CN102863643B - 用无机废料生产发泡软瓷轻质保温饰面材料的工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种用无机废料生产发泡软瓷轻质保温饰面材料的工艺，其特征在于采用如下步骤：（1）将无机废料磨成细粉，与偶联剂在120~130℃捏合均匀制成改性无机粉；(2)将改性无机粉、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、发泡剂、发泡助剂按照100:15～50:5～15:0.5～1.5的质量比例在捏合机中于120～140℃下捏合10～15分钟；（3）在步骤（2）制成的混合料中另添加0.1～0.6％的抗氧化剂、0.2～2.0%的引发剂和0.5～3.0%的交联剂，在120～140℃继续混练10～15分钟，获得混合泥料；（4）将步骤（3）中获得的混合泥料放在模压机中模压120～140℃模压成型后，撤掉压力于180～220℃下发泡、交联15～30分钟，自然冷却脱模，即可得到具有一定气孔率的轻质软瓷保温材料。
Description
技术领域
本发明涉及一种用无机废料生产发泡软瓷轻质保温饰面材料的工艺，属于新型建材技术领域。
背景技术
我国是世界建筑能耗最大的国家，每年建筑能耗达到社会总耗能的27%，已影响到国民经济的可持续发展。国家十二五规划出台，政府对于高耗能、高污染的传统建筑材料逐渐开始限制其使用与发展，积极推广使用节能环保的新技术、新材料、新产品。本发明正是基于此出发点，采用与传统建材产品如陶瓷制品、水泥制品等不同的生产工艺，制备出一种既具有传统建材产品功能，又具有其独特性的保温节能产品。这种产品的独特之处在于相对传统硬质建材制品而言，它具有气孔率高、容重小、柔性好、耐酸碱耐冻融、抗震、抗裂、与外墙外保温体系相容性好等特点。因为它的柔韧性，所以也有人叫它软瓷。软瓷也叫改性无机粉复合材料（Modified inorganic powder Composite Material）简称MCM装饰材料，是最近一两年才出现的新型材料。传统的陶瓷经过上千度高温煅烧，通体玻化，质地坚硬。而MCM软瓷质地相对柔软，故叫软瓷。它可用的原材料十分广泛，包括普通泥土、陶瓷废料、耐火材料废料、建筑垃圾等等无机材料粉碎后均可作为MCM软瓷材料的原料，这些无机粉经过改性后，制成可塑性的泥料，模压后，在200-300℃温度下胶联固化成型即可得到具有一定柔软性的MCM软瓷制品。本发明在普通MCM软瓷工艺基础上，引用发泡工艺，制备出了具有大量细密均匀气孔的MCM软瓷材料，其质量更轻、保温效果更佳，在建筑保温饰面等领域将具有十分巨大的应用潜力。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能有效利用无机废料、制备工艺简单的用无机废料生产发泡软瓷轻质保温饰面材料的工艺。其技术方案为：
一种用无机废料生产发泡软瓷轻质保温饰面材料的工艺，其特征在于采用如下步骤：（1）将磨成细粉的无机废料，与其质量百分比为1～2%的偶联剂在120～130℃捏合均匀，制成改性无机粉；（2）将改性无机粉、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、发泡剂、发泡助剂按照100：15～50：5～15：0.5～1.5的质量比例在捏合机中于120～140℃下捏合10～15分钟；（3）在步骤（2）制成的混合料中另添加0.1～0.6％的抗氧化剂、0.2～2.0%的引发剂和0.5～3.0%的交联剂，在120～140℃继续混练10～15分钟，获得混合泥料，上述三种物质的比例按改性无机粉质量计；（4）将步骤（3）中获得的混合泥料放在模压机中模压120～140℃模压成型后，撤掉压力于180～220℃下发泡、交联15～30分钟，自然冷却脱模，即可得到具有一定气孔率的轻质软瓷保温材料。
所述的用无机废料生产发泡软瓷轻质保温饰面材料的工艺，步骤（1）中无机废料为陶瓷废料、耐火材料废料、建筑垃圾中的一种或按任意比的混合物，其粉碎后的粒度≤1.0mm；偶联剂为铝酸酯偶联剂、钛酸酯偶联剂、稀土偶联剂中的一种或任意几种的混合物。
所述的用无机废料生产发泡软瓷轻质保温饰面材料的工艺，步骤（2）中乙烯-乙酸乙烯酯共聚物中乙酸乙烯质量百分比含量为28-60%；发泡剂为偶氮二甲酰胺、偶氮二甲酸二异丙酯中的一种；发泡助剂采用氧化锌或硬脂酸锌中的一种。
所述的用无机废料生产发泡软瓷轻质保温饰面材料的工艺，步骤（3）中交联剂用三烯丙基异三聚氰酸酯、三羟基甲基丙烷三甲基丙烯酸酯中的一种；引发剂用过氧化苯甲酰、过氧化二异丙苯、偶氮二异丁腈中的一种；抗氧化剂为2,6-二叔丁基对甲酚、四[甲基-（3,5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯中的一种。
本发明的工艺原理：将无机废料粉改性后使其与有机弹性体乙烯-乙酸乙烯酯共聚物材料有机的融合在一起，乙烯-乙酸乙烯酯共聚物使材料具有较好的弹性，无机粉料使材料具有耐磨、防火的特性，再加上利用针对性强的发泡剂对乙烯-乙酸乙烯酯共聚物进行发泡，这样可以使整个材料既具有弹性、多孔、质轻的特点，又具有高强度、防火的特性。
本发明与现有技术相比具有如下优点：
1、将目前各地的陶瓷废料、耐火材料废料、建筑垃圾等无机废料，充分利用，利用新技术将废料变成附加值高的新的节能环保产品，既减轻这些废料对环境的污染，生产的制品又能节约能源。
2、从上述配方的组成物质来看，辅料均为高分子材料工业常用的无毒高分子物质，不会对环境造成污染；
3、生产工艺简单、投资少，能耗低。本产品省去传统无机材料需高温烧成环节，只需低温（低于300℃）烘烤固化即可，耗能相对传统建材制品大大减少。
具体实施方式
实施例1：
步骤1：称取一定量陶瓷废料磨成细粉，粉料粒度≤1mm，再称取陶瓷废料质量百分比为1%的铝酸酯偶联剂，在120℃下搅拌捏合30分钟，将其制成改性无机粉料；
步骤2：将改性无机粉、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、偶氮二甲酰胺、氧化锌按照100：15：5：0.5的质量比例在捏合机中于130℃下捏合15分钟；
步骤3：在步骤2制成的混合料中另外添加质量比为0.1％的2,6-二叔丁基对甲酚、0.2%的过氧化苯甲酰和0.5%的三烯丙基异三聚氰酸酯，在130℃继续混练15分钟制得混合泥料，上述三种物质的比例按改性无机粉质量计。
步骤4：将步骤（3）获得的混合泥料放在模压机中模压，于130℃下模压成型后，撤掉压力于220℃下发泡、交联，20分钟后制品自然冷却脱模，即可得到具有一定气孔率的轻质软瓷保温材料。
制得保温材料的性能指标为：拉伸强度：6.8MPa；断裂伸长率：80%；100次冻融（-30℃-20℃）循环后，无裂纹、剥落等损坏；分别在3%盐酸(V/V)和30g/L氢氧化钾两种溶液中浸泡800小时无起泡、剥落现象；UL-94：V-0级。
实施例2：
步骤1：称取等量陶瓷废料、耐火材料废料磨成细粉，粉料粒度≤1mm，再称取上述混合粉质量百分比2%的钛酸酯偶联剂，在130℃下搅拌捏合30分钟，将其制成改性无机粉料；
步骤2：将改性无机粉、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、偶氮二甲酸二异丙酯、硬脂酸锌按照100：50：10：1.5的质量比例在捏合机中于120℃下捏合10分钟；
步骤3：在步骤2制成的混合料中另外添加质量比为0.6％的四[甲基-（3,5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯、2%的过氧化二异丙苯和3%的三羟基甲基丙烷三甲基丙烯酸酯，在140℃继续混练15分钟制得混合泥料，上述三种物质的比例按改性无机粉质量计。
步骤4：将步骤（3）获得的混合泥料放在模压机中模压，于120℃下模压成型后，撤掉压力于180℃下发泡、交联，30分钟后制品自然冷却脱模，即可得到具有一定气孔率的轻质软瓷保温材料。
制得保温材料的性能指标为：拉伸强度：8.0MPa；断裂伸长率：92%；100次冻融（-30℃-20℃）循环后，无裂纹、剥落等损坏；分别在3%盐酸(V/V)和30g/L氢氧化钾两种溶液中浸泡800小时无起泡、剥落现象；UL-94：V-0级。
实施例3：
步骤1：称取一定量建筑垃圾磨成细粉，粉料粒度≤1mm，再称取所得粉料质量百分比为1.5%稀土偶联剂，在120℃下搅拌混合30分钟，将其制成改性无机粉料；
步骤2：将改性无机粉、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、偶氮二甲酸二异丙酯、硬脂酸锌按照100：30：15：1的质量比例在捏合机中于130℃下捏合15分钟；
步骤3：在步骤2制成的混合料中另外添加质量比为0.4％的2,6-二叔丁基对甲酚、0.8%的过氧化二异丙苯和1.5%的三羟基甲基丙烷三甲基丙烯酸酯，在130℃继续混练15分钟制得混合泥料，上述三种物质的比例按改性无机粉质量计。
步骤4：将步骤（3）获得的混合泥料放在模压机中模压，于130℃下模压成型后，撤掉压力于220℃下发泡、交联，25分钟后制品自然冷却脱模，即可得到具有一定气孔率的轻质软瓷保温材料。
制得保温材料的性能指标为：拉伸强度：7.5MPa；断裂伸长率：86%；100次冻融（-30℃-20℃）循环后，无裂纹、剥落等损坏；分别在3%盐酸(V/V)和30g/L氢氧化钾两种溶液中浸泡800小时无起泡、剥落现象；UL-94：V-0级。
实施例4：
步骤1：称取一定量陶瓷废料磨成细粉，粉料粒度≤1mm，再称取陶瓷废料质量百分比为1%的铝钛酸酯偶联剂，在120℃下搅拌混合30分钟，将其制成改性无机粉料，其中铝钛酸酯偶联剂为铝酸酯偶联剂与钛酸酯偶联剂的等量混合物；
步骤2：将改性无机粉、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、偶氮二甲酰胺、氧化锌按照100：25：5：0.6的质量比例在捏合机中于130℃下捏合15分钟；
步骤3：在步骤2制成的混合料中另外添加质量比为0.2％的2,6-二叔丁基对甲酚、0.5%的偶氮二异丁腈和1%的三烯丙基异三聚氰酸酯，在130℃继续混练15分钟制得混合泥料，上述三种物质的比例按改性无机粉质量计。
步骤4：将步骤（3）获得的混合泥料放在模压机中模压，于130℃下模压成型后，撤掉压力于220℃下发泡、交联，15分钟后制品自然冷却脱模，即可得到具有一定气孔率的轻质软瓷保温材料。
制得保温材料的性能指标为：拉伸强度：7.0MPa；断裂伸长率：82%；100次冻融（-30℃-20℃）循环后，无裂纹、剥落等损坏；分别在3%盐酸(V/V)和30g/L氢氧化钾两种溶液中浸泡800小时无起泡、剥落现象；UL-94：V-0级。
Claims (3)
1.一种用无机废料生产发泡软瓷轻质保温饰面材料的工艺，其特征在于采用如下步骤：（1）将磨成细粉的无机废料，与其质量百分比为1～2%的偶联剂在120～130℃捏合均匀，制成改性无机粉；（2）将改性无机粉、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、发泡剂、发泡助剂按照100：15～50：5～15：0.5～1.5的质量比例在捏合机中于120～140℃下捏合10～15分钟；（3）在步骤（2）制成的混合料中另添加0.1～0.6％的抗氧化剂、0.2～2.0%的引发剂和0.5～3.0%的交联剂，在120～140℃继续混练10～15分钟，获得混合泥料，上述三种物质的比例按改性无机粉质量计；（4）将步骤（3）中获得的混合泥料放在模压机中模压120～140℃模压成型后，撤掉压力于180～220℃下发泡、交联15～30分钟，自然冷却脱模，即可得到具有一定气孔率的轻质软瓷保温材料；上述步骤（2）中乙烯-乙酸乙烯酯共聚物中乙酸乙烯质量百分比含量为28-60%；发泡剂为偶氮二甲酰胺、偶氮二甲酸二异丙酯中的一种；发泡助剂采用氧化锌或硬脂酸锌中的一种。
2.根据权利要求1所述的用无机废料生产发泡软瓷轻质保温饰面材料的工艺，其特征在于：步骤（1）中无机废料为陶瓷废料、耐火材料废料、建筑垃圾中的一种或按任意比的混合物，其粉碎后的粒度≤1.0mm；偶联剂为铝酸酯偶联剂、钛酸酯偶联剂、稀土偶联剂中的一种或任意几种的混合物。
3.根据权利要求1所述的用无机废料生产发泡软瓷轻质保温饰面材料的工艺，其特征在于：步骤（3）中交联剂用三烯丙基异三聚氰酸酯、三羟基甲基丙烷三甲基丙烯酸酯中的一种；引发剂用过氧化苯甲酰、过氧化二异丙苯、偶氮二异丁腈中的一种；抗氧化剂为2，6-二叔丁基对甲酚、四[甲基-（3，5-二叔丁基-4–羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯中的一种。
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