плит согласно настоящему изобретению проводится обычным способом в одну стадию на действующих автоматических поточных линиях изготовления гипсокартона.
Сырьевая смесь для производства гипсокартонных плит, включающая гипс, воду, технический лигносульфонат при водогипсовом отношении 0,5-0,6, отличающаяся тем, что дополнительно содержит синтетический латекс, серу, оксид цинка, дибензтиазолилдисульфид при следующем соотношении компонентов, %:
