CN103951397B - 一种低导热系数隔热陶瓷砖及其制备方法 - Google Patents

一种低导热系数隔热陶瓷砖及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种低导热系数隔热陶瓷砖及其制备方法，其由以下重量份的原料制成：方解石30-50、石英砂20-30、浮石16-28、叶腊石12-24、膨胀珍珠岩15-25、玻化微珠10-15、钢渣微粉6-12、电气石5-10、煤渣8-14、锯末4-9、硅酸锆 3-6、硼酸锌2-5、焦炭粉6-9、改性粘土20-30。本发明制备的陶瓷砖导热系数小于0.2W/m·K，保温隔热性好，节约能源，同时具有重量轻，强度高，耐老化，抗紫外线等特点，可用于住宅、酒楼、宾馆、幼儿园、写字楼、工厂、车间、商厦等外墙体装饰。

Description

一种低导热系数隔热陶瓷砖及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种低导热系数隔热陶瓷砖及其制备方法，属于建筑陶瓷材料领域。
背景技术
陶瓷砖是由粘土、石英砂以及其他无机非金属原料，经配料、球磨、制粉、成型、烧结等工艺生产的板状或块状陶瓷制品，广泛应用于装饰与保护建筑物、构筑物的墙面和地面。随着房地产业的迅速发展，使得瓷砖的生产和消费都获得了较大的发展，同时对瓷砖的性能要求也越来越高。然而目前市场上的陶瓷砖导热系数较高，保温隔热效果差，无法用于外墙保温装饰。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种低导热系数隔热陶瓷砖及其制备方法，提高陶瓷砖的保温隔热性能。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种低导热系数隔热陶瓷砖，由以下重量份的原料制成：方解石30-50、石英砂20-30、浮石16-28、叶腊石12-24、膨胀珍珠岩15-25、玻化微珠10-15、钢渣微粉6-12、电气石5-10、煤渣8-14、锯末4-9、硅酸锆3-6、硼酸锌2-5、焦炭粉6-9、改性粘土20-30；
所述改性粘土的制备方法如下：a、按质量比3-6：2-4:1-2称取凹凸棒土、硅藻土、膨润土，混合均匀，加入适量的水制成浓度为30-40％的粘土浆液，再用浓度为15-25％的硫酸溶液调节浆液pH至3-5，水浴加热至85-95℃，搅拌2-4h，过滤，用蒸馏水洗涤至中性，烘干，440-480℃煅烧2-3h，粉碎，过200-300目筛；b、按重量比1:2-3取上述处理的粘土与浓度为1.5-3mol/L四氯化钛水溶液混合均匀，然后加入2-3％的玉石粉、2-3％的硫酸铜、1-2％的十二烷基二甲基苄基氯化铵、0.5-1％的3-氨基丙基三乙氧基硅烷，在30-50℃恒温水浴中超声分散，同时进行机械搅拌，反应1-2h，然后用浓度为5-10％的氨水调节pH至4-6，搅拌1-2h，过滤，用蒸馏水洗涤干净，烘干，620-660℃煅烧1-2h，冷却至室温即可。
本发明低导热系数隔热陶瓷砖的制备方法，包括以下步骤：
(1)取方解石、石英砂、浮石、叶腊石混合均匀，粉碎，湿法球磨5-10h，烘干后在进行熔炼，待其完全熔化后，搅拌3-7min后进行快速水淬，得到破碎的颗粒，湿法球磨10-15h，烘干，过100-150目筛，待用；
(2)取膨胀珍珠岩、玻化微珠、钢渣微粉、电气石、煤渣混合均匀，粉碎，湿法球磨8-12h，过150-200目筛，静置4-6h，喷雾干燥成含水量为3-6％的颗粒，待用；
(3)将上述步骤(1)与步骤(2)制得的粉料加入混料机中混合4-7min，再加入余下原料混合2-5min，然后加入混合料重量2-3％的固含量为35％的水玻璃混合25-35min，静置10-15h；
(4)将步骤(3)混合均匀的粉料送到成型机在75-85MPa下压制成型，然后将压制好的砖坯送至干燥窑中干燥至含水量为2.5-4.5％的干坯；
(5)将干坯以5-10℃/min的速率升温至820-860℃，保温0.5-1h，再以8-12℃/min的速率升温至1220-1280℃，保温1.5-2h，然后以10-15℃/min的速率降温至740-780℃，保温1-1.5h，再以5-10℃/min的速率升温至1060-1120℃，保温1-2h，冷却至常温，经磨边、包装即得成品。
上述改性粘土采用玉石粉、硫酸铜等物质协同二氧化钛包覆粘土，不仅对大肠杆菌、黄色葡萄球菌等有害细菌具有杀菌功效，同时对甲醛、苯、氨气、二氧化硫、一氧化碳、氮氧化物、TVOC等影响人类身体健康的有害有机物以及烟臭、厕所臭、垃圾臭、动物臭等起到净化除臭作用，还可以提高瓷砖的抗老化能力、耐候性、抗紫外线、耐擦洗等性能，保持瓷砖的颜色光泽，延长瓷砖的使用期。
本发明的有益效果：
本发明制备的陶瓷砖导热系数小于0.2W/m·K，保温隔热性好，节约能源，同时具有重量轻，强度高，耐老化，抗紫外线等特点，可用于住宅、酒楼、宾馆、幼儿园、写字楼、工厂、车间、商厦等外墙体装饰。
具体实施方式
一种低导热系数隔热陶瓷砖，由以下重量(kg)的原料制成：方解石40、石英砂25、浮石24、叶腊石18、膨胀珍珠岩20、玻化微珠12、钢渣微粉8、电气石7、煤渣12、锯末6、硅酸锆4、硼酸锌3、焦炭粉7、改性粘土25；
所述改性粘土的制备方法如下：a、按质量比4：2:1称取凹凸棒土、硅藻土、膨润土，混合均匀，加入适量的水制成浓度为36％的粘土浆液，再用浓度为25％的硫酸溶液调节浆液pH至3.5，水浴加热至90℃，搅拌3h，过滤，用蒸馏水洗涤至中性，烘干，450℃煅烧3h，粉碎，过200目筛；b、按重量比1:2取上述处理的粘土与浓度为2mol/L四氯化钛水溶液混合均匀，然后加入相当于混合物总重3％的玉石粉、2％的硫酸铜、1％的十二烷基二甲基苄基氯化铵、0.5％的3-氨基丙基三乙氧基硅烷，在40℃恒温水浴中超声分散，同时进行机械搅拌，反应1.5h，然后用浓度为8％的氨水调节pH至5，搅拌2h，过滤，用蒸馏水洗涤干净，烘干，620℃煅烧2h，冷却至室温即可。
低导热系数隔热陶瓷砖的制备方法，包括以下步骤：
(1)取方解石、石英砂、浮石、叶腊石混合均匀，粉碎，湿法球磨7h，烘干后在进行熔炼，待其完全熔化后，搅拌4min后进行快速水淬，得到破碎的颗粒，湿法球磨12h，烘干，过150目筛，待用；
(2)取膨胀珍珠岩、玻化微珠、钢渣微粉、电气石、煤渣混合均匀，粉碎，湿法球磨10h，过200目筛，静置5h，喷雾干燥成含水量为4％的颗粒，待用；
(3)将上述步骤(1)与步骤(2)制得的粉料加入混料机中混合5min，再加入余下原料混合3min，然后加入混合料重量2.5％的固含量为35％的水玻璃混合30min，静置10h；
(4)将步骤(3)混合均匀的粉料送到成型机在80MPa下压制成型，然后将压制好的砖坯送至干燥窑中干燥至含水量为3.5％的干坯；
(5)将干坯以8℃/min的速率升温至840℃，保温0.5h，再以10℃/min的速率升温至1260℃，保温1.5h，然后以12℃/min的速率降温至750℃，保温1h，再以7℃/min的速率升温至1080℃，保温1.5h，冷却至常温，经磨边、包装即得成品。
所生产的陶瓷砖，其导热系数为0.14W/m·K，抗折强度为16.8MPa，吸水率为6.7％。

Claims (2)

1.一种低导热系数隔热陶瓷砖，其特征在于，由以下重量份的原料制成：方解石30-50、石英砂20-30、浮石16-28、叶腊石12-24、膨胀珍珠岩15-25、玻化微珠10-15、钢渣微粉6-12、电气石5-10、煤渣8-14、锯末4-9、硅酸锆 3-6、硼酸锌2-5、焦炭粉6-9、改性粘土20-30；
    所述改性粘土的制备方法如下：a、按质量比3-6：2-4:1-2称取凹凸棒土、硅藻土、膨润土，混合均匀，加入适量的水制成浓度为30-40%的粘土浆液，再用浓度为15-25%的硫酸溶液调节浆液pH至3-5，水浴加热至85-95℃，搅拌2-4h，过滤，用蒸馏水洗涤至中性，烘干，440-480℃煅烧2-3h，粉碎，过200-300目筛；b、按重量比1:2-3取上述处理后的粘土与浓度为1.5-3mol/L四氯化钛水溶液混合均匀，然后加入2-3%的玉石粉、2-3%的硫酸铜、1-2%的十二烷基二甲基苄基氯化铵、0.5-1%的3-氨基丙基三乙氧基硅烷，在30-50℃恒温水浴中超声分散，同时进行机械搅拌，反应1-2h，然后用浓度为5-10%的氨水调节pH至4-6，搅拌1-2h，过滤，用蒸馏水洗涤干净，烘干，620-660℃煅烧1-2h，冷却至室温即可。
2.如权利要求1所述的低导热系数隔热陶瓷砖的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
（1）取方解石、石英砂、浮石、叶腊石混合均匀，粉碎，湿法球磨5-10h，烘干后在进行熔炼，待其完全熔化后，搅拌3-7min后进行快速水淬，得到破碎的颗粒，湿法球磨10-15h，烘干，过100-150目筛，待用；
（2）取膨胀珍珠岩、玻化微珠、钢渣微粉、电气石、煤渣混合均匀，粉碎，湿法球磨8-12h，过150-200目筛，静置4-6h，喷雾干燥成含水量为3-6%的颗粒，待用；
（3）将上述步骤（1）与步骤（2）制得的粉料加入混料机中混合4-7min，再加入余下原料混合2-5min，然后加入混合料重量2-3%的固含量为35%的水玻璃混合25-35min，静置10-15h ；
（4）将步骤（3）混合均匀的粉料送到成型机在75-85MPa下压制成型，然后将压制好的砖坯送至干燥窑中干燥至含水量为2.5-4.5%的干坯；
（5）将干坯以5-10℃/min的速率升温至820-860℃，保温0.5-1h，再以8-12℃/min的速率升温至1220-1280℃，保温1.5-2h，然后以10-15℃/min的速率降温至740-780℃，保温1-1.5h，再以5-10℃/min的速率升温至1060-1120℃，保温1-2h，冷却至常温，经磨边、包装即得成品。
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