CN104961971A - 一种抗紫外型聚乙烯纳米外墙板及其生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种抗紫外型聚乙烯纳米外墙板及其制备方法，其由以下重量份原料制成：沉淀硫酸钡7-8，超细硫酸钡7-8，改性纳米二氧化钛10-25，粉煤灰20-25等。本发明的外墙板避免了其对环境的污染；层状双羟基复合金属氢氧化物由层状主体双金属氢氧化物层板和层间客体阴离子构成多级叠加的层状结构，对紫外线具有优良的物理屏蔽作用，可有效提高的抗紫外老化性能。产品具不仅能减小工业固废排放对环境的污染；成本低，污染少，对人体危害少，耐擦性好，同时抗老化能力强，还能起到变废为宝的经济和社会效益。

Description

一种抗紫外型聚乙烯纳米外墙板及其生产方法
技术领域
本发明涉及建筑材料技术领域，更具体地说是一种抗紫外型聚乙烯纳米外墙板及其生产方法。
背景技术
目前，大部分制砖时采用粘土烧结的方式制备，但是随着粘土开采量的增加，粘土资源日益匮乏，不仅增加了开采成本，同时也对生态环境造成严重影响，因此亟需优化和改进现有的制砖方法以改变现状。
用氢氧化钠分解锆英砂，是我国现在生产氯氧化锆和二氧化锆的主要生产工艺。我国2007年氯氧化锆年生产能力已达到15万t，位居世界第一。作为功能材料和结构材料的二氧化锆的需求量也不断增加，其生产工艺成本较低，但缺点在于产生大量的废弃物（每生产1t二氧化锆产品约排放稀碱液5m3、酸性硅渣1t）。近几年，随着生产规模的扩大，生产过程中产生的废弃物的处理问题也日益突出。
因此，利用废料制作外墙板是变废为宝、保护环境、节约耕地的有效措施，具有良好的社会、经济效益。
发明内容
本发明的目的是为了弥补现有技术的不足，提供一种抗紫外型聚乙烯纳米外墙板及其生产方法。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：一种抗紫外型聚乙烯纳米外墙板
由以下重量份原料制成：沉淀硫酸钡 7-8 ，超细硫酸钡 7-8，改性纳米二氧化钛 10-25，粉煤灰20-25，消石灰 6-7，硅石灰 6-8、聚丙烯树脂40-50、氯化聚乙烯20-25、聚氨酯弹性体15-25、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物20-25、异戊橡胶15-20、纳米氧化铝2-4、目结土10-15、海泥8-12、聚乙酸乙烯酯5-10、桐油4-6、废糖浆3-6、月桂酰肌氨酸钠 1-2、冷杉胶3-5、石棉绒4-8、添加剂8-10、水适量；
所述添加剂由以下重量份的原料制成：将Mg(NO3)2·6H2O、Al(NO3)3·9H2O配成Mg2+/Al3+的摩尔比为2:1的混合盐水溶液，其中[Mg2+]=1mol/L，并用2mol/L的NaOH溶液将混合盐水溶液pH值调节为10；取该混合盐溶液400mL，加入三口烧瓶内，在80℃恒温水浴中冷凝回流并搅拌反应24小时，沉淀静置老化后，通过真空抽滤分离得到滤饼和滤液，弃去滤液，用400mL去离子水洗涤滤饼，再将洗涤后的滤饼在80℃下干燥12小时，最后研磨干燥后的滤饼即制得硝酸根型镁铝基层状双羟基复合金属氢氧化物；取10质量份硝酸根型镁铝基层状双羟基复合金属氢氧化物加入到预盛300质量份去离子水的三口烧瓶内，在70℃恒温水浴中冷凝回流并搅拌2小时得到均匀分散的浆液；再将5质量份的抗氧剂3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸溶解于300质量份去离子水中，得到抗氧剂溶液；将抗氧剂溶液加入到前述浆液中，然后用盐酸将混合液的pH调节为3，继续在70℃恒温水浴中冷凝回流并搅拌3小时，反应结束后真空抽滤分离得到滤饼和滤液，弃去滤液，用400质量份去离子水洗涤滤饼，再将洗涤后的滤饼在60℃下干燥12小时，研磨干燥后的滤饼即得层状双羟基复合金属氢氧化物；
所述的改性纳米二氧化钛的制备步骤：
取一定量的纳米二氧化钛12-15%，加入其质量分数为0.05-0.1%的分散剂和20-24%的水，湿磨数小时；将浆液移至烧杯中，再加水60-67%；将改性剂0.05%加入浆液中，恒温加热搅拌下将沉淀剂0.8-0.9%缓慢加入浆液中，至浆液 pH值为7-11；继续恒温搅拌1 h 左右，过滤，洗涤；于80℃下的730mm 汞柱下进行真空干燥；待干燥后，将产品仔细研磨待用；所述的分散剂是三聚磷酸钾、硅酸钠、六偏磷酸钠按照质量比为1：1：1的混合物；所述改性剂是芳烃油，所述沉淀剂是NaOH 或 HCl。
 按照上述原料按照重量份比来配置混合物，然后搅拌混合物，并在搅拌过程中加入混合物体积分数为 3-5% 的纳米硅凝胶；(2)采用一层纤维编织网布置，先浇筑 3-5mm 厚度的混凝土，再布设一层经过环氧树脂浸渍且干燥的纤维编织网，并且利用模具固定该网，再浇筑厚度为 3-5mm 的混凝土层 ；该种复合薄壁外墙的总浇筑厚度在 10-15mm。浇筑完的外墙面板之后，静置5小时后，运送到蒸汽养护室。 2天后脱模，再洒水养护7天，使混凝土充分水化，即可完成该种外墙板的预制过程。
     本发明的优点在于：
本发明的外墙板具有强度高，承压能力强，密度小，导热系数低，符合人们的要求，应用范围广，市场前景大。层状双羟基复合金属氢氧化物由层状主体双金属氢氧化物层板和层间客体阴离子构成多级叠加的层状结构，对紫外线具有优良的物理屏蔽作用，可有效提高的抗紫外老化性能. 本发明添加的聚氨酯弹性体具有优异的耐磨、耐油性能，且属于极性聚合物能和聚丙烯有机结合为一体，可有效提高聚丙烯的力学性能；加入的氟橡胶具有耐高温、耐油等特性，加入的其他填料可以增强其他物理性能和加工性能。产品具不仅能减小工业固废排放对环境的污染；成本低，污染少，对人体危害少，耐擦性好，同时抗老化能力强，还能起到变废为宝的经济和社会效益。
具体实施方式
实施例1
一种抗紫外型聚乙烯纳米外墙板，由以下重量原料制成：沉淀硫酸钡 7 kg，超细硫酸钡 7 kg，改性纳米二氧化钛 10 kg，粉煤灰20 kg，消石灰 6 kg，硅石灰 6 kg、聚丙烯树脂40 kg、氯化聚乙烯20 kg、聚氨酯弹性体15 kg、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物20 kg、异戊橡胶15 kg、纳米氧化铝2 kg 、目结土10kg、海泥8kg、聚乙酸乙烯酯5kg、桐油4kg、废糖浆3kg、月桂酰肌氨酸钠 1kg、冷杉胶3kg、石棉绒4kg、添加剂8kg、水适量；
    所述添加剂由以下重量份的原料制成：将Mg(NO3)2·6H2O、Al(NO3)3·9H2O配成Mg2+/Al3+的摩尔比为2:1的混合盐水溶液，其中[Mg2+]=1mol/L，并用2mol/L的NaOH溶液将混合盐水溶液pH值调节为10；取该混合盐溶液400mL，加入三口烧瓶内，在80℃恒温水浴中冷凝回流并搅拌反应24小时，沉淀静置老化后，通过真空抽滤分离得到滤饼和滤液，弃去滤液，用400mL去离子水洗涤滤饼，再将洗涤后的滤饼在80℃下干燥12小时，最后研磨干燥后的滤饼即制得硝酸根型镁铝基层状双羟基复合金属氢氧化物；取10质量份硝酸根型镁铝基层状双羟基复合金属氢氧化物加入到预盛300质量份去离子水的三口烧瓶内，在70℃恒温水浴中冷凝回流并搅拌2小时得到均匀分散的浆液；再将5质量份的抗氧剂3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸溶解于300质量份去离子水中，得到抗氧剂溶液；将抗氧剂溶液加入到前述浆液中，然后用盐酸将混合液的pH调节为3，继续在70℃恒温水浴中冷凝回流并搅拌3小时，反应结束后真空抽滤分离得到滤饼和滤液，弃去滤液，用400质量份去离子水洗涤滤饼，再将洗涤后的滤饼在60℃下干燥12小时，研磨干燥后的滤饼即得层状双羟基复合金属氢氧化物。
    一种抗紫外型聚乙烯纳米外墙板，由以下步骤制备而成：
    （1） 按照上述原料按照重量份比来配置混合物，然后搅拌混合物，并在搅拌过程中加入混合物体积分数为 3-5% 的纳米硅凝胶；(2)采用一层纤维编织网布置，先浇筑 3-5mm 厚度的混凝土，再布设一层经过环氧树脂浸渍且干燥的纤维编织网，并且利用模具固定该网，再浇筑厚度为 3-5mm 的混凝土层 ；该种复合薄壁外墙的总浇筑厚度在 10-15mm。浇筑完的外墙面板之后，静置5小时后，运送到蒸汽养护室。 2天后脱模，再洒水养护7天，使混凝土充分水化，即可完成该种外墙板的预制过程。
实施例2
沉淀硫酸钡  8 kg ，超细硫酸钡  8 kg，改性纳米二氧化钛  25 kg，粉煤灰25 kg，消石灰  7 kg，硅石灰  8 kg、聚丙烯树脂50 kg、氯化聚乙烯25 kg、聚氨酯弹性体25 kg、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物25 kg、异戊橡胶20 kg、纳米氧化铝 4 kg、目结土12kg、海泥810kg、聚乙酸乙烯酯8kg、桐油5kg、废糖浆4.5kg、月桂酰肌氨酸钠 1.5kg、冷杉胶4kg、石棉绒6kg、添加剂7kg、水适量；
    所述添加剂由以下重量份的原料制成：将Mg(NO3)2·6H2O、Al(NO3)3·9H2O配成Mg2+/Al3+的摩尔比为2:1的混合盐水溶液，其中[Mg2+]=1mol/L，并用2mol/L的NaOH溶液将混合盐水溶液pH值调节为10；取该混合盐溶液400mL，加入三口烧瓶内，在80℃恒温水浴中冷凝回流并搅拌反应24小时，沉淀静置老化后，通过真空抽滤分离得到滤饼和滤液，弃去滤液，用400mL去离子水洗涤滤饼，再将洗涤后的滤饼在80℃下干燥12小时，最后研磨干燥后的滤饼即制得硝酸根型镁铝基层状双羟基复合金属氢氧化物；取10质量份硝酸根型镁铝基层状双羟基复合金属氢氧化物加入到预盛300质量份去离子水的三口烧瓶内，在70℃恒温水浴中冷凝回流并搅拌2小时得到均匀分散的浆液；再将5质量份的抗氧剂3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸溶解于300质量份去离子水中，得到抗氧剂溶液；将抗氧剂溶液加入到前述浆液中，然后用盐酸将混合液的pH调节为3，继续在70℃恒温水浴中冷凝回流并搅拌3小时，反应结束后真空抽滤分离得到滤饼和滤液，弃去滤液，用400质量份去离子水洗涤滤饼，再将洗涤后的滤饼在60℃下干燥12小时，研磨干燥后的滤饼即得层状双羟基复合金属氢氧化物。
制备方法同实施例1。
层状双羟基复合金属氢氧化物由层状主体双金属氢氧化物层板和层间客体阴离子构成多级叠加的层状结构，对紫外线具有优良的物理屏蔽作用，可有效提高的抗紫外老化性能. 产品具不仅能减小工业固废排放对环境的污染；成本低，污染少，对人体危害少，耐擦性好，同时抗老化能力强，还能起到变废为宝的经济和社会效益。

Claims (2)

1.一种抗紫外型聚乙烯纳米外墙板，其特征在于：由以下重量份原料制成：沉淀硫酸钡 7-8 ，超细硫酸钡 7-8，改性纳米二氧化钛 10-25，粉煤灰20-25，消石灰 6-7，硅石灰 6-8、聚丙烯树脂40-50、氯化聚乙烯20-25、聚氨酯弹性体15-25、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物20-25、异戊橡胶15-20、纳米氧化铝2-4、目结土10-15、海泥8-12、聚乙酸乙烯酯5-10、桐油4-6、废糖浆3-6、月桂酰肌氨酸钠 1-2、冷杉胶3-5、石棉绒4-8、添加剂8-10、水适量；
所述添加剂由以下重量份的原料制成：将Mg(NO3)2·6H2O、Al(NO3)3·9H2O配成Mg2+/Al3+的摩尔比为2:1的混合盐水溶液，其中[Mg2+]=1mol/L，并用2mol/L的NaOH溶液将混合盐水溶液pH值调节为10；取该混合盐溶液400mL，加入三口烧瓶内，在80℃恒温水浴中冷凝回流并搅拌反应24小时，沉淀静置老化后，通过真空抽滤分离得到滤饼和滤液，弃去滤液，用400mL去离子水洗涤滤饼，再将洗涤后的滤饼在80℃下干燥12小时，最后研磨干燥后的滤饼即制得硝酸根型镁铝基层状双羟基复合金属氢氧化物；取10质量份硝酸根型镁铝基层状双羟基复合金属氢氧化物加入到预盛300质量份去离子水的三口烧瓶内，在70℃恒温水浴中冷凝回流并搅拌2小时得到均匀分散的浆液；再将5质量份的抗氧剂3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸溶解于300质量份去离子水中，得到抗氧剂溶液；将抗氧剂溶液加入到前述浆液中，然后用盐酸将混合液的pH调节为3，继续在70℃恒温水浴中冷凝回流并搅拌3小时，反应结束后真空抽滤分离得到滤饼和滤液，弃去滤液，用400质量份去离子水洗涤滤饼，再将洗涤后的滤饼在60℃下干燥12小时，研磨干燥后的滤饼即得层状双羟基复合金属氢氧化物；
所述的改性纳米二氧化钛的制备步骤：
取一定量的纳米二氧化钛12-15%，加入其质量分数为0.05-0.1%的分散剂和20-24%的水，湿磨数小时；将浆液移至烧杯中，再加水60-67%；将改性剂0.05%加入浆液中，恒温加热搅拌下将沉淀剂0.8-0.9%缓慢加入浆液中，至浆液 pH值为7-11；继续恒温搅拌1 h 左右，过滤，洗涤；于80℃下的730mm 汞柱下进行真空干燥；待干燥后，将产品仔细研磨待用；所述的分散剂是三聚磷酸钾、硅酸钠、六偏磷酸钠按照质量比为1：1：1的混合物；所述改性剂是芳烃油，所述沉淀剂是NaOH 或 HCl。
2.根据权利要求1所述的一种抗紫外型聚乙烯纳米外墙板的生产方法，其特征在于：所述外墙板的制备方法包括下述步骤：
（1） 按照上述原料按照重量份比来配置混合物，然后搅拌混合物，并在搅拌过程中加入混合物体积分数为 3-5% 的纳米硅凝胶；(2)采用一层纤维编织网布置，先浇筑 3-5mm 厚度的混凝土，再布设一层经过环氧树脂浸渍且干燥的纤维编织网，并且利用模具固定该网，再浇筑厚度为 3-5mm 的混凝土层 ；该种复合薄壁外墙的总浇筑厚度在 10-15mm；浇筑完的外墙面板之后，静置5小时后，运送到蒸汽养护室；2天后脱模，再洒水养护7天，使混凝土充分水化，即可完成该种外墙板的预制过程。
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