CN109650811A

CN109650811A - 一种可调节湿度的水泥吊顶板及其制备方法

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Publication number: CN109650811A
Application number: CN201910028476.9A
Authority: CN
Inventors: 芦令超; 李来波; 闫振; 陈明旭; 程新
Original assignee: University of Jinan
Current assignee: University of Jinan
Priority date: 2019-01-11
Filing date: 2019-01-11
Publication date: 2019-04-19
Anticipated expiration: 2039-01-11
Also published as: CN109650811B

Abstract

本发明属于建筑材料领域，特别涉及一种水泥吊顶板及其制备方法。所述水泥吊顶板由聚丙烯纤维网格布和水泥板组成，其中，所述聚丙烯纤维网格布铺设在水泥板之间，形成由上、中、下三层结构组成的水泥吊顶板。本发明在制备水泥吊顶板时通过将聚丙烯纤维网格布铺设在水泥板中间，在制备的水泥吊顶板厚度较薄的情况下，能够使水泥板具备良好的抗折强度，避免加工时水泥板容易破碎的问题，从而是水泥能够被用于制作吊顶板，且制备的吊顶板质量轻，易于加工和安装。

Description

一种可调节湿度的水泥吊顶板及其制备方法

技术领域

本发明属于建筑材料领域，特别涉及一种可调节湿度的水泥吊顶板及其制备方法。

背景技术

传统的湿度调节方式是利用空调的低温冷凝技术进行除湿，利用加湿器进行加湿器，该方式会消耗大量的能量。调湿板是一种利用调湿材料对空气中水蒸气的自动吸收与释放作用调节室内湿度的建筑板材，其可以自动调节室内湿度，湿度调节过程无能量消耗。我国的气候特征是南方夏季多雨潮湿，北方冬季天气干燥，而传统的建筑材料湿度调节能力较差，因此可调节湿度的建筑板材具有十分广阔的应用前景。现有的湿度调节板大多为内墙装饰板，但内墙装饰板的表面往往需要涂覆饰面层以提高其视觉效果，但饰面层会大大降低湿度调节板的调湿能力，因此开发一种具有湿度调节功能的吊顶板，以改善室内湿度是十分必要的。

吊顶板广泛应用于各类室内装修，现有的吊顶板主要分为金属复合材料吊顶板、有机聚合物吊顶板、装饰石膏吊顶板三类。金属复合材料吊顶板是以单层金属复合材料加工成型后，在其表面覆盖保护性和装饰性涂层、氧化膜或塑料薄膜而形成的吊顶板材。有机聚合物吊顶板是以聚合物为主要原材料加工而成。金属复合材料吊顶板和有机聚合物吊顶板均为非亲水性材料，不具备湿度调节潜能。

装饰石膏吊顶板是以石膏为主要原材料，加入纤维、粘接剂、改性剂，经混炼压制、干燥并粘合护面纸而成，在传统装饰石膏吊顶板中加入湿度调节组分可制得具备湿度调节功能的石膏吊顶板。但事实上，如果用石膏吊顶板进行调湿后会发生明显变形，不仅服役寿命短，而且容易发生因变形导致的脱落等问题。因此，石膏吊顶板都会在其表面粘合护面纸防止其吸湿变形，因此，目前的石膏吊顶板并不具备调湿的能力，也不能被用作调节室内湿度。为此，本发明通过研究认为：水泥基材料是一种非致密的多孔材料，其体积空隙率为25％～30％，孔径尺寸从1nm～100μm连续变化，其微观孔隙主要为毛细孔，因此，水泥基材料具备一定的湿度调节能力；另外，水泥基材料制备的吊顶板调湿过程中不会发生，这些特点使得水泥基材料具备成为可调节湿度的水泥吊顶板的潜力；然而，本发明进一步研究后发现，现有的水泥基材料往往密度高、抗折强度较低，导致采用常规的水泥基材料备的板材单位面积重量高且断裂载荷低，不能满足吊顶板制备的需要，因为吊顶板厚度一般在10mm以下，厚度较高时尽管能够在一定程度上保持水泥吊顶板的抗折强度，但会导致吊顶板的重量过大，既不安全也不易加工和安装；而厚度较薄时加工过程中又极易破碎；因此，研发一种可调节湿度的水泥吊顶板是非常必要的。

发明内容

为了解决上述现有技术存在的问题，本发明提供了一种可调节湿度的水泥吊顶板及其制备方法。本发明提出的制备方法不仅能够制备出具有良好调湿功能的水泥吊顶板，而且在制备出的水泥吊顶板单位面积重量低(介于8～10.5kg/m²)，断裂载荷高(介于290～375N)，吸水率适中(介于12～15％)，完全能够满足吊顶板的制备、安装和调湿要求。

本发明的目的之一是提供一种制备可调节湿度的水泥吊顶板的组合物。

本发明的目的之二是提供一种可调节湿度的水泥吊顶板的制备方法。

本发明的目的之三是提供上述可调节湿度的水泥吊顶板及其制备方法的应用。

为实现上述发明目的，本发明公开了下述技术方案：

首先，本发明公开一种制备可调节湿度的水泥吊顶板的组合物，包括物料A、溶液B和湿度调节剂；其中：

所述物料A包括以下重量份的原料：水泥40～60份、粉煤灰20～40份、造纸污泥灰5～15份、超细矿渣粉2～10份、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)0.3～1.1份。

所述溶液B包括以下重量份的原料：水97.95～98.85份、硅烷偶联剂1～2份、氧化亚铜改性氧化石墨烯(GO-Cu₂O)0.05～0.15份。

所述湿度调节剂包括以下重量份的原料：沸石50～75份、硅藻土10～20份、钠基膨润土3～9份、吸水树脂0.2～0.6份。

进一步地，所述沸石为天然斜发沸石，其细度为过200目筛筛余量5～10％。沸石为多孔材料，其微观孔隙尺寸基本在0.1μm，且具有良好的火山灰活性，因此其既可以改善水泥板的微观孔隙，提高其湿度调节能力，又可以提高水泥板的力学强度和体积稳定性，体积稳定性的改善能够进一步提高水泥吊顶板的使用寿命，使吊顶板处在良好的调湿状态。

进一步地，所述硅藻土细度为过200目筛筛余量1～5％。硅藻土是由远古单细胞生物—硅藻的矿物质遗骸沉积而成的轻质岩石，其基本化学成分为无定型SiO₂，结构为层状多孔结构，具有密度低、吸水能力好、化学性质稳定的特点，因此其可以在水泥板中稳定存在并长期发挥湿度调节作用。

进一步地，所述钠基膨润土细度为过200目筛筛余量1～5％。钠基膨润土为2:1层状结构，不仅吸水率较高(可吸附自身质量10～15倍的水)，而且可以反复吸水-失水，其可以使水泥吊顶板长期保持良好调湿能力。

进一步地，所述吸水树脂分子量为850～1000万，细度为过200目筛筛余量1～3％。吸水树脂为有机高分子聚合物，其自身含有大量亲水基团，具有吸水率高、水分保持效果好的优良特性。

优选地，所述吸水树脂包括：接枝丙烯酰胺、高取代度交联羧甲基纤维素、交联羧甲基纤维素接枝丙烯酰胺。

进一步地，所述氧化亚铜改性氧化石墨烯的制备方法为：将氧化亚铜加入氧化石墨烯溶液中，然后对得到的混合液进行水浴加热，加热过程中进行搅拌。

优选地，氧化石墨烯溶液的浓度为0.3-0.5mg/ml；所述水浴加热的温度为45-60℃；所述搅拌方式为磁力搅拌，且搅拌速率为70-90r/min；水浴加热能够促进氧化亚铜与氧化石墨烯键合，而搅拌可以有效防止氧化石墨烯发生团聚。

进一步地，所述GO-Cu₂O中氧化亚铜的负载量为3～5％，摩尔分数；即每100mol氧化石墨烯负载3～5mol氧化亚铜。氧化石墨烯为二维材料，其平面方向为微米尺寸，垂直方向为纳米尺寸，这种材料柔韧性好，在水泥基材料中可以取代纤维作为增强增韧材料。但氧化石墨烯表面粗糙度较低，与水泥水化产物的结合较弱，使用效果较差，因此，需要对其进行修饰或改性，增大其表面粗糙度；因此，本发明采用氧化亚铜对氧化石墨烯进行改性，因为氧化亚铜可以有效地增大GO的表面积和表面粗糙度，进而增强氧化石墨烯和水泥水化产物的结合强度，使氧化石墨烯更加充分的发挥其二维桥接作用，增强水泥板抗折强度，以及其层状结构可以阻断水分的迁移路径，降低水泥板吸水率，提高其抗冻性，但其不会影响物料A中粉煤灰和湿度调节剂对水分的吸附和释放作用，对水泥板的湿度调节作用影响较小。

进一步地，所述硅烷偶联剂为KH570型，KH570型硅烷偶联剂可以有效的增强聚合物和无机基体的界面强度，提高基体稳定性；因为KH570型硅烷偶联剂的粘度和表面张力较低、润湿能力较高，在水的作用下，可以发生水解并均匀的分散在水泥水化产物表面。之后KH570型硅烷偶联剂分子上的两种基团便分别向极性相近的表面扩散，即水解产生的硅羟基取向于水泥水化参物表面，并与水化参物重点羟基发生缩聚反应；水解产生的有机基团则取向于高分子聚合物表面，并发生碳碳双键的交联羰化反应，提高基体稳定性，改善水泥板的性能。

进一步地，所述粉煤灰为II级粉煤灰，其细度为过200目筛筛余量0.5～2％。粉煤灰为燃煤电厂排出的主要固体废物，在水泥板中粉煤灰的作用主要为火山灰效应和填充效应。火山灰效应是指粉煤灰含有大量不定晶的二氧化硅，二氧化硅为酸性氧化物可以与水泥水化产生的氢氧化钙等碱性物质发生二次水化反应，提高水泥板力学性能。填充效应是指粉煤灰为多孔结构，密度较低，作为填充材料，能够降低水泥板在调湿过程中的体积收缩等变化导致的开裂问题；同时，还能够有效降低水泥板单位面积重量。

进一步地，所述造纸污泥灰细度为过325目筛筛余量3～8％。造纸污泥灰为造纸行业产生的废弃物，其颗粒较细且具有一定的火山灰效应，既可以增强水泥板致密度，又可以与水泥水化生成的氢氧化钙等碱性组分发生化学反应生成凝胶类物质，提高水泥板力学性能。

进一步地，所述超细矿渣比表面积为800～1000m²/kg。超细矿渣颗粒尺寸较小，比表面积较大，活性二氧化硅含量较高，因此其既具有良好的物理填充作用，又具有良好的化学活性。当超细矿渣的比表面积在800～1000m²/kg之间时，可以保持矿渣颗粒尺寸在5～10μm之间，可以与水泥、粉煤灰、造纸污泥灰这三种原料之间产生有良好的颗粒匹配效果，进一步提高水泥板的力学性能；因为颗粒匹配效应也就是颗粒堆积效应，本发明设计的水泥、粉煤灰、造纸污泥灰、超细矿渣这四种原料的颗粒尺寸是逐渐减小的，这样可以有效提高物料堆积的致密度。另外，造纸污泥灰和超细矿渣颗粒尺寸小且具有水化活性，既有颗粒堆积效应又有水化特性。水化机理为造纸污泥灰和超细矿粉中含有一定量的不定晶二氧化硅(即活性二氧化硅)，二氧化硅为酸性氧化物可以与水泥水化产生的碱性氧化物氢氧化钙发生化学反应生成具有良好力学性能的水化硅酸钙凝胶。

进一步地，所述聚乙烯吡咯烷酮分子量为1.5×10⁴～3.0×10⁴。聚乙烯吡咯烷酮为水溶性高分子聚合物，水泥坯板高温养护过程中其能够形成交联网络结构，既能够增强水泥板抗折强度又可以减少开裂。

进一步地，所述水泥为硅酸盐水泥，普通硅酸盐水泥成本低，是生产板材的首选材料。

进一步地，所述可调节湿度的水泥吊顶板还包括聚丙烯纤维网格布；优选地，所述聚丙烯纤维网格布网眼尺寸为(8-10)mm×(8-10)mm，单位面积重量为90～100g/m²。

本发明在制备水泥吊顶板时，通过将聚丙烯纤维网格布铺设在吊顶板中，在制备的水泥吊顶板厚度较薄的情况下，能够使水泥板具备良好的抗折强度，避免加工时水泥板容易破碎的问题，从而是水泥能够被用于制作吊顶板，且制备的吊顶板质量轻，易于加工和安装。另外，本发明采用氧化亚铜对氧化石墨烯进行改性后得到的GO-Cu₂O能够显著提高氧化石墨烯的表面粗糙度，可以增加水泥组合物和聚丙烯纤维网格布的接触，避免加工过程中吊顶板分层。

再次，本发明提供一种可调节湿度的水泥吊顶板的制备方法，包括如下步骤：

(1)将粉状物料A和湿度调节剂混合，得到物料C；

(2)将粉状物料C分层加入吊顶板模具中，每加完一层粉状物料A，喷洒溶液B；在物料A的布料层数完成一半时将聚丙烯纤维网格布铺设在物料A上，之后继续在聚丙烯纤维网格布表面布设物料A，完成后加压成型，得水泥吊顶板坯板；

(3)对步骤(2)得到的水泥吊顶板坯板进行养护，得硬化水泥吊顶板坯板；

(4)对步骤(2)得到的硬化水泥吊顶板坯板进行干燥，即得水泥吊顶板板。

本发明的这种可调节湿度的水泥吊顶板制备工艺的特点之一是采用半干法制备，相对于采用水泥浆料这种湿法制备方法，本发明提出的半干法工艺能够在低水比条件下很好地实现水泥与水的均匀混合，降低水泥吊顶板坯板含水率，很好地解决了湿法水泥板的制备工艺中含水量过高对最终水泥吊顶板的性能产生不利影响的问题。

步骤(1)中，每层物料C的厚度为0.5～1.5mm，物料层数为6～10层。

步骤(1)中，所述溶液B的喷洒量为0.2～0.5kg/m²，雾化颗粒大小为50～80μm。

步骤(2)中，所述成型压力为15～50MPa，保压时间为15～30min。

步骤(2)中，所述养护为蒸汽养护，温度为50～70℃，养护时间为5-10h。

步骤(2)中，所述干燥的条件为：干燥温度不超过65℃，干燥时间为0.5-3h。

最后，本发明公开上述可调节湿度的水泥吊顶板及其制备工艺在建筑领域中的应用。

与现有技术相比，本发明取得了以下有益效果：

(1)本发明基于现有的吊顶板存在的问题，提出了一种采用半干法制备可调节湿度的水泥吊顶板的工艺，这种工艺不仅能够制备出具有良好调湿功能的水泥吊顶板，而且在制备出的水泥吊顶板单位面积重量低(介于8～10.5kg/m²)，断裂载荷高(介于290～375N)，吸水率适中(介于12～15％)，完全能够满足吊顶板的制备、安装和调湿要求。

(2)本发明用氧化亚铜对氧化石墨烯改性后有效增大氧化石墨烯的表面积和表面粗糙度，进而增强氧化石墨烯和水泥水化产物的结合强度，使氧化石墨烯更加充分的发挥其二维桥接作用，有效增强水泥吊顶板的抗折强度的同时，可以增加水泥组合物和聚丙烯纤维网格布的接触，避免加工过程中吊顶板分层。

(3)本发明的湿度调节剂既能够有效提高水泥吊顶板的湿度调节能力，又可以提高水泥板的力学强度和体积稳定性，体积稳定性的改善能够进一步提高水泥吊顶板的使用寿命，使吊顶板处在良好的调湿状态，是水泥吊顶板长期、稳定发挥湿度调节作用。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。

图1为本发明实施例制备的可调节湿度的水泥吊顶板的结构示意图；其中，1-水泥板，2-聚丙烯纤维网格布。

图2为本发明实施例1制备的可调节湿度的水泥吊顶板与和实验例1制备的普通水泥吊顶板孔结构测试图。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

正如背景技术所介绍的，现有的湿度调节板大多为内墙装饰板，但内墙装饰板的表面往往需要涂覆饰面层以提高其视觉效果，但饰面层会大大降低湿度调节板的调湿能力，因此开发一种具有湿度调节功能的吊顶板，以改善室内湿度是十分必要的。为此，本发明提出一种可调节湿度的水泥吊顶板及其制备方法，下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。

下列实施例中，所述沸石产自山东省莱西市。所述粉煤灰为II级粉煤灰，购自山东电力集团聊城供电公司。

实施例1

一种可调节湿度的水泥吊顶板的制备方法，包括如下原料：物料A、溶液B、湿度调节剂和聚丙烯纤维网格布；其中：所述物料A包括以下重量份的原料：42.5硅酸盐水泥50份、粉煤灰35份、造纸污泥灰12份、超细矿渣粉8份、聚乙烯吡咯烷酮1.0份。所述溶液B包括以下重量份的原料：水98.85份、KH570型硅烷偶联剂1.5份、氧化亚铜改性氧化石墨烯(GO-Cu₂O)0.1份，其中；所述GO-Cu₂O中氧化亚铜的负载量为5％(摩尔分数)，即每100mol氧化石墨烯中加入5mol氧化亚铜。所述湿度调节剂包括以下重量份的原料：沸石60份、硅藻土15份、钠基膨润土6份、吸水树脂0.5份。

所述粉煤灰为II级粉煤灰，其细度为过200目筛筛余量1％。所述造纸污泥灰细度为过325目筛筛余量)为3％；所述超细矿渣比表面积为950m²/kg；所述聚乙烯吡咯烷酮分子量为2.0×10⁴。

所述氧化石墨烯负载氧化亚铜的制备方法为：(1)将氧化石墨烯溶液稀释至0.4mg/ml，然后按比例将氧化亚铜加入氧化石墨烯溶液中，将得到的混合液置于带有水浴加热功能的磁力搅拌器中搅拌、加热，加热温度为50℃，搅拌速率为80r/min。

所述沸石为天然斜发沸石，其细度为过200目筛筛余量6％。所述硅藻土细度为过200目筛筛余量3％。所述钠基膨润土细度为过200目筛筛余量3％。所述接枝丙烯酰胺分子量为900万，细度为过200目筛筛余量3％。

所述聚丙烯纤维网格布网眼尺寸为8mm×8mm，单位面积重量为100g/m²。

具体的，所述可调节湿度的水泥吊顶板的制备包括如下步骤：

(1)将粉状物料A和湿度调节剂混合，得到物料C；

(2)将粉状物料C分层加入水泥吊顶板模具中，每层物料C的厚度为1.2mm，每加完一层粉状物料C，用喷雾机向物料C上喷洒溶液B；溶液B喷洒量为0.4kg/m²，设置雾化颗粒大小介于50～80μm之间，在物料C的布料层数完成一半时将聚丙烯纤维网格布铺设在物料C上，之后继续在聚丙烯纤维网格布表面加入物料C，完成后加压成型，成型压力为35MPa，保压时间为15min，得到水泥吊顶板坯板；所述物料C的中层数为9层；

(3)将步骤(2)得到的水泥吊顶板坯板板置于蒸汽养护室蒸汽养护6小时，养护温度控制在60～65℃之间，完成后将得到的硬化水泥吊顶板坯板置于30℃的干燥环境中干燥3小时，即得通过半干法制备的可调节湿度的水泥吊顶板坯板，其厚度约为4.3mm。

如图1所示，本实施例制备的水泥吊顶板由水泥板1和聚丙烯纤维网格布2组成，其中，所述聚丙烯纤维网格布2铺设在水泥板1之间，形成由上、中、下三层结构组成的可调节湿度的水泥吊顶板。

实施例2

一种可调节湿度的水泥吊顶板的制备方法，包括如下原料：物料A、溶液B、湿度调节剂和聚丙烯纤维网格布；其中：所述物料A包括以下重量份的原料：42.5R硅酸盐水泥60份、粉煤灰20份、造纸污泥灰15份、超细矿渣粉2份、聚乙烯吡咯烷酮1.1份。所述溶液B包括以下重量份的原料：水98.0份、KH570型硅烷偶联剂2份、氧化亚铜改性氧化石墨烯(GO-Cu₂O)0.15份，其中；所述GO-Cu₂O中氧化亚铜的负载量为4％(摩尔分数)，即每100mol氧化石墨烯中加入4mol氧化亚铜。所述湿度调节剂包括以下重量份的原料：沸石50份、硅藻土20份、钠基膨润土3份、吸水树脂0.6份。

所述粉煤灰为II级粉煤灰，其细度为过200目筛筛余量2％。所述造纸污泥灰细度为过325目筛筛余量)为5％；所述超细矿渣比表面积为800m²/kg；所述聚乙烯吡咯烷酮分子量为1.5×10⁴。

所述氧化石墨烯负载氧化亚铜的制备方法为：(1)将氧化石墨烯溶液稀释至0.5mg/ml，然后按比例将氧化亚铜加入氧化石墨烯溶液中，将得到的混合液置于带有水浴加热功能的磁力搅拌器中搅拌、加热，加热温度为60℃，搅拌速率为90r/min。

所述沸石为天然斜发沸石，其细度为过200目筛筛余量10％。所述硅藻土细度为过200目筛筛余量1％。所述钠基膨润土细度为过200目筛筛余量1％。所述高取代度交联羧甲基纤维素分子量为850万，细度为过200目筛筛余量2％。

所述聚丙烯纤维网格布网眼尺寸为9mm×9mm，单位面积重量为95/m²。

(1)将粉状物料A和湿度调节剂混合，得到物料C；

(2)将粉状物料C分层加入水泥吊顶板模具中，每层物料C的厚度为1.5mm，每加完一层粉状物料C，用喷雾机向物料C上喷洒溶液B；溶液B喷洒量为0.2kg/m²，设置雾化颗粒大小介于50～80μm之间，在物料C的布料层数完成一半时将聚丙烯纤维网格布铺设在物料C上，之后继续在聚丙烯纤维网格布表面加入物料C，完成后加压成型，成型压力为50MPa，保压时间为15min，得到水泥吊顶板坯板；所述物料C的中层数为10层；

(3)将步骤(2)得到的水泥吊顶板坯板板置于蒸汽养护室蒸汽养护10小时，养护温度控制在50～55℃之间，完成后将得到的硬化水泥吊顶板坯板置于45℃的干燥环境中干燥2.5小时，即得通过半干法制备的可调节湿度的水泥吊顶板坯板，其厚度约为2.5mm，如图1所示。

实施例3

一种可调节湿度的水泥吊顶板的制备方法，包括如下原料：物料A、溶液B、湿度调节剂和聚丙烯纤维网格布；其中：所述物料A包括以下重量份的原料：42.5硅酸盐水泥40份、粉煤灰40份、造纸污泥灰5份、超细矿渣粉10份、聚乙烯吡咯烷酮0.3份。所述溶液B包括以下重量份的原料：水97.95份、KH570型硅烷偶联剂1份、氧化亚铜改性氧化石墨烯(GO-Cu₂O)0.05份，其中；所述GO-Cu₂O中氧化亚铜的负载量为3％(摩尔分数)，即每100mol氧化石墨烯中加入3mol氧化亚铜。所述湿度调节剂包括以下重量份的原料：沸石75份、硅藻土10份、钠基膨润土9份、吸水树脂0.2份。

所述粉煤灰为II级粉煤灰，其细度为过200目筛筛余量0.5％。所述造纸污泥灰细度为过325目筛筛余量)为8％；所述超细矿渣比表面积为1000m²/kg；所述聚乙烯吡咯烷酮分子量为3.0×10⁴。

所述氧化石墨烯负载氧化亚铜的制备方法为：(1)将氧化石墨烯溶液稀释至0.3mg/ml，然后按比例将氧化亚铜加入氧化石墨烯溶液中，将得到的混合液置于带有水浴加热功能的磁力搅拌器中搅拌、加热，加热温度为45℃，搅拌速率为70r/min。

所述沸石为天然斜发沸石，其细度为过200目筛筛余量5％。所述硅藻土细度为过200目筛筛余量5％。所述钠基膨润土细度为过200目筛筛余量5％。所述交联羧甲基纤维素接枝丙烯酰胺分子量为1000万，细度为过200目筛筛余量1％。

所述聚丙烯纤维网格布网眼尺寸为10mm×10mm，单位面积重量为90/m²。

(1)将粉状物料A和湿度调节剂混合，得到物料C；

(2)将粉状物料C分层加入水泥吊顶板模具中，每层物料C的厚度为0.5mm，每加完一层粉状物料C，用喷雾机向物料C上喷洒溶液B；溶液B喷洒量为0.5kg/m²，设置雾化颗粒大小介于50～80μm之间，在物料C的布料层数完成一半时将聚丙烯纤维网格布铺设在物料C上，之后继续在聚丙烯纤维网格布表面加入物料C，完成后加压成型，成型压力为15MPa，保压时间为30min，得到水泥吊顶板坯板；所述物料C的中层数为10层；

(3)将步骤(2)得到的水泥吊顶板坯板板置于蒸汽养护室蒸汽养护5小时，养护温度控制在65-70℃之间，完成后将得到的硬化水泥吊顶板坯板置于60℃的干燥环境中干燥0.5小时，即得通过半干法制备的可调节湿度的水泥吊顶板坯板，其厚度约为2.2mm如图1所示。

实验例1

一种水泥吊顶板，如图1所示，所述水泥吊顶板由水泥板1和聚丙烯纤维网格布2组成，其中，所述聚丙烯纤维网格布2铺设在水泥板1之间，形成由上、中、下三层结构组成的水泥吊顶板：所述聚丙烯纤维网格布网眼尺寸为8mm×8mm，单位面积重量为100g/m²；所述水泥为42.5硅酸盐水泥。

2、制备本实施例所述水泥吊顶板的方法，包括如下步骤：

(1)将水泥按水灰比3加入均化池中搅拌混匀，得水泥浆料；

(2)将步骤(1)得到的水泥浆料注入毛毡模具中，当注入浆料一半时将聚丙烯纤维网格布铺设至浆料表面，之后继续将剩余浆料注入聚丙烯纤维网格布表面，完成后加压脱水成型，成型压力为35MPa，保压时间为15min，得水泥吊顶板坯板；

(3)将步骤(2)得到的水泥吊顶板坯板板置于蒸汽养护室蒸汽养护6小时，养护温度控制在60～65℃之间，完成后将得到的硬化水泥吊顶板坯板置于30℃的干燥环境中干燥3小时，即得厚度约4.1mm的水泥吊顶板。

实验例2

一种水泥吊顶板，同实施例1，区别在于：所述水泥吊顶板中不包含湿度调节剂。

性能检测：

(1)参考JC/T 799-2007《装饰石膏板》中规定的对吊顶石膏板单位面积重量和断裂载荷的测定方法测定吊顶板的单位面积重量、断裂载荷和载荷；参考GB/T 7019-1997《纤维水泥制品试验方法》中规定的对水泥板吸水率的测定方法测定吊顶板的吸水率，测定实施例1-3、实验例1以及石膏吊顶板的上述性能，结果如表1所示。

表1

编号	实施例1	实施例2	实施例3	实验例2	石膏吊顶板
						吸水率(％)	12.5	14.7	15.1	4.8	8.2
单位面积重量(kg/m<sup>2</sup>)	6.4	7.6	6.8	10.9	13.9
						断裂载荷(N)	375	290	335	173	138
挠度(mm)	0.28	0.36	0.31	0.44	9.6

(2)对实施例1和实验例1制备的水泥吊顶板的孔结构进行测试，结果如图2所示；由图2可以看出：实施例1制备的可调节湿度的水泥吊顶板中0.1μm以下微孔明显增多，这样可以提高水泥板吸水率与湿度调节能力，并且这种小尺寸孔隙的增加基本不会影响材料的力学性能。

以上所述仅为本申请的优选实施例，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims

1.一种制备可调节湿度的水泥吊顶板的组合物，其特征在于，所述组合物包括：物料A、溶液B和湿度调节剂；其中：

所述物料A包括以下重量份的原料：水泥40～60份、粉煤灰20～40份、造纸污泥灰5～15份、超细矿渣粉2～10份、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)0.3～1.1份；

所述溶液B包括以下重量份的原料：水97.95～98.85份、硅烷偶联剂1～2份、氧化亚铜改性氧化石墨烯(GO-Cu₂O)0.05～0.15份；

2.如权利要求1所述的制备可调节湿度的水泥吊顶板的组合物，其特征在于，所述硅烷偶联剂为KH570型；

或者，所述粉煤灰为II级粉煤灰，其细度为过200目筛筛余量0.5～2％；

或者，所述造纸污泥灰细度为过325目筛筛余量3～8％；

或者，所述超细矿渣比表面积为800～1000m²/kg；

或者，所述聚乙烯吡咯烷酮分子量为1.5×10⁴～3.0×10⁴；

或者，所述水泥为硅酸盐水泥。

3.如权利要求1所述的制备可调节湿度的水泥吊顶板的组合物，其特征在于，所述沸石为天然斜发沸石，其细度为过200目筛筛余量5～10％；

或者，所述硅藻土细度为过200目筛筛余量1～5％；

或者，所述钠基膨润土细度为过200目筛筛余量1～5％；

或者，所述吸水树脂分子量为850～1000万，细度为过200目筛筛余量1～3％；优选地，所述吸水树脂包括：接枝丙烯酰胺、高取代度交联羧甲基纤维素、交联羧甲基纤维素接枝丙烯酰胺。

4.如权利要求1所述的制备可调节湿度的水泥吊顶板的组合物，其特征在于，所述GO-Cu₂O中氧化亚铜的负载量为3～5％，摩尔分数。

5.如权利要求1-4任一项所述的制备可调节湿度的水泥吊顶板的组合物，其特征在于，所述氧化亚铜改性氧化石墨烯的制备方法为：将氧化亚铜加入氧化石墨烯溶液中，然后对得到的混合液进行水浴加热；

优选地，氧化石墨烯溶液的浓度为0.3-0.5mg/ml；

优选地，所述水浴加热过程中进行搅拌，所述水浴加热的温度为45-60℃；所述搅拌方式为磁力搅拌，且搅拌速率为70-90r/min。

6.如权利要求1-4所述的制备可调节湿度的水泥吊顶板的组合物，其特征在于，所述可调节湿度的水泥吊顶板还包括聚丙烯纤维网格布；优选地，所述聚丙烯纤维网格布网眼尺寸为(8-10)mm×(8-10)mm，单位面积重量为90～100g/m²。

7.利用如权利要求1-6任一项所述的组合物制备可调节湿度的水泥吊顶板的方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)将粉状物料A和湿度调节剂混合，得到物料C；

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，每层物料C的厚度为0.5～1.5mm，物料层数为6～10层；

或者，步骤(1)中，所述溶液B的喷洒量为0.2～0.5kg/m²，雾化颗粒大小为50～80μm。

9.如权利要求7或8所述的方法，其特征在于，步骤(2)中，所述成型压力为15～50MPa，保压时间为15～30min；

或者，步骤(2)中，所述养护为蒸汽养护，温度为50～70℃，养护时间为5-10h；

或者，步骤(2)中，所述干燥的条件为：干燥温度不超过65℃，干燥时间为0.5-3h。

10.如权利要求1-6任一项所述的制备可调节湿度的水泥吊顶板的组合物和/或权利要求7-9任一项所述的方法在建筑领域中的应用。