CN106380116A - 一种含铁粉的自清洁透水砖及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种含铁粉的自清洁透水砖及其制备方法，其特征在于，是由以下重量份的原料制成的:铁粉2‑4，二氧化钛3‑6，乙醇10‑20，氮化硼1‑2，银氨溶液4‑8，乙酸乙酯25‑35，活性炭8‑14，聚丙烯酸酯3‑5，硫酸钡1‑2，废弃织物3‑5，风积沙20‑30，聚四氟乙烯乳液30‑40，环氧树脂GCC135 10‑15，固化剂GCC137 10‑15；在二氧化钛表面均匀负载银粒子，再由活性炭负载二氧化钛，可以达到活性炭吸附二氧化硫等物质，银离子激活促进二氧化钛催化，二氧化钛将其分解这一系列的连续彻底自清洁效果；通过添加铁粉，使透水砖具有良好的硬度、强度、耐磨损性、抗腐蚀性、和韧性。

Description

一种含铁粉的自清洁透水砖及其制备方法

技术领域

本发明涉及建筑材料领域，具体涉及一种含铁粉的自清洁透水砖及其制备方法。

背景技术

随着经济的快速发展和城市化进程的加快，城市地表被越来越多的水泥路面、沥青路面等不透水材料覆盖，带来便利交通的同时，也造成了许多负面的影响。不透水性路面，一方面使得城市雨水下渗量大大减少，导致地下水得到补充，地下水位持续下降，甚至引起地面沉降，海水入侵等问题；另一方面，路面雨水通过城市排水系统进入河流，增加城市排水系统的压力，排不走的雨水则在路面产生大量积水，城市洪错频频发生。大量研究表明，与不透水路面相比，透水砖路面具有缓解地表径流、补给地下、净化路面雨水、改善城市热环境、吸收城市噪音、改善城市地表土壤生态环境等作用。市场上常见的透水砖主要有混凝土透水砖、陶瓷透水砖、砂基透水砖等。砂基透水砖是近些年发展起来的新型透水砖，以沙漠中的风积沙为骨料，透水效果明显，发挥了重要的作用。

王萍萍在《树脂砂基透水砖的制备及性能研究》中，利用风积沙和环氧树脂、固化剂制备了一种树脂砂基透水砖，但是考虑到实际应用，还存在着功能不够丰富，比如对表面附着物及有害气体的吸附与分解，抗压抗裂性能不够优异等问题。

发明内容

基于以上的思考，本发明的目的是提供一种自清洁透水砖及其制备方法，克服上述的有害物质吸附与分解缺陷、抗压抗裂性能不足等。

本发明所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现 ：

一种含铁粉的自清洁透水砖，其特征在于，由以下重量份的原料制成：

铁粉2-4，二氧化钛3-6，乙醇10-20，氮化硼1-2，银氨溶液4-8，乙酸乙酯25-35，活性炭8-14，聚丙烯酸酯3-5，硫酸钡1-2，废弃织物3-5，风积沙20-30，聚四氟乙烯乳液30-40，环氧树脂GCC135 10-15，固化剂GCC137 10-15；

所述银氨溶液的浓度为0.02-0.2mol/L，pH为11-13；废弃织物为涤棉织物或涤纶织物；聚四氟乙烯乳液固含量为40-60%。

所述的一种含铁粉的自清洁透水砖及其制备方法，其特征在于，由以下步骤制成：

a.将二氧化钛加入乙醇中，超声分散均匀后，浸泡1-2h，过滤并烘干；将银氨溶液滴加到烘干的二氧化钛中，并不断搅拌，使其润湿均匀，充分润湿后，将二氧化钛在室温条件下干燥1-3天；干燥后，利用紫外光照射干燥后的样品2-7h，得到载银二氧化钛；

b. 将步骤a得到的载银二氧化钛加入到乙酸乙酯中分散均匀，再加入活性炭和聚丙烯酸酯，搅拌均匀后浸泡2-3h，过滤后将其置于真空干燥箱中，抽真空干燥3-6h，得到负载载银二氧化钛的活性炭；

c. 对废弃织物进行剪切和撕松处理，得到3-7mm的再生纤维，将此再生纤维、铁粉、氮化硼、风积沙加入到聚四氟乙烯乳液中，搅拌均匀，使其包裹一层聚四氟乙烯乳液，过滤并烘干，得到包覆聚四氟乙烯的再生纤维、铁粉、氮化硼、风积沙混合物；

d. 将环氧树脂GCC135和固化剂GCC137置于行星胶砂搅拌机中搅拌均匀得到环氧树脂混合料，投入步骤b所得活性炭、步骤c所得混合物、硫酸钡，搅拌至混合物表面均匀包覆环氧树脂混合料，接着将其注入模具中，用修刀抹平表面，并盖上不锈钢配重块；将模具放置在振动台上，振动成型后停止并搬离振动台，静置3-7小时后，脱模取出试样，在常温条件下自然养护5-10天即可。

所述一种含铁粉的自清洁透水砖及其制备方法，其特征在于，真空干燥箱抽真空度为2-10KPa。

本发明的有益效果是：本发明通过调节溶液 pH 值，使得润湿后的二氧化钛表面羟基带负电荷，银铵正离子在二氧化钛表面形成单层吸附，有效的阻止了后续银粒子的团聚与长大，最终得到在二氧化钛表面高度分散的银粒子；造成空气污染的成分主要为氮氧化物、二氧化硫和可吸入颗粒物，在二氧化钛表面均匀负载银粒子，再由活性炭负载二氧化钛，可以达到活性炭吸附二氧化硫等物质，银离子激活促进二氧化钛催化，二氧化钛将其分解这一系列的连续彻底除霾、自清洁效果；将废弃织物用聚四氟乙烯乳液处理后添加到透水砖中，可以得到拉伸强度良好的再生纤维，受压时可阻挡裂缝扩散，从而提高透水砖的强度；风积沙等骨料之间无数的细小缝隙，使透水砖的透水性能十分优异；通过添加铁粉，使透水砖具有良好的硬度、强度、耐磨损性、抗腐蚀性、和韧性。

具体实施方式

下面结合实施例， 对本发明的具体实施方式作进一步描述。

实施例

一种含铁粉的自清洁透水砖，其特征在于，由以下重量份的原料制成：

铁粉4，二氧化钛6，乙醇20，氮化硼2，银氨溶液8，乙酸乙酯35，活性炭14，聚丙烯酸酯5，硫酸钡2，废弃织物5，风积沙30，聚四氟乙烯乳液40，环氧树脂GCC135 10，固化剂GCC13710；

所述银氨溶液的浓度为0.02-0.2mol/L，pH为11-13；废弃织物为涤棉织物或涤纶织物；聚四氟乙烯乳液固含量为40-60%。

所述的一种含铁粉的自清洁透水砖及其制备方法，其特征在于，由以下步骤制成：

a.将二氧化钛加入乙醇中，超声分散均匀后，浸泡1-2h，过滤并烘干；将银氨溶液滴加到烘干的二氧化钛中，并不断搅拌，使其润湿均匀，充分润湿后，将二氧化钛在室温条件下干燥1-3天；干燥后，利用紫外光照射干燥后的样品2-7h，得到载银二氧化钛；

b. 将步骤a得到的载银二氧化钛加入到乙酸乙酯中分散均匀，再加入活性炭和聚丙烯酸酯，搅拌均匀后浸泡2-3h，过滤后将其置于真空干燥箱中，抽真空干燥3-6h，得到负载载银二氧化钛的活性炭；

c. 对废弃织物进行剪切和撕松处理，得到3-7mm的再生纤维，将此再生纤维、铁粉、氮化硼、风积沙加入到聚四氟乙烯乳液中，搅拌均匀，使其包裹一层聚四氟乙烯乳液，过滤并烘干，得到包覆聚四氟乙烯的再生纤维、铁粉、氮化硼、风积沙混合物；

d. 将环氧树脂GCC135和固化剂GCC137置于行星胶砂搅拌机中搅拌均匀得到环氧树脂混合料，投入步骤b所得活性炭、步骤c所得混合物、硫酸钡，搅拌至混合物表面均匀包覆环氧树脂混合料，接着将其注入模具中，用修刀抹平表面，并盖上不锈钢配重块；将模具放置在振动台上，振动成型后停止并搬离振动台，静置3-7小时后，脱模取出试样，在常温条件下自然养护5-10天即可。

所述一种含铁粉的自清洁透水砖及其制备方法，其特征在于，真空干燥箱抽真空度为2-10KPa。

本发明的技术参数为：

抗压强度≥35.5MPa；吸水率≥43.59%；孔隙率≥47.43%。

Claims (3)

1.一种含铁粉的自清洁透水砖，其特征在于，由以下重量份的原料制成：

铁粉2-4，二氧化钛3-6，乙醇10-20，氮化硼1-2，银氨溶液4-8，乙酸乙酯25-35，活性炭8-14，聚丙烯酸酯3-5，硫酸钡1-2，废弃织物3-5，风积沙20-30，聚四氟乙烯乳液30-40，环氧树脂GCC135 10-15，固化剂GCC137 10-15；

所述银氨溶液的浓度为0.02-0.2mol/L，pH为11-13；废弃织物为涤棉织物或涤纶织物；聚四氟乙烯乳液固含量为40-60%。

2.根据权利要求1所述的一种含铁粉的自清洁透水砖及其制备方法，其特征在于，由以下步骤制成：

a.将二氧化钛加入乙醇中，超声分散均匀后，浸泡1-2h，过滤并烘干；将银氨溶液滴加到烘干的二氧化钛中，并不断搅拌，使其润湿均匀，充分润湿后，将二氧化钛在室温条件下干燥1-3天；干燥后，利用紫外光照射干燥后的样品2-7h，得到载银二氧化钛；

b. 将步骤a得到的载银二氧化钛加入到乙酸乙酯中分散均匀，再加入活性炭和聚丙烯酸酯，搅拌均匀后浸泡2-3h，过滤后将其置于真空干燥箱中，抽真空干燥3-6h，得到负载载银二氧化钛的活性炭；

c. 对废弃织物进行剪切和撕松处理，得到3-7mm的再生纤维，将此再生纤维、铁粉、氮化硼、风积沙加入到聚四氟乙烯乳液中，搅拌均匀，使其包裹一层聚四氟乙烯乳液，过滤并烘干，得到包覆聚四氟乙烯的再生纤维、铁粉、氮化硼、风积沙混合物；

d. 将环氧树脂GCC135和固化剂GCC137置于行星胶砂搅拌机中搅拌均匀得到环氧树脂混合料，投入步骤b所得活性炭、步骤c所得混合物、硫酸钡，搅拌至混合物表面均匀包覆环氧树脂混合料，接着将其注入模具中，用修刀抹平表面，并盖上不锈钢配重块；将模具放置在振动台上，振动成型后停止并搬离振动台，静置3-7小时后，脱模取出试样，在常温条件下自然养护5-10天即可。

3.根据权利要求2所述一种含铁粉的自清洁透水砖及其制备方法，其特征在于，真空干燥箱抽真空度为2-10KPa。