本發(fā)明屬于建筑材料領(lǐng)域，具體涉及一種天花板材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
天花板作為室內(nèi)屋頂裝飾材料，過去傳統(tǒng)民居中多以草席、葦席、木板等為主要材料，隨著科技的進(jìn)步，更多的建筑材料被應(yīng)用進(jìn)來。
在室內(nèi)裝飾的過程中會(huì)散發(fā)出甲醛等有毒有害氣體，短時(shí)間內(nèi)無法去除，嚴(yán)重危害人體健康。
而現(xiàn)有的天花板材料對散發(fā)出的甲醛等有毒有害氣體凈化效果不好，而且天花板材料除了上述的凈化空氣性能外，對于其基本的防火、保溫、抗壓、抗拉性能也同樣存在很多不足，也需要進(jìn)一步加強(qiáng)，使其能夠適應(yīng)綜合性能高的建筑。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為了解決現(xiàn)有天花板材料在凈化空氣、抗壓、抗拉、保溫隔熱和防火上還存在很多不足的問題，本發(fā)明的目的是提供一種天花板材料及其制備方法，制得的天花板材料具有可凈化空氣、抗壓強(qiáng)度高、抗拉強(qiáng)度高、保溫隔熱效果好和防火效果好的優(yōu)點(diǎn)。
本發(fā)明提供了如下的技術(shù)方案：
一種天花板材料，包括以下重量份的原料：聚氨酯高分子材料60-70份、粉煤灰9-15份、硬脂酸乙酯10-14份、棕櫚酸5-13份、納米二氧化硅2-4份、納米碳酸鈣2-4份、納米二氧化鈦10-14份、竹炭6-10份、氧化鋯15-19份、碳化硼12-18份、玻璃纖維4-8份、凹凸棒土6-8份、玻璃棉13-19份、硅酸鋁12-24份、熱穩(wěn)定劑0.3-0.9份、光穩(wěn)定劑0.5-0.9份、偶聯(lián)劑0.3-0.7份、抗氧化劑0.2-0.6份和發(fā)泡劑0.4-0.8份。
原料中添加了粉煤灰，粉煤灰作為天花板材料的填料，能夠提高制備的天花板材料的強(qiáng)度。
原料中添加了納米二氧化鈦，納米級二氧化鈦具有殺菌、防污、除臭、無毒和性能穩(wěn)定的特點(diǎn)，此外在紫外線的作用下，納米級二氧化鈦會(huì)被激活，生成具有高催化活性的游離基，具有很強(qiáng)的光氧化還原能力，可催化、光解附著于材料表面的各種甲醛等有機(jī)物，達(dá)到凈化空氣的效果。
原料中添加了竹炭，竹炭為疏松多孔結(jié)構(gòu)，其分子細(xì)密多孔，質(zhì)地堅(jiān)硬，具有很強(qiáng)的吸附能力，能夠凈化空氣、消除異味、抑菌驅(qū)蟲和呼吸調(diào)濕。
原料中添加了氧化鋯，氧化鋯具有耐火性好和耐高溫性好的優(yōu)點(diǎn)。
原料中添加了碳化硼，碳化硼具有耐火性好、強(qiáng)度高、熱穩(wěn)定性好和化學(xué)穩(wěn)定性好的特點(diǎn)。
原料中添加了玻璃纖維，玻璃纖維能夠提高天花板材料的抗拉強(qiáng)度和耐火性。
原料中添加了凹凸棒土，凹凸棒土具有隔熱、無污染、抑制微生物生長和吸收有毒揮發(fā)成分。
原料中添加了玻璃棉，玻璃棉內(nèi)部具有許多細(xì)小的孔隙，在保溫絕熱、吸音性、耐腐蝕性和化學(xué)穩(wěn)定性上表現(xiàn)良好。
原料中添加了硅酸鋁，硅酸鋁具有熱穩(wěn)定性好和保溫隔熱性好的優(yōu)點(diǎn)。
優(yōu)選地，包括以下重量份的原料：聚氨酯高分子材料65份、粉煤灰12份、硬脂酸乙酯12份、棕櫚酸9份、納米二氧化硅3份、納米碳酸鈣3份、納米二氧化鈦12份、竹炭8份、氧化鋯17份、碳化硼15份、玻璃纖維6份、凹凸棒土7份、玻璃棉16份、硅酸鋁18份、熱穩(wěn)定劑0.6份、光穩(wěn)定劑0.7份、偶聯(lián)劑0.5份、抗氧化劑0.4份和發(fā)泡劑0.6份。
優(yōu)選地，所述熱穩(wěn)定劑為硬脂酸鋇，有助于提高天花板材料的熱穩(wěn)定性。
優(yōu)選地，所述光穩(wěn)定劑為碳黑，能夠遮蔽或反射紫外線的物質(zhì)，使光不能透入天花板材料，達(dá)到保護(hù)天花板材料的目的。
優(yōu)選地，所述偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑，能夠降低合成樹脂熔體的粘度，改善樹脂與填料的界面性能。
優(yōu)選地，所述抗氧化劑為硫代二丙酸二硬脂醇酯，能夠防止或延緩天花板材料氧化。
優(yōu)選地，所述發(fā)泡劑為碳酸氫鈉，使得建筑材料具有多孔構(gòu)造，提高制備的天花板材料的保溫隔熱效果。
一種天花板材料的制備方法，包括以下步驟：
(1)按照天花板材料原料的重量份數(shù)稱取原料；
(2)將硬脂酸乙酯和棕櫚酸混合攪拌，即得混合料a；
(3)將步驟(2)中的混合料a、聚氨酯高分子材料、粉煤灰、納米二氧化硅、納米碳酸鈣、納米二氧化鈦、竹炭、氧化鋯、碳化硼、玻璃纖維、凹凸棒土、玻璃棉和硅酸鋁混合攪拌，即得混合料b；
(4)將步驟(3)中混合料b、熱穩(wěn)定劑、光穩(wěn)定劑、偶聯(lián)劑、抗氧化劑和發(fā)泡劑加入單臥軸攪拌機(jī)中攪拌20-30min，即得混合料c；
(5)將步驟(4)中的混合料c倒入模具中成型,即得天花板材料。
本發(fā)明的有益效果是：
1、本發(fā)明制得的天花板材料具有可凈化空氣、抗壓強(qiáng)度高、抗拉強(qiáng)度高、保溫隔熱效果好和防火效果好的優(yōu)點(diǎn)。
2、本發(fā)明的原料中添加了粉煤灰，粉煤灰作為天花板材料的填料，能夠提高制備的天花板材料的強(qiáng)度。
3、本發(fā)明的原料中添加了納米二氧化鈦，納米級二氧化鈦具有殺菌、防污、除臭、無毒和性能穩(wěn)定的特點(diǎn)，此外在紫外線的作用下，納米級二氧化鈦會(huì)被激活，生成具有高催化活性的游離基，具有很強(qiáng)的光氧化還原能力，可催化、光解附著于材料表面的各種甲醛等有機(jī)物，達(dá)到凈化空氣的效果。
4、本發(fā)明的原料中添加了竹炭，竹炭為疏松多孔結(jié)構(gòu)，其分子細(xì)密多孔，質(zhì)地堅(jiān)硬，具有很強(qiáng)的吸附能力，能夠凈化空氣、消除異味、抑菌驅(qū)蟲和呼吸調(diào)濕。
5、本發(fā)明的原料中添加了氧化鋯，氧化鋯具有耐火性好和耐高溫性好的優(yōu)點(diǎn)。
6、本發(fā)明的原料中添加了碳化硼，碳化硼具有耐火性好、強(qiáng)度高、熱穩(wěn)定性好和化學(xué)穩(wěn)定性好的特點(diǎn)。
7、本發(fā)明的原料中添加了玻璃纖維，玻璃纖維能夠提高天花板材料的抗拉強(qiáng)度和耐火性。
8、本發(fā)明的原料中添加了凹凸棒土，凹凸棒土具有隔熱、無污染、抑制微生物生長和吸收有毒揮發(fā)成分。
9、本發(fā)明的原料中添加了玻璃棉，玻璃棉內(nèi)部具有許多細(xì)小的孔隙，在保溫絕熱、吸音性、耐腐蝕性和化學(xué)穩(wěn)定性上表現(xiàn)良好。
10、本發(fā)明的原料中添加了硅酸鋁，硅酸鋁具有熱穩(wěn)定性好和保溫隔熱性好的優(yōu)點(diǎn)。
11、本發(fā)明中所述熱穩(wěn)定劑為硬脂酸鋇，有助于提高天花板材料的熱穩(wěn)定性。
12、本發(fā)明中所述光穩(wěn)定劑為碳黑，能夠遮蔽或反射紫外線的物質(zhì)，使光不能透入天花板材料，達(dá)到保護(hù)天花板材料的目的。
13、本發(fā)明中所述偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑，能夠降低合成樹脂熔體的粘度，改善樹脂與填料的界面性能。
14、本發(fā)明中所述抗氧化劑為硫代二丙酸二硬脂醇酯，能夠防止或延緩天花板材料氧化。
15、本發(fā)明中所述發(fā)泡劑為碳酸氫鈉，使得建筑材料具有多孔構(gòu)造，提高制備的天花板材料的保溫隔熱效果。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1
一種天花板材料，包括以下重量份的原料：聚氨酯高分子材料65份、粉煤灰12份、硬脂酸乙酯12份、棕櫚酸9份、納米二氧化硅3份、納米碳酸鈣3份、納米二氧化鈦12份、竹炭8份、氧化鋯17份、碳化硼15份、玻璃纖維6份、凹凸棒土7份、玻璃棉16份、硅酸鋁18份、熱穩(wěn)定劑0.6份、光穩(wěn)定劑0.7份、偶聯(lián)劑0.5份、抗氧化劑0.4份和發(fā)泡劑0.6份。
原料中添加了粉煤灰，粉煤灰作為天花板材料的填料，能夠提高制備的天花板材料的強(qiáng)度。
原料中添加了納米二氧化鈦，納米級二氧化鈦具有殺菌、防污、除臭、無毒和性能穩(wěn)定的特點(diǎn)，此外在紫外線的作用下，納米級二氧化鈦會(huì)被激活，生成具有高催化活性的游離基，具有很強(qiáng)的光氧化還原能力，可催化、光解附著于材料表面的各種甲醛等有機(jī)物，達(dá)到凈化空氣的效果。
原料中添加了竹炭，竹炭為疏松多孔結(jié)構(gòu)，其分子細(xì)密多孔，質(zhì)地堅(jiān)硬，具有很強(qiáng)的吸附能力，能夠凈化空氣、消除異味、抑菌驅(qū)蟲和呼吸調(diào)濕。
原料中添加了氧化鋯，氧化鋯具有耐火性好和耐高溫性好的優(yōu)點(diǎn)。
原料中添加了碳化硼，碳化硼具有耐火性好、強(qiáng)度高、熱穩(wěn)定性好和化學(xué)穩(wěn)定性好的特點(diǎn)。
原料中添加了玻璃纖維，玻璃纖維能夠提高天花板材料的抗拉強(qiáng)度和耐火性。
原料中添加了凹凸棒土，凹凸棒土具有隔熱、無污染、抑制微生物生長和吸收有毒揮發(fā)成分。
原料中添加了玻璃棉，玻璃棉內(nèi)部具有許多細(xì)小的孔隙，在保溫絕熱、吸音性、耐腐蝕性和化學(xué)穩(wěn)定性上表現(xiàn)良好。
原料中添加了硅酸鋁，硅酸鋁具有熱穩(wěn)定性好和保溫隔熱性好的優(yōu)點(diǎn)。
熱穩(wěn)定劑為硬脂酸鋇，有助于提高天花板材料的熱穩(wěn)定性。
光穩(wěn)定劑為碳黑，能夠遮蔽或反射紫外線的物質(zhì)，使光不能透入天花板材料，達(dá)到保護(hù)天花板材料的目的。
偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑，能夠降低合成樹脂熔體的粘度，改善樹脂與填料的界面性能。
抗氧化劑為硫代二丙酸二硬脂醇酯，能夠防止或延緩天花板材料氧化。
發(fā)泡劑為碳酸氫鈉，使得建筑材料具有多孔構(gòu)造，提高制備的天花板材料的保溫隔熱效果。
一種天花板材料的制備方法，包括以下步驟：
(1)按照天花板材料原料的重量份數(shù)稱取原料；
(2)將硬脂酸乙酯和棕櫚酸混合攪拌，即得混合料a；
(3)將步驟(2)中的混合料a、聚氨酯高分子材料、粉煤灰、納米二氧化硅、納米碳酸鈣、納米二氧化鈦、竹炭、氧化鋯、碳化硼、玻璃纖維、凹凸棒土、玻璃棉和硅酸鋁混合攪拌，即得混合料b；
(4)將步驟(3)中混合料b、熱穩(wěn)定劑、光穩(wěn)定劑、偶聯(lián)劑、抗氧化劑和發(fā)泡劑加入單臥軸攪拌機(jī)中攪拌20-30min，即得混合料c；
(5)將步驟(4)中的混合料c倒入模具中成型,即得天花板材料。
實(shí)施例2
一種天花板材料，包括以下重量份的原料：聚氨酯高分子材料60份、粉煤灰9份、硬脂酸乙酯10份、棕櫚酸5份、納米二氧化硅2份、納米碳酸鈣2份、納米二氧化鈦10份、竹炭6份、氧化鋯15份、碳化硼12份、玻璃纖維4份、凹凸棒土6份、玻璃棉13份、硅酸鋁12份、熱穩(wěn)定劑0.3份、光穩(wěn)定劑0.5份、偶聯(lián)劑0.3份、抗氧化劑0.2份和發(fā)泡劑0.4份。
原料中添加了粉煤灰，粉煤灰作為天花板材料的填料，能夠提高制備的天花板材料的強(qiáng)度。
原料中添加了納米二氧化鈦，納米級二氧化鈦具有殺菌、防污、除臭、無毒和性能穩(wěn)定的特點(diǎn)，此外在紫外線的作用下，納米級二氧化鈦會(huì)被激活，生成具有高催化活性的游離基，具有很強(qiáng)的光氧化還原能力，可催化、光解附著于材料表面的各種甲醛等有機(jī)物，達(dá)到凈化空氣的效果。
原料中添加了竹炭，竹炭為疏松多孔結(jié)構(gòu)，其分子細(xì)密多孔，質(zhì)地堅(jiān)硬，具有很強(qiáng)的吸附能力，能夠凈化空氣、消除異味、抑菌驅(qū)蟲和呼吸調(diào)濕。
原料中添加了氧化鋯，氧化鋯具有耐火性好和耐高溫性好的優(yōu)點(diǎn)。
原料中添加了碳化硼，碳化硼具有耐火性好、強(qiáng)度高、熱穩(wěn)定性好和化學(xué)穩(wěn)定性好的特點(diǎn)。
原料中添加了玻璃纖維，玻璃纖維能夠提高天花板材料的抗拉強(qiáng)度和耐火性。
原料中添加了凹凸棒土，凹凸棒土具有隔熱、無污染、抑制微生物生長和吸收有毒揮發(fā)成分。
原料中添加了玻璃棉，玻璃棉內(nèi)部具有許多細(xì)小的孔隙，在保溫絕熱、吸音性、耐腐蝕性和化學(xué)穩(wěn)定性上表現(xiàn)良好。
原料中添加了硅酸鋁，硅酸鋁具有熱穩(wěn)定性好和保溫隔熱性好的優(yōu)點(diǎn)。
熱穩(wěn)定劑為硬脂酸鋇，有助于提高天花板材料的熱穩(wěn)定性。
光穩(wěn)定劑為碳黑，能夠遮蔽或反射紫外線的物質(zhì)，使光不能透入天花板材料，達(dá)到保護(hù)天花板材料的目的。
偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑，能夠降低合成樹脂熔體的粘度，改善樹脂與填料的界面性能。
抗氧化劑為硫代二丙酸二硬脂醇酯，能夠防止或延緩天花板材料氧化。
發(fā)泡劑為碳酸氫鈉，使得建筑材料具有多孔構(gòu)造，提高制備的天花板材料的保溫隔熱效果。
一種天花板材料的制備方法，包括以下步驟：
(1)按照天花板材料原料的重量份數(shù)稱取原料；
(2)將硬脂酸乙酯和棕櫚酸混合攪拌，即得混合料a；
(3)將步驟(2)中的混合料a、聚氨酯高分子材料、粉煤灰、納米二氧化硅、納米碳酸鈣、納米二氧化鈦、竹炭、氧化鋯、碳化硼、玻璃纖維、凹凸棒土、玻璃棉和硅酸鋁混合攪拌，即得混合料b；
(4)將步驟(3)中混合料b、熱穩(wěn)定劑、光穩(wěn)定劑、偶聯(lián)劑、抗氧化劑和發(fā)泡劑加入單臥軸攪拌機(jī)中攪拌20-30min，即得混合料c；
(5)將步驟(4)中的混合料c倒入模具中成型,即得天花板材料。
實(shí)施例3
一種天花板材料，包括以下重量份的原料：聚氨酯高分子材料70份、粉煤灰15份、硬脂酸乙酯14份、棕櫚酸13份、納米二氧化硅4份、納米碳酸鈣4份、納米二氧化鈦14份、竹炭10份、氧化鋯19份、碳化硼18份、玻璃纖維8份、凹凸棒土8份、玻璃棉19份、硅酸鋁24份、熱穩(wěn)定劑0.9份、光穩(wěn)定劑0.9份、偶聯(lián)劑0.7份、抗氧化劑0.6份和發(fā)泡劑0.8份。
原料中添加了粉煤灰，粉煤灰作為天花板材料的填料，能夠提高制備的天花板材料的強(qiáng)度。
原料中添加了納米二氧化鈦，納米級二氧化鈦具有殺菌、防污、除臭、無毒和性能穩(wěn)定的特點(diǎn)，此外在紫外線的作用下，納米級二氧化鈦會(huì)被激活，生成具有高催化活性的游離基，具有很強(qiáng)的光氧化還原能力，可催化、光解附著于材料表面的各種甲醛等有機(jī)物，達(dá)到凈化空氣的效果。
原料中添加了竹炭，竹炭為疏松多孔結(jié)構(gòu)，其分子細(xì)密多孔，質(zhì)地堅(jiān)硬，具有很強(qiáng)的吸附能力，能夠凈化空氣、消除異味、抑菌驅(qū)蟲和呼吸調(diào)濕。
原料中添加了氧化鋯，氧化鋯具有耐火性好和耐高溫性好的優(yōu)點(diǎn)。
原料中添加了碳化硼，碳化硼具有耐火性好、強(qiáng)度高、熱穩(wěn)定性好和化學(xué)穩(wěn)定性好的特點(diǎn)。
原料中添加了玻璃纖維，玻璃纖維能夠提高天花板材料的抗拉強(qiáng)度和耐火性。
原料中添加了凹凸棒土，凹凸棒土具有隔熱、無污染、抑制微生物生長和吸收有毒揮發(fā)成分。
原料中添加了玻璃棉，玻璃棉內(nèi)部具有許多細(xì)小的孔隙，在保溫絕熱、吸音性、耐腐蝕性和化學(xué)穩(wěn)定性上表現(xiàn)良好。
原料中添加了硅酸鋁，硅酸鋁具有熱穩(wěn)定性好和保溫隔熱性好的優(yōu)點(diǎn)。
熱穩(wěn)定劑為硬脂酸鋇，有助于提高天花板材料的熱穩(wěn)定性。
光穩(wěn)定劑為碳黑，能夠遮蔽或反射紫外線的物質(zhì)，使光不能透入天花板材料，達(dá)到保護(hù)天花板材料的目的。
偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑，能夠降低合成樹脂熔體的粘度，改善樹脂與填料的界面性能。
抗氧化劑為硫代二丙酸二硬脂醇酯，能夠防止或延緩天花板材料氧化。
發(fā)泡劑為碳酸氫鈉，使得建筑材料具有多孔構(gòu)造，提高制備的天花板材料的保溫隔熱效果。
一種天花板材料的制備方法，包括以下步驟：
(1)按照天花板材料原料的重量份數(shù)稱取原料；
(2)將硬脂酸乙酯和棕櫚酸混合攪拌，即得混合料a；
(3)將步驟(2)中的混合料a、聚氨酯高分子材料、粉煤灰、納米二氧化硅、納米碳酸鈣、納米二氧化鈦、竹炭、氧化鋯、碳化硼、玻璃纖維、凹凸棒土、玻璃棉和硅酸鋁混合攪拌，即得混合料b；
(4)將步驟(3)中混合料b、熱穩(wěn)定劑、光穩(wěn)定劑、偶聯(lián)劑、抗氧化劑和發(fā)泡劑加入單臥軸攪拌機(jī)中攪拌20-30min，即得混合料c；
(5)將步驟(4)中的混合料c倒入模具中成型,即得天花板材料。
對比例1
一種建筑材料，包括以下重量份的原料：聚氨酯高分子材料80份、硬脂酸乙酯14份、納米二氧化硅4份、納米碳酸鈣4份、穩(wěn)定劑添加劑5份和發(fā)泡劑0.8份。
一種建筑材料的制備方法，包括以下步驟：
(1)按照建筑材料原料的重量份數(shù)稱取原料；
(2)將硬脂酸乙酯、聚氨酯高分子材料、納米二氧化硅和納米碳酸鈣混合攪拌，即得混合料a；
(3)將步驟(2)中混合料a、穩(wěn)定劑添加劑和發(fā)泡劑加入攪拌機(jī)中攪拌5-10min，即得混合料b；
(4)將步驟(3)中的混合料b倒入模具中成型,即得建筑材料。
將實(shí)施例1、實(shí)施例2和實(shí)施例3制得天花板材料與對比例1中制得的建筑材料進(jìn)行性能測試，測試結(jié)果如表1所示：
從表1數(shù)據(jù)比較可以看出，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：
1、一種天花板材料及其制備方法，從測得的抗壓強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度可以看出，實(shí)施例1-3的抗壓強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度均高于對比例1，說明本發(fā)明天花板材料的強(qiáng)度高。
2、一種天花板材料及其制備方法，從測得的甲醛凈化性能可以看出，實(shí)施例1-3的甲醛凈化性能均高于對比例1，說明本發(fā)明天花板材料的凈化空氣效果好。
3、一種天花板材料及其制備方法，從測得的導(dǎo)熱系數(shù)可以看出，實(shí)施例1-3的導(dǎo)熱系數(shù)均低于對比例1，說明本發(fā)明天花板材料的保溫效果好。
4、一種天花板材料及其制備方法，根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑材料及制品燃燒性能分級》gb862，測得的阻燃等級可以看出，實(shí)施例1-3的阻燃等級均優(yōu)于對比例1，說明該天花板材料的防火性好。
5、一種天花板材料及其制備方法，從測得的各個(gè)指標(biāo)的數(shù)據(jù)可以看出，實(shí)施例1均優(yōu)于實(shí)施例2、實(shí)施例3和對比例1，說明本發(fā)明天花板材料的原料配方和制備方法的合理性。
以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，盡管參照前述實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，其依然可以對前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。