一种手糊玻璃钢模具用的镁质胶凝材料
阅读说明：本技术 一种手糊玻璃钢模具用的镁质胶凝材料 (Magnesium cementing material for hand-pasted glass fiber reinforced plastic mold ) 是由 沃成昌 沃研 于 2021-08-31 设计创作，主要内容包括：一种手糊玻璃钢模具用的镁质胶凝材料,质量组份包括：活性含量在60％以上的氧化镁粉100份,质量浓度为20-23％的氯化镁溶液100-120份或质量浓度为21-24％的硫酸镁溶液110-130份,外加剂2-3份,填料20-40份,植物纤维5-15份。其通过使用无机原料制得无机镁质胶凝材料,用该材料制成的无机玻璃钢模具绿色环保、成本低,生产和使用不会对环境有任何危害,可任意填埋填海,达到一定量的废弃物还可以机械粉碎后,加入水泥中做产品的填充料,做到原料产品的循环使用。用无机镁质胶凝材料制造的无机玻璃钢模具是有机玻璃钢模具成本的1/10-1/15,强度高,耐用性强,具有很强的实用性和广泛的适用性。(A magnesium cementing material for hand-pasted glass fiber reinforced plastic molds comprises the following components in parts by mass: 100 parts of magnesium oxide powder with the active content of more than 60 percent, 120 parts of magnesium chloride solution with the mass concentration of 20-23 percent or 130 parts of magnesium sulfate solution with the mass concentration of 21-24 percent, 2-3 parts of admixture, 20-40 parts of filler and 5-15 parts of plant fiber. The inorganic magnesium gel material is prepared by using inorganic raw materials, the inorganic glass fiber reinforced plastic mold prepared from the inorganic magnesium gel material is green and environment-friendly, has low cost, does not have any harm to the environment in production and use, can be randomly buried and filled in the sea, and can be added into cement to be used as a filler of a product after a certain amount of waste is mechanically crushed, so that the raw material product can be recycled. The inorganic glass fiber reinforced plastic mold made of the inorganic magnesium gel material is 1/10-1/15 of the cost of the organic glass fiber reinforced plastic mold, and has high strength, strong durability, strong practicability and wide applicability.)
技术领域
本发明涉及镁质胶凝材料，具体涉及一种手糊玻璃钢模具用的镁质胶凝材料。
背景技术
手糊玻璃钢模具制作在我国已有五十多年历史，从1966年常州253厂引进英国的“不饱和聚酯树脂”生产工艺能生产不饱和聚酯树脂开始，就用不饱和聚酯树脂手工糊制玻璃钢模具，再用玻璃钢模具生产各种玻璃钢制品和水泥GRC制品。
不饱和聚酯树脂是高分子有机酸和高分子有机醇反应生成的聚酯经苯乙烯稀释而成的。玻璃钢产品或模具的废弃物均属有机高分子废弃物，掩埋会污染环境(自然降解要200年以上)，回收利用有化学法、物理法、热解法，不论哪种方法，都需要在废弃物量大时才值得投资回收，在众多生产GRC水泥产品以及生产建筑内外墙异型装饰产品的厂家，都需要用到玻璃钢模具，这些废弃的玻璃钢模具处理遇到难题。由于有机玻璃钢模具环保处理要有一定数量才值得投资建立回收装置，众多厂家中的任一厂家均没有这个能力去建立回收装置。交由专门处理部门还需很大费用。
如果有一种无机胶凝材料来制造无机玻璃钢模具，代替有机胶凝材料不饱和聚酯树脂制造的有机玻璃钢模具，对于企业来说废弃模具的处理就变得简单。填埋或粉碎后变成原料填料使用，既不污染环境，也节省了处理费用，还大大降低了模具成本。
发明内容
为达到上述目的，本发明的目的在于提供一种手糊玻璃钢模具用的镁质胶凝材料的制造方法和手糊无机玻璃钢模具的步骤。
为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：
一种手糊玻璃钢模具用的镁质胶凝材料，包括以下质量份的组份：
氧化镁粉100份，氯化镁溶液100-120份或硫酸镁溶液110-130份，外加剂2-3份，填料20-40份，植物纤维5-15份；
其中，氧化镁粉的活性含量在60％以上，氯化镁溶液的质量浓度为20-23％，硫酸镁溶液的质量浓度为21-24％。
上述氧化镁粉，包括碳酸镁矿煅烧后的轻烧氧化镁。
上述氯化镁，包括盐湖提钾后的副产品或海水提取氯化钠后的副产品。
上述硫酸镁溶液中的硫酸镁，包括工业七水硫酸镁。
上述外加剂，包括无机酸、有机酸、磷酸钠盐，硫酸盐中的至少3种。
上述填料，包括石英粉、粉煤灰、硅灰偏高岭土中的至少二种。
上述植物纤维，为废弃农作物的加工品，包括锯末、秸秆粉、稻壳粉、禾糠粉中的至少一种，其细度为20-40目。
将上述所有组分混合搅拌成浆料形成镁质胶凝材料。
手糊玻璃钢模具包括以下步骤：
S1、将模型放在一平面工作台上，在模型上喷涂脱模剂，并在模型边缘各多喷50mm宽；
S2、将镁质胶凝材料喷涂在模型上，喷涂的厚度为1-2mm；
S3、将第一层玻纤布铺设在镁质胶凝材料上，用毛刷压实刷平，使得镁质胶凝材料从第一层玻纤布的网眼中透出；
S4、在第一层玻纤布上再喷涂镁质胶凝材料，以刚覆盖住第一层玻纤布为准；
S5、再铺设第二层玻纤布，压实，使得镁质胶凝材料从第二层玻纤布的网眼中透出；
S6、重复步骤S4和S5达到模具的成型厚度，根据模型面积大小不同，一般模具厚度在3-10mm，玻纤布层数4-10层；
S7、模具凝固后养护，使镁质胶凝材料完成水化反应，生成具有稳定的形态和结构；
S8、养护后取出模型，对模具进行裁边、干燥；
S9、在模具上喷一至二遍保护涂料。
上述步骤S3中的第一层玻纤布的质量规格为50-70g/m2；步骤S5中第二层及以后层数的玻纤布的质量规格均为80-160g/m2；步骤S7中的养护时间至少3天，步骤S8中干燥后模具的含水率<8％为好。
本发明的有益之处在于：
本发明的一种手糊玻璃钢模具用的镁质胶凝材料，使用的组分为无机物，有效替换了“不饱和聚酯树脂”，通过使用无机原料制得无机镁质胶凝材料。使用无机镁质胶凝材料制造的无机玻璃钢(GRMC)制造过程无毒无味，通过无机原料在保湿、保温的养护阶段完成的水化反应以生成具有稳定形态和稳定结构的相结构，用有一定网眼的平纹玻璃纤维布替代有机玻璃钢用的网眼较密的网格玻璃纤维布做增强层，再结合植物纤维，使制得无机玻璃钢模具的莫氏硬度可达5-7；相比以“不饱和聚酯树脂”为主成分制成的模具，有效提高了硬度，延长了模具的使用次数及使用寿命。
用无机镁质胶凝材料制得的模具在使用后期废弃后可任意填埋填海，它的成分是天然土壤和矿物的成分，主要是镁、钙、硅、铝的无机盐成分，不会对环境造成任何污染和损害。达到一定量的废弃物还可以机械粉碎后，加入水泥中做产品的填充料，做到原料产品的循环使用。
本发明的镁质胶凝材料，及用该材料制成的无机玻璃钢模具具有绿色环保和成本低的特点，生产和使用不会对环境有任何危害，用无机镁质胶凝材料制造的无机玻璃钢模具是有机玻璃钢模具(FRP)成本的1/10-1/15，强度高，耐用性强，具有很强的实用性和广泛的适用性。
附图说明
图1为用于制备手糊玻璃钢模具的模型(图a为正面，图b为侧面)。
图2为以实施例1的镁质胶凝材料制备的手糊玻璃钢模具图(图c为正面，图d为背面)。
图3为以图2的手糊玻璃钢模具制备的GRC产品—屋瓦图(图e为正面，图f为侧面)。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作具体的介绍。
一种手糊玻璃钢模具用的镁质胶凝材料，由以下质量份的组份组成：
氧化镁粉100份，氯化镁溶液100-120份或硫酸镁溶液110-130份，外加剂2-3份，填料20-40份，植物纤维5-15份。
其中，氧化镁粉可选用碳酸镁矿煅烧后的轻烧氧化镁，活性含量在60％以上。
氯化镁溶液可选用盐湖提钾后的副产品或海水提取氯化钠后的副产品，质量浓度为20-23％。
硫酸镁溶液的质量浓度为21-24％，硫酸镁可选用工业七水硫酸镁。
外加剂可选用无机酸、有机酸、磷酸钠盐，硫酸盐中的至少3种；无机酸包括磷酸，有机酸包括柠檬酸；磷酸钠盐包括磷酸三钠、三聚磷酸钠、磷酸二氢钠，硫酸盐包括硫酸亚铁、硫酸铝、硫酸钙。
填料可选用石英粉、粉煤灰、硅灰、偏高岭土中的至少二种。
植物纤维可选用废弃农作物的加工品，包括锯末、秸秆粉、稻壳粉、禾糠粉中的至少一种，其细度为20-40目。
镁质胶凝材料，用于制备手糊玻璃钢模具包括以下步骤：
首先要有原型(也称模型)，模型可以用多种材质、多种方式制造，如用木材、金属、塑料的板材制造，也可用石膏水泥、雕塑料雕塑而成。如图1所示是用塑料板粘接的屋瓦模型(图a为正面，图b为侧面)。
有了模型之后，手糊无机玻璃钢模具的方法步骤和手糊玻璃钢模具的方法步骤一样，只是用镁质胶凝材料取代了不饱和聚酯树脂。
具体步骤如下：
S1、在已做好的模型上喷或手涂脱模剂；
S2、在已有脱模剂的原型上喷或涂镁质胶凝材料，喷涂的厚度为1-2mm；
S3、将裁减成符合规格的质量为50-70g/m2的第一层玻纤布按模型形状铺在已喷的镁质胶凝材料上，压实，使得镁质胶凝材料从第一层玻纤布的网眼中透出；使得第二层玻纤布与第一层玻纤布紧密贴合；
S4、在第一层玻纤布上再喷涂镁质胶凝材料，以刚覆盖住第一层玻纤布为准；
S5、再铺设质量规格为80-160g/m2的第二层玻纤布，压实，使得镁质胶凝材料从第二层玻纤布的网眼中透出；
S6、根据模具大小和厚度要求，重复步骤S4和S5至达模具的成型厚度，一般在3-10mm厚；
S7、做好的模具待初凝后，盖上保湿布，保温养护至少3天，使镁质胶凝材料完成水化反应，生成具有稳定形态和结构的模具，这时的玻璃钢模具既有一定硬度，又有一定韧性和弹性，便于生产；
S8、裁边修整养护好的模具，自然干燥使其含水率<8％，喷刷保护涂料。
保护涂料根据使用需求，可选环氧树脂、丙烯酸、聚氨酯和自动喷漆中的任意一种。
配置镁质胶凝材料实例：
实施例1
氧化镁10kg，氯化镁溶液(质量浓度为20-23％)10-11kg，外加剂0.2kg(磷酸0.1kg、硫酸亚铁、硫酸铝各0.05kg)，石英粉2-3kg，粉煤灰0.5-1kg，锯末0.5kg，将外加剂溶解在氯化镁溶液中再将其它组分加入混合搅拌成均匀浆料备用。
实施例2
氧化镁10kg，氯化镁溶液(质量浓度为20-23％)9-11kg，外加剂0.2kg(磷酸0.1kg：磷酸三钠0.05kg、硫酸铝0.05kg)，硅灰1kg，石英粉1kg，锯末1-1.5kg，将外加剂溶解在氯化镁溶液中再将其它组分加入混合搅拌成均匀浆料备用。
实施例3
氧化镁10kg，硫酸镁溶液(质量浓度为20-24％)10-12kg，外加剂0.2kg(柠檬酸0.1kg,磷酸0.02kg，硫酸铝0.08kg)，硅灰0.5-1kg，粉煤灰2-3kg，锯末0.5-1kg，将外加剂加入到硫酸镁溶液中溶解后，在搅拌情况下将其它组分加入，搅拌均匀至料浆状态。
以上配置的镁质胶凝材料，均可用于手糊玻璃钢模具，无论用三例中任意一例胶凝材料，手糊玻璃钢模具的方法和步骤完全一样，举例如下：
现有一小型屋顶屋瓦的模型，如图1所示，是用6mm厚的PVC塑料板裁切后粘接的，模型长×宽×厚＝100cm×100cm×0.6cm，瓦楞高度3cm，见图a正面，图b侧面。
S1、将模型放在一平面工作台上喷脱模剂，脱模剂覆盖整个模型，并超出模具四周边缘5cm。
S2、将镁质胶凝材料喷涂或手刷在模型上所有已喷脱模剂的地方，厚度1-2mm。
S3、将裁剪好的每平米质量为50-70g的平纹布均匀按模型形状铺在已喷胶凝材料上，用毛刷将玻纤布按模型形状压实刷平玻纤布，使胶凝材料从玻纤布网眼中透出，再将透出的胶凝材料刷均匀。
S4、再喷一层胶凝材料，厚度以刚好覆盖第一层玻纤布，看不到玻纤布为准(约1-2mm)。
S5、铺第二层玻纤布，操作方法同S3，第二层玻纤布使用每平米重量为80-160g的玻纤布，仍按模型形状铺在已喷胶凝材料上，仍然用毛刷压实、刷平，使玻纤布与上一层玻纤布在充满浆料的情况下贴紧。
S6、重复S4和S5的操作，达到模具的厚度。根据模型面积不同，模具面积也不同，模具的厚度与面积大小有关，一般面积大的厚点，布的层数也多，反之亦然。一般模具厚度在3-10mm之间。
S7、达到要求厚度后，静置养护，使胶凝材料和玻纤布硬化固化成一个整体，24小时后即可脱模，就是把模型和已手糊好的模具分离。
S8、将脱离模型的模具继续在20-30℃的环境中保湿养护(盖上塑料布即保湿)至少3天，然后将模具边缘裁切整齐，自然干燥，使其含水率降至8％以下，涂1-2遍保护涂料，含水率越低，保护涂料与模具的附着力越好。
S9、在模具上喷涂的保护涂料是聚氨酯、环氧树脂、硝基漆的任意一种，喷保护涂料的目的是用模具生产产品时有利于脱模。
制得的模具如图2所示，模具的厚度为5mm，展开面积1.3m2。图c是模具的正面，图d是模具的背面。图c中模具的保护涂料是黑色喷漆。
如图3所示，是利用如图2所示的制得的模具制成的屋瓦的成品图(图e为正面，图f为侧面)。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本发明，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。
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