一种半干法石膏纤维板基材复合增强剂及其制备方法和应用与流程

本申请涉及无机建筑板材功能助剂及板材制备，尤其涉及一种半干法石膏纤维板基材复合增强剂及其制备方法和应用。

背景技术：

1、石膏纤维板是以建筑石膏为胶凝基体、植物纤维为增强体的绿色环保建材，具备防火阻燃、隔音隔热、质轻易加工、低碳无污染等优势，在建筑装饰、家装工装以及强化地板行业得到广泛应用。目前石膏纤维板主流生产工艺分为湿法与半干法，其中半干法采用低水配比、半干物料混合、高压成型、梯度烘干的生产模式，相较于传统湿法，烘干能耗更低、板材密度均匀、内部孔隙更少、整体结构强度更高，现已成为行业主流量产工艺。

2、现有半干法石膏纤维配套增强助剂存在诸多技术缺陷，经多批次标准化实验验证，具体问题如下：第一，传统湿法专用乳胶粉、纤维类助剂适配性差，在半干法70%低水分体系中，粉体与纤维极易发生团聚结块，物料混合均匀性大幅下降；同时乳胶粉水化不充分，在高温烘干阶段无法形成连续胶膜，纤维与石膏基体界面结合力弱，成品板材易出现分层、开裂现象。第二，单一24-88型聚乙烯醇（pva）虽能够提升板材断裂载荷、静曲强度、内结合强度及握钉力，但该材料仅依靠界面粘接作用，无法提升板芯硬度与抗穿刺性能；且当添加量达到3%及以上时，板材多项力学指标出现衰减，剪切力数值异常，给生产检测带来风险。第三，单一苯乙烯-丙烯酸酯可再分散乳胶粉高温成膜性能优良，可改善板材韧性，但缺少刚性骨架支撑，板材抗冲击、抗形变能力不足。第四，单一纤维增强体系中，纤维与半干石膏物料浸润性差，界面存在大量微孔隙，单纯补强效果有限。第五，其他品类助剂缺陷明显：sbr丁苯橡胶粉末增强效果弱、原料成本高昂；分散植物胶存在显著缓凝作用，生产过程中易粘附输送皮带；pvac聚乙酸乙烯酯需要超长干燥周期，无法适配半干法梯度烘干工况。

3、现阶段尚未出现专门针对半干法工况设计的乳胶粉-纤维复合增强体系，传统助剂无法同时解决物料分散、界面结合、骨架补强、凝结控制、耐水稳定等多重问题，导致半干法石膏纤维板成品品质参差不齐。

4、因此，研发一款适配半干法工艺、综合性能优异的专用复合增强剂，是本领域亟待解决的技术难题。

技术实现思路

1、有鉴于此，本申请提供了半干法石膏纤维板基材复合增强剂，在控制生产成本的前提下，全面提升石膏纤维板综合性能。

2、本申请提供了一种半干法石膏纤维板基材复合增强剂，以质量份数计包括：5份至12份苯乙烯-丙烯酸酯可再分散乳胶粉、3份至8份24-88型聚乙烯醇和8份至18份增强纤维。

3、在一些具体的实现方式中，所述苯乙烯-丙烯酸酯可再分散乳胶粉的粒径为90目至120目；

4、和/或，所述苯乙烯-丙烯酸酯可再分散乳胶粉的熔融成膜温度为110℃至130℃。

5、在一些具体的实现方式中，所述24-88型聚乙烯醇的聚合度为2000至3000；

6、和/或，所述24-88型聚乙烯醇的醇解度为80至90。

7、在一些具体的实现方式中，所述增强纤维包括短切无机纤维；

8、所述短切无机纤维为短切玻璃纤维和短切玄武岩纤维中的一种或两种。

9、在一些具体的实现方式中，所述增强纤维的长度为4mm至10mm；

10、和/或，所述增强纤维的直径为7μm至20μm。

11、在一些具体的实现方式中，以质量份数计还包括：1份至3份石膏促凝剂；

12、所述石膏促凝剂为石膏晶种；所述石膏的初凝时间为3min至6min，终凝时间为6min至9min。

13、在一些具体的实现方式中，以质量份数计还包括与0.5份至3份疏水剂；

14、所述疏水剂包括含氢硅油和甲基硅酸钾中的一种或两种。

15、本申请还提供一种半干法石膏纤维板基材复合增强剂的制备方法，包括：

16、将苯乙烯-丙烯酸酯可再分散乳胶粉、24-88型聚乙烯醇和增强纤维混合、雾化改性与筛分，得到半干法石膏纤维板基材复合增强剂。

17、在一些具体的实现方式中，所述苯乙烯-丙烯酸酯可再分散乳胶粉、24-88型聚乙烯醇和增强纤维各自独立地进行初筛分，然后混合，所述初筛分为80目筛进行初筛分；

18、和/或，所述混合包括苯乙烯-丙烯酸酯可再分散乳胶粉、24-88型聚乙烯醇在200r/min至250r/min搅拌4min至6min、加入增强纤维在700r/min至800r/min搅拌8min至12min；

19、和/或，所述雾化改性包括在压力为0.2mpa至0.4mpa条件下加入有机硅疏水剂搅拌2min至5min；

20、和/或，所述筛分为90目至100目筛进行筛分。

21、本申请还提供一种石膏纤维板，以质量份数计包括82份建筑石膏、15份至20份原生纸纤维与1份至2份半干法石膏纤维板基材复合增强剂；

22、所述半干法石膏纤维板基材复合增强剂为如上述的半干法石膏纤维板基材复合增强剂或按照如上述的制备方法制备的得到的半干法石膏纤维板基材复合增强剂。

23、本申请以苯乙烯-丙烯酸酯可再分散乳胶粉、24-88型聚乙烯醇、增强纤维为三元核心复配体系，搭配多种功能性辅料，精准适配半干法低水分、高压成型、梯度烘干的生产工况，实现界面增韧、层间粘结、骨架补强一体化，在控制生产成本的前提下，全面提升石膏纤维板综合性能。

24、工况适配性强：所有组分适配梯度烘干工艺，乳胶粉、聚乙烯醇成膜粘接效果稳定，无需改造现有半干法生产线；

25、综合性能优异：三元核心组分协同作用，兼顾界面韧性、层间粘结、骨架强度，板材断裂载荷、静曲强度、内结合强度较空白组提升30%以上；同时弥补单一聚乙烯醇板芯硬度不足的缺陷，无高掺量力学数据异常问题；

26、生产稳定性高：复配石膏促凝剂，精准调控石膏凝结时间，彻底解决传统植物胶缓凝、粘皮带等生产故障，可满足连续化量产要求；

27、耐水与尺寸稳定性好：有机硅疏水剂大幅降低板材吸水率，板材在干湿循环、高低温环境下不易翘曲、开裂，有效延长使用寿命；

28、性价比突出：所用原料均为市面通用化工产品，采购便捷；最优掺量为1%～2%，单位面积新增成本可控，远低于sbr、pvac等高成本助剂，适合大规模工业化推广；

29、应用范围广：可生产 8～30mm不同厚度的石膏纤维板，既可作为强化地板专用基材，也可用于建筑隔墙、家具板等场景。

1.一种半干法石膏纤维板基材复合增强剂，其特征在于，以质量份数计包括：5份至12份苯乙烯-丙烯酸酯可再分散乳胶粉、3份至8份24-88型聚乙烯醇和8份至18份增强纤维。

2.根据权利要求1所述的半干法石膏纤维板基材复合增强剂，其特征在于，所述苯乙烯-丙烯酸酯可再分散乳胶粉的粒径为90目至120目；

3.根据权利要求1所述的半干法石膏纤维板基材复合增强剂，其特征在于，所述24-88型聚乙烯醇的聚合度为2000至3000；

4.根据权利要求1所述的半干法石膏纤维板基材复合增强剂，其特征在于，所述增强纤维包括短切无机纤维；

5.根据权利要求1所述的半干法石膏纤维板基材复合增强剂，其特征在于，所述增强纤维的长度为4mm至10mm；

6.根据权利要求1所述的半干法石膏纤维板基材复合增强剂，其特征在于，所述半干法石膏纤维板基材复合增强剂以质量份数计还包括：1份至3份石膏促凝剂；

7.根据权利要求1所述的半干法石膏纤维板基材复合增强剂，其特征在于，所述半干法石膏纤维板基材复合增强剂以质量份数计还包括与0.5份至3份疏水剂；

8.一种半干法石膏纤维板基材复合增强剂的制备方法，其特征在于，包括：

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述苯乙烯-丙烯酸酯可再分散乳胶粉、24-88型聚乙烯醇和增强纤维各自独立地进行初筛分，然后混合，所述初筛分为80目筛进行初筛分；

10.一种石膏纤维板，其特征在于，以质量份数计包括82份建筑石膏、15份至20份原生纸纤维与1份至2份半干法石膏纤维板基材复合增强剂；