石膏复合材料及其注模装置

本发明涉及一种特别适用于建筑、家具业中使用的石膏复合材料及其注模装置。

80年代以来，石膏的开发利用发展很快，在开发利用的过程中着重对石膏的防水性能差进行了大量的研制改进，如日本特许·昭56-27461、日本特许·昭58-30257、日本特开·昭57-191259中，均对改进石膏的抗水性能做出了发明，还有西德克脑夫公司，美国巴勒斯帝克公司以及我国的建材行业也有程度不同的改进。但是在石膏进一步开发的过程中仍存在一些问题。

1、现有的石膏复合材料与石膏复合的材料是聚乙烯醇、有机硅防水剂、石腊乳液防水剂、松香乳液防水剂、有机树脂改性材料，使用这些原料制得的石膏材料成本高，并且有些材料不易得到。

2、现在制得的石膏复合材料的规格大小受限，小于5mm厚度的石膏复合材料很难制得。

3、现有的石膏复合材料注模装置主要是乳胶、橡胶或者是钢制模具，钢制模具造价高、制作难度大、笨重，橡胶、塑料易老化、变形，寿命短，另外，具有花纹图案的底模与整个模具是一体的，一种图案就得有一副模具，很不经济。

本发明的目的是针对上述存在的问题，使得与石膏复合的材料易得，价格低，能降低石膏复合材料的成本，同时可以制成比现有石膏复合板材规格范围较大的石膏复合材料，另外提供的注模装置可经济、方便地制成具有多种图案的石膏复合材料。

实现本发明的方案是以石膏为基料，与硅酸盐、碳酸盐及其它辅料按一定数量混合，再与配制好的溶液液混合搅拌均匀，然后注模成型。注模成型装置有底模平台、模框、上横板、上台面，特点在于有一个可随时更换的底模。

所用的溶液液是含0.2-1%的缓凝剂的水溶液中加入氯化镁，使得溶液的波镁比达到25%左右。

所述的缓凝剂可以是磷酸钠、酒石酸钠、多聚磷酸钠、硼砂。

所用的碳酸盐、硅酸盐是指轻烧镁、滑石粉、方解石、白云石等。

本发明的优点在于：

1、与石膏复合的主要材料白云石、滑石粉等以及所配制的溶液液易得、易配制且价格低廉，可大大降低造价。

2、与现有的石膏复合材料相比，具有轻质、高强、防水、防火，也具有隔音和保温的性能，厚薄皆可制作，用途广泛，从建筑材料扩展到各种家具，可代替人造石材、木材、钢材、铝型材以及各类壁纸等的装饰材料，为国家节约大量木材、钢材等原料。

3、所用模具改变了传统的具有花纹图案的底模与模具是一体的结构，用塑料或有机玻璃以各类图案的衬托物做底模，只要改变底模， 便可生产出形态各异、图案逼真的花品种。模具制作简单，且造价大大降低。

下面结合实施例及实施例附图对本发明进一步说明：

附图是石膏复合材料注模装置的示意图。

主要材料石膏粉使用α高强石膏粉或β普通石膏粉或者“α”“β”二者混合物皆可，溶液液是含0.2-1%的缓凝剂的水溶液中加入氯化镁，使得溶液液的波镁比达到25%左右，缓凝剂可选用磷酸钠，酒石酸钠、多聚磷酸钠、硼砂中的一种皆可，本实施例选用多聚磷酸钠，溶液液配好后待用。与石膏混合在一起的有硅酸盐、碳酸盐、纤维及其它辅料，其配比配方可以有以下几种：

其一：石膏粉  60-68%

白云石粉  20-30%

滑石粉  10-20%

偶连剂  0.1-1%

纤维  1-3%

其二：石膏粉  60-70%

菱镁石粉  20-30%

滑石粉  8-15%

纤维  1-3%

偶连剂  0.1-1%

其三：石膏粉  60-70%

方解石粉  10-15%

滑石粉  10-18%

白云石粉  8-15%

聚乙烯醇  0.1-1%

玻璃微珠尼龙  0.5-2%

上述各种成分的粒度一般要求≤0.125mm。

根据成型的方式不同，上述各个配方中石膏与硅酸盐等的混合料与溶液液的配比分别是：

100∶50-55%（用于浇注成型）

100∶25-30%（用于压制成型）

配方中加入纤维是为增加这种复合材料的强度，加入的纤维是玻璃纤维、玻璃微珠尼龙或其它具有加强筋作用的物质，如碳纤维、石棉纤维等的无机纤维或纸浆、木棉、麻合成纤维等的有机纤维。为了使材料轻质、隔音、保暖、防震，可将已成型好的板材，如纤维板、泡花板、稻草板、草纸板、泡沫板等板材类在石膏等的混合料与溶液液配制好的物质中间浇注或压制成型，亦可加入轻质材料，如珍珠岩、蛭石、空心玻璃微珠等。另外在第二个配方中的菱镁石粉可以用煅烧后的白云石矿粉代替。

以各个配方制做石膏复合材料的工艺方法是：使用浇注成型的方法时，把称量好的石膏粉及其它成分等按量加入配好的50-55%的溶液液中，使用压制成型的方法时，把上述配方中的物料按量加入25-30%的溶液液中，然后把它们搅拌均匀，分别进行浇注或压制成型， 后脱模，脱模后养护，养护的方法分别为：浇注的是采用自然养护或者在烘干室内养护（烘干室温度60℃-80℃），压制成型的是脱模后自然养护8小时，再泡入水中养护24小时左右，后取出凉干即可。

石膏复合材料成型的注模装置如附图表示：图中（1）是底模平台，（2）是模框、（3）是上横板、（4）是上台面、（5）是底模、（6）是石膏复合材料，本实施例中底模平台（1）是20mm左右厚的钢板，在钢板上固定有对称的模框（2），模框（2）的材料采用角钢或槽钢，底模（5）放置在底模平台（1）上的模框（2）内，底模（5）可用塑料花纹板或有机玻璃板或壁纸制作，上横板（3）使用硬质塑料板或尼龙塑料板等轻质材料，石膏复合材料的表面需不同的图案时，只要更换具有不同图案的底模（5）就能实现，然后把配制好的石膏复合材料加到底模（5）上，加到一定厚度，用划梳划平后放上上横板（3），浇注成型。如压制成型时，上横板（3）上放置上台面（4），压机在上台面（4）上压制成型。

脱模，养护后的石膏复合材料可进一步进行表面处理，在制品的表面用有机玻璃钢树脂或各种油漆处理;亦可加入固香剂成为含香石膏制品;加入珠光染体或变物质形成不同颜和豪华型石膏装饰板;采用表面电镀工艺，亦可制作成仿金镀金制品，镀铜、镀锌、镀铬等。以满足和适应做各种装饰材料及豪华型系列床及其它家具，使它在更广的领域范围内应用。

附：本发明的石膏复合材料与现有石膏复合材料在规格、容重、断裂荷载、挠度、吸水率及耐火度参数的对照数据：