本發明屬于石膏板建材領域領域，具體涉及一種輕質耐水石膏板及其制備方法。
背景技術：
石膏板是以建筑石膏為主要原料制成的一種材料。它是一種重量輕、強度較高、厚度較薄、加工方便以及隔音絕熱和防火等性能較好的建筑材料，是當前著重發展的新型輕質板材之一。石膏板已廣泛用于住宅、辦公樓、商店、旅館和工業廠房等各種建筑物的內隔墻、墻體覆面板(代替墻面抹灰層)、天花板、吸音板、地面基層板和各種裝飾板等。目前，市面上的石膏板主要有紙面石膏板、裝飾石膏板、石膏空心條板等。而這些類型的石膏板卻存在成本高、易掉粉及實用強度較差的問題，且在一些產生水氣和潮濕的室內環境中使用一段時間后石膏板會松散并脫落，使得原有的造型損壞，破壞了室內的美化環境，也嚴重影響人們的生活，因此，其耐水防潮性低也是亟待解決的問題。
技術實現要素：
針對現有技術中存在的問題，本發明提供了一種輕質耐水石膏板及其制備方法，該種石膏板制備工藝簡單，成本低廉，抗折、抗壓及剪切粘接強度高，具有良好的耐水防潮性，解決了現有技術中石膏板使用壽命低、易掉粉的問題。
為了達到上述目的，本發明通過以下技術方案來實現的：
一種輕質耐水石膏板，包括以下按重量份計的原料：脫硫石膏粉40-60份、水泥8-12份、石英砂10-20份、雙飛粉15-25份、玻璃碎渣5-15份、輕質填充料10-20份、纖維5-15份、乳化蠟4-8份、改性淀粉10-20份、木質素1-5份、木素磺酸鈣1-3份、十二烷基硫酸鈉1-3份、緩凝劑1-5份；
所述改性淀粉的由下列重量份的原料制成：薯類淀粉20份、甲基丙烯酸5份、苯乙烯3份、過氧化氫3份、硬脂酸鈉2份；其制備方法按照以下步驟進行：
1)按上述重量份配比稱取原料；
2)將所述的甲基丙烯酸、苯乙烯和硬脂酸鈉在超聲波條件下進行乳化反應30-60min，制得乳化液；
3)將所述淀粉原料在超聲波條件下，室溫環境中通氮氣保護，在溫度為50～80℃時預熱30～60min，維持溫度50～80℃并加入過氧化氫反應10～15min，得反應物；
4)向步驟3)制得的反應物中加入步驟2)制得的乳化液，進行化學反應40～80min，即制得改性淀粉。
進一步地，所述石膏板包括以下按重量份計的原料：脫硫石膏粉50份、水泥10份、石英砂15份、雙飛粉20份、玻璃碎渣10份、輕質填充料15份、纖維10份、乳化蠟6份、改性淀粉15份、木質素3份、木素磺酸鈣2份、十二烷基硫酸鈉2份、緩凝劑3份。
優選地，所述水泥為普通硅酸鹽水泥、硫鋁酸鹽水泥、礦渣水泥中的一種或幾種按任意配比的混合物。
優選地，所述纖維為碳化硅纖維或蛇紋石棉纖維中的一種或者兩種。
優選地，所述緩凝劑為檸檬酸鈉、檸檬酸、多聚磷酸鈉、酒石酸或動物蛋白鈉鹽中的一種或者幾種按任意配比的混合物。
作為本發明的一種優化方案，所述乳化蠟由下列重量份的原料制成：石蠟20份、微晶蠟5份、山梨糖醇酐脂肪酸酯3份、松香酸鹽2份、硅樹脂聚醚乳液3份、聚乙烯醇3份；其制備方法是先將石蠟、微晶蠟加熱到熔融狀態，并混合在一起形成共混物，再將其余原料加入到75-85℃的熱水中，并與所述石蠟和微晶蠟的共混物一起加入膠體磨中進行乳化，冷卻至室溫后得乳化蠟。
進一步地，所述石英砂及玻璃碎渣研磨至粒徑≤1mm。
所述的一種輕質耐水石膏板的制備方法，按照以下步驟進行：
(1)按上述重量份配比稱取原料；
(2)將脫硫石膏粉、水泥、石英砂、雙飛粉、玻璃碎渣以及輕質填充料混勻加入重量比為8-12％的水，攪拌1～2h后輸送至陳化庫陳化，攪拌轉速為600-800r/min，陳化時間為6-8h，得陳化料；
(3)將剩余原料加入到所述陳化料中攪拌均勻，之后轉運至坯體模具內擠壓成型制得成型坯料；
(4)最后通過對所述成型坯料的養護、脫模、烘干以及整形，即可。
進一步地，上述步驟(4)中的烘干操作是將成型坯料輸送至干燥窯進行干燥，以10-20℃/min溫度升高到320-380℃，保持40～60min。
本發明具有如下的有益效果：
(1)采用乳化蠟做防水劑，因乳化蠟可以通過石蠟填充在石膏漿體網狀結構中，阻塞石膏中的氣孔，從而起防水作用，由于該種防水作用是一種物理作用，因此它的防水效果不會受到石膏雜質的影響，應用于石膏板可大大提高石膏板的耐水防潮性；
(2)本發明采用玻璃碎渣和輕質填充料作為部分原料，不僅增加了成品石膏板的強度，還減少了生產成本，達到了石膏板質輕的效果；
(3)本發明的石膏板在生產過程中無甲醛產生，無污染，不會對環境及生產人員產生危害，同時在原料中加入了石英砂和碳化硅纖維或/和蛇紋石棉纖維，不僅增加了石膏板的強度及耐火隔音性，還具有良好的環保節能功能。另外，在原料中加入特制的改性淀粉，具有增加石膏板的干拉強度及提高板間材料的粘接性；
(4)本發明的石膏板不易掉粉，使用壽命長，即使處于水氣大和潮濕的環境條件下，也不會發生表層材料脫落的情況。
具體實施方式
下面結合實施例對本發明的具體實施方式作進一步描述，以下實施例僅用于更加清楚地說明本發明的技術方案，而不能以此來限制本發明的保護范圍。
實施例1
一種輕質耐水石膏板，稱取以下原料：脫硫石膏粉40kg、水泥8kg、石英砂10kg、雙飛粉15kg、玻璃碎渣5kg、輕質填充料10kg、纖維5kg、乳化蠟4kg、改性淀粉10kg、木質素1kg、木素磺酸鈣1kg、十二烷基硫酸鈉1kg、緩凝劑1kg；
上述改性淀粉稱取以下原料：薯類淀粉20kg、甲基丙烯酸5kg、苯乙烯3kg、過氧化氫3kg、硬脂酸鈉2kg；其制備方法按照以下步驟進行：
1)按上述重量稱取原料；
2)將所述的甲基丙烯酸、苯乙烯和硬脂酸鈉在超聲波條件下進行乳化反應30min，制得乳化液；
3)將所述淀粉原料在超聲波條件下，室溫環境中通氮氣保護，在溫度為50℃時預熱30min，維持溫度50℃并加入過氧化氫反應10min，得反應物；
4)向步驟3)制得的反應物中加入步驟2)制得的乳化液，進行化學反應40min，即制得改性淀粉。
其中，所述水泥采用普通硅酸鹽水泥；所述纖維采用碳化硅纖維；所述緩凝劑采用檸檬酸鈉。
上述乳化蠟稱取以下原料：石蠟20kg、微晶蠟5kg、山梨糖醇酐脂肪酸酯3kg、松香酸鹽2kg、硅樹脂聚醚乳液3kg、聚乙烯醇kg3kg；其制備方法是先將石蠟、微晶蠟加熱到熔融狀態，并混合在一起形成共混物，再將其余原料加入到75℃的熱水中，并與所述石蠟和微晶蠟的共混物一起加入膠體磨中進行乳化，冷卻至室溫后得乳化蠟。
另外，上述石英砂及玻璃碎渣研磨至粒徑≤1mm。
上述的一種輕質耐水石膏板的制備方法，按照以下步驟進行：
(1)按上述重量稱取原料；
(2)將脫硫石膏粉、水泥、石英砂、雙飛粉、玻璃碎渣以及輕質填充料混勻加入重量比為8％的水，攪拌1h后輸送至陳化庫陳化，攪拌轉速為600r/min，陳化時間為6h，得陳化料；
(3)將剩余原料加入到所述陳化料中攪拌均勻，之后轉運至坯體模具內擠壓成型制得成型坯料；
(4)最后通過對所述成型坯料的養護、脫模、烘干以及整形，即可，其中，養護時間12h，烘干操作是將成型坯料輸送至干燥窯進行干燥，以10℃/min溫度升高到320℃，保持40min。
實施例2
一種輕質耐水石膏板，稱取以下原料：脫硫石膏粉50kg、水泥10kg、石英砂15kg、雙飛粉20kg、玻璃碎渣10kg、輕質填充料15kg、纖維10kg、乳化蠟6kg、改性淀粉15kg、木質素3kg、木素磺酸鈣2kg、十二烷基硫酸鈉2kg、緩凝劑3kg；
所述改性淀粉稱取以下原料：薯類淀粉20kg、甲基丙烯酸5kg、苯乙烯3kg、過氧化氫3kg、硬脂酸鈉2kg；其制備方法按照以下步驟進行：
1)按上述重量稱取原料；
2)將所述的甲基丙烯酸、苯乙烯和硬脂酸鈉在超聲波條件下進行乳化反應45min，制得乳化液；
3)將所述淀粉原料在超聲波條件下，室溫環境中通氮氣保護，在溫度為65℃時預熱45min，維持溫度65℃并加入過氧化氫反應12min，得反應物；
4)向步驟3)制得的反應物中加入步驟2)制得的乳化液，進行化學反應60min，即制得改性淀粉。
其中，所述水泥采用普通硅酸鹽水泥和硫鋁酸鹽水泥兩者混合物，且兩者之間的質量比為2:1；所述纖維采用碳化硅纖維和蛇紋石棉纖維兩者混合物，且兩者之間的質量比為1:1；所述緩凝劑采用檸檬酸和多聚磷酸鈉兩者混合物，且兩者之間的質量比為3:1。
上述乳化蠟稱取以下原料：石蠟20kg、微晶蠟5kg、山梨糖醇酐脂肪酸酯3kg、松香酸鹽2kg、硅樹脂聚醚乳液3kg、聚乙烯醇3kg；其制備方法是先將石蠟、微晶蠟加熱到熔融狀態，并混合在一起形成共混物，再將其余原料加入到80℃的熱水中，并與所述石蠟和微晶蠟的共混物一起加入膠體磨中進行乳化，冷卻至室溫后得乳化蠟。
另外，上述石英砂及玻璃碎渣研磨至粒徑≤1mm。
上述的一種輕質耐水石膏板的制備方法，按照以下步驟進行：
(1)按上述重量稱取原料；
(2)將脫硫石膏粉、水泥、石英砂、雙飛粉、玻璃碎渣以及輕質填充料混勻加入重量比為10％的水，攪拌1.5h后輸送至陳化庫陳化，攪拌轉速為700r/min，陳化時間為7h，得陳化料；
(3)將剩余原料加入到所述陳化料中攪拌均勻，之后轉運至坯體模具內擠壓成型制得成型坯料；
(4)最后通過對所述成型坯料的養護、脫模、烘干以及整形，即可，其中，養護時間14h，烘干操作是將成型坯料輸送至干燥窯進行干燥，以15℃/min溫度升高到360℃，保持50min。
實施例3
一種輕質耐水石膏板，稱取以下原料：脫硫石膏粉60kg、水泥12kg、石英砂20kg、雙飛粉25kg、玻璃碎渣15kg、輕質填充料20kg、纖維15kg、乳化蠟8kg、改性淀粉20kg、木質素5kg、木素磺酸鈣3kg、十二烷基硫酸鈉3kg、緩凝劑5kg；
所述改性淀粉稱取以下原料：薯類淀粉20kg、甲基丙烯酸5kg、苯乙烯3kg、過氧化氫3kg、硬脂酸鈉2kg；其制備方法按照以下步驟進行：
1)按上述重量稱取原料；
2)將所述的甲基丙烯酸、苯乙烯和硬脂酸鈉在超聲波條件下進行乳化反應60min，制得乳化液；
3)將所述淀粉原料在超聲波條件下，室溫環境中通氮氣保護，在溫度為80℃時預熱60min，維持溫度80℃并加入過氧化氫反應15min，得反應物；
4)向步驟3)制得的反應物中加入步驟2)制得的乳化液，進行化學反應80min，即制得改性淀粉。
其中，所述水泥采用礦渣水泥；所述纖維采用蛇紋石棉纖維；所述緩凝劑采用酒石酸和動物蛋白鈉鹽兩者混合物，且兩者之間的質量比為1:2。
上述乳化蠟稱取以下原料：石蠟20kg、微晶蠟5kg、山梨糖醇酐脂肪酸酯3kg、松香酸鹽2kg、硅樹脂聚醚乳液3kg、聚乙烯醇3kg；其制備方法是先將石蠟、微晶蠟加熱到熔融狀態，并混合在一起形成共混物，再將其余原料加入到85℃的熱水中，并與所述石蠟和微晶蠟的共混物一起加入膠體磨中進行乳化，冷卻至室溫后得乳化蠟。
另外，上述石英砂及玻璃碎渣研磨至粒徑≤1mm。
上述的一種輕質耐水石膏板的制備方法，按照以下步驟進行：
(1)按上述重量稱取原料；
(2)將脫硫石膏粉、水泥、石英砂、雙飛粉、玻璃碎渣以及輕質填充料混勻加入重量比為12％的水，攪拌2h后輸送至陳化庫陳化，攪拌轉速為800r/min，陳化時間為8h，得陳化料；
(3)將剩余原料加入到所述陳化料中攪拌均勻，之后轉運至坯體模具內擠壓成型制得成型坯料；
(4)最后通過對所述成型坯料的養護、脫模、烘干以及整形，即可，其中，養護時間16h，烘干操作是將成型坯料輸送至干燥窯進行干燥，以20℃/min溫度升高到380℃，保持60min。
應用實施例
性能檢測：將實施例1-3制得石膏板分別命名為石膏板1、石膏板2和石膏板3，按照gb/t9775-2008石膏板檢測方法進行性能檢測，具體檢測數據見下表1。
表1
以上所述僅為本發明的優選實施例而已，并不用于限制本發明，盡管參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明，對于本領域的技術人員來說，其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。