CN106589835B - 一种硅酸盐瓷泥竹木纤维复合材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种硅酸盐瓷泥竹木纤维复合材料，包括复合纤维粉和低密度环氧树脂胶凝水，复合纤维粉和低密度环氧树脂胶凝水的重量比为75～150：7～155。通过复合纤维粉和低密度环氧树脂胶凝水混合得到复合材料，使得得到的成品含有纤维，从而保持了相应的韧性，有效防止了在使用时容易开裂的现象；同时，不是完全采用木材成分，大大减少了自然资源的浪费。经过硅酸盐瓷泥竹木纤维复合材料的制备方法，整个过程简单，且可直接采用现有的设备处理；同时经过该制备方法得到的硅酸盐瓷泥竹木纤维复合材料，具有防虫、防水、防冻裂和开裂的优点，且大大减少了自然资源的浪费，提高了陶瓷废料的利用率。

Description

一种硅酸盐瓷泥竹木纤维复合材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种板材材料及其制备方法，主要涉及一种硅酸盐瓷泥竹木纤维复合材料及其制备方法。
背景技术
现有的用于墙面、吊顶或地板等的板材，在使用时间较长时容易出现开裂及热胀冷缩的现象。且现在大多板材都是采用木板或瓷砖，木板在生产时需要消耗大量的自然资源；瓷砖容易出现开裂现象，开裂后直接废弃，提高了板材的成本。
发明内容
本发明提供了一种硅酸盐瓷泥竹木纤维复合材料及其制备方法，能够解决上述问题中的至少一个。
根据本发明的一个方面，提供了一种硅酸盐瓷泥竹木纤维复合材料，包括复合纤维粉和低密度环氧树脂胶凝水，复合纤维粉和低密度环氧树脂胶凝水的重量比为75～150：7～155。
本发明的有益效果在于：通过复合纤维粉和低密度环氧树脂胶凝水混合得到复合材料，使得得到的成品含有纤维，从而保持了相应的韧性，有效防止了在使用时容易开裂的现象；同时，不是完全采用木材成分，大大减少了自然资源的浪费。
在一些实施方式中，复合纤维粉包括以下重量份的组分：
废旧陶瓷颗粒50～80，硅酸盐水泥20～50和碳化竹木纤维粉5～20。由此，复合纤维粉中含有废旧陶瓷颗粒，实现了陶瓷废料的再利用，同时，可以保证最终产品的强度；含有硅酸盐水泥，可以保证各组分的粘接强度；含有碳化纤维粉，可以保证最终产品中含有纤维，且经过碳化后的纤维粉具有吸水不膨胀和不易发霉等优点，提高了得到的复合材料的综合性能。
在一些实施方式中，低密度环氧树脂胶凝水包括以下重量份的组分：
水55～80，水性环氧树脂10～30，水性环氧固化剂3～20，钛白粉2～5，丙二醇甲醚2～5，分散剂2～5，消泡剂2～5，渗透剂2～5。由此，可以保证低密度环氧树脂胶凝水可以使得复合纤维粉各组分混合均匀，且能够满足粘接和固化要求。
在一些实施方式中，低密度环氧树脂胶凝水还包括水油两用色精料。由此，可以根据不同场合的需要改变颜色。
在一些实施方式中，废旧陶瓷颗粒的大小为5～500目。由此，可以满足使用要求。
根据本发明的另一个方面，提供了一种硅酸盐瓷泥竹木纤维复合材料的制备方法包括以下步骤：
先将复合纤维粉的各组分混合均匀，低密度环氧树脂胶凝水的各组分混合均匀；
再将上述复合纤维粉与低密度环氧树脂胶凝水进行混合；
干燥固化。
在一些实施方式中，废旧陶瓷颗粒的制备方法包括如下步骤：
先将废弃的陶瓷片进行清洁，干燥；
再将上述陶瓷片放入粉碎机进行粉碎；
最后对粉碎后的废旧陶瓷颗粒进行筛选，得到所需废旧陶瓷颗粒。
在一些实施方式中，碳化竹木纤维粉的制备方法包括如下步骤：
S01、将竹子去叶后进行碳化；
S02、将碳化后的竹子进行粉碎、研磨，得到碳化竹纤维粉。
在一些实施方式中，步骤S01中的碳化温度为150～210°，碳化时间为8～26h，且在缺氧真空环境下碳化。
在一些实施方式中，低密度环氧树脂胶凝水的各组分在混合时，先将水性环氧树脂与水均匀混合，再加入钛白粉、丙二醇甲醚、分散剂、消泡剂和渗透剂均匀混合，最后加入水性环氧固化剂均匀混合。
由此，经过上述的制备方法，整个过程简单，且可直接采用现有的设备处理；同时经过该制备方法得到的硅酸盐瓷泥竹木纤维复合材料，具有防虫、防水、防冻裂和开裂的优点，且大大减少了自然资源的浪费，提高了陶瓷废料的利用率。
具体实施方式
下面对本发明作进一步详细的说明。
本发明提供一种硅酸盐瓷泥竹木纤维复合材料及其制备方法，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明所提供的一种硅酸盐瓷泥竹木纤维复合材料包括复合纤维粉和低密度环氧树脂胶凝水，复合纤维粉和低密度环氧树脂胶凝水的重量比为75～150：78～155。
复合纤维粉包括以下重量份的组分：
废旧陶瓷颗粒50～80，硅酸盐水泥20～50和碳化竹木纤维粉5～20。其中，硅酸盐水泥可以选用白水泥。
低密度环氧树脂胶凝水包括以下重量份的组分：
水55～80，水性环氧树脂10～30，水性环氧固化剂3～20，钛白粉2～5，丙二醇甲醚2～5，分散剂2～5，消泡剂2～5，渗透剂2～5。其中，将低密度环氧树脂胶凝水各组分混合后，混合液的密度为2～3.9g/cm3。
低密度环氧树脂胶凝水还包括水油两用色精料，通过添加不同的色料满足不同的使用要求。
废旧陶瓷颗粒的大小为5～500目。
一种硅酸盐瓷泥竹木纤维复合材料的制备方法包括以下步骤：
先将复合纤维粉的各组分混合均匀，各组分在混合时在搅拌机中进行，使得各部分混合均匀；低密度环氧树脂胶凝水的各组分混合均匀，各组分也可在搅拌机中进行搅拌混合；
再将上述复合纤维粉与低密度环氧树脂胶凝水进行混合，两者在混合时，先将符合纤维粉放入至搅拌机中，然后进行搅拌，并逐渐加入所需的低密度环氧树脂胶凝水；随着低密度环氧树脂胶凝水的加入，复合纤维粉逐渐变成糊状，最后将两者混合物取出放置在模具上进行成型；
将模具上的混合物进行干燥固化，得到所需形状、厚度的硅酸盐瓷泥竹木纤维复合材料。为了保证最终得到的产品的美观性，以及性能的稳定性，在装入模具时，可以用带压振动式刮平机进行刮平处理。在干燥时，可以采用在烘干房中进行，烘干温度为55℃，时间为3～12小时，实现混合物的快速固化；也可以放置在空气中自然干燥固化，固化时间较长。
其中，复合纤维粉的各组分和低密度环氧树脂胶凝水在搅拌混合过程中，水油两用色精料、水性环氧树脂及固化剂全部分散均匀的包覆硅酸盐水泥、废旧陶瓷颗粒和碳化竹木纤维粉表面及渗透到其内部。
废旧陶瓷颗粒的制备方法包括如下步骤：
先将废弃的陶瓷片用清水进行清洁，然后可以烘干或在空气中自然干燥；
再将上述陶瓷片放入粉碎机进行粉碎；废旧的陶瓷由于表面较硬，且很耐磨，所以采用筛漏式高速粉碎机中进行连续粉碎，使得最终得到的陶瓷颗粒达到所需的5～500目。从而，有效的将废旧的陶瓷得到重复利用，达到了节能，减少对废弃物对环境造成的污染。
碳化竹木纤维粉的制备方法包括如下步骤：
S01、将竹子去叶后进行碳化，碳化时在缺氧真空环境下进行，碳化温度为150～210°，碳化时间为8～26h；在实际操作时，碳化温度可以是150°，碳化时间为26h；碳化温度也可以是210°，碳化时间为8h；碳化温度也可以是180°，碳化时间为15h。
S02、将碳化后的竹子进行粉碎、研磨，得到碳化竹纤维粉。
为了便于竹子的粉碎，将竹子进行切割分段后粉碎处、磨制处理，得到的碳化纤维粉中纤维的直径约0.05～1mm，长度为0.3～20mm。因此，经过碳化处理后的竹子在研磨过程中，竹子中的纤维分裂均匀，分散效果好，不会发生浆化。同时，竹子在碳化过程中，将其本身的淀粉和糖分等被降解，且竹子纤维本身的韧性保持不变，在吸水后不膨胀、不发霉且不腐烂。
低密度环氧树脂胶凝水的各组分在混合时，先将水性环氧树脂与水均匀混合，再加入钛白粉、丙二醇甲醚、分散剂、消泡剂和渗透剂均匀混合，最后加入水性环氧固化剂均匀混合。
由此，本发明中的硅酸盐瓷泥竹木纤维复合材料具有强度、硬度高，韧性好及耐磨性好的特点，可以广泛用于墙面、吊顶、地砖和绿化场所，即可以应用于室内和室外，在使用过程中具有防虫防火、防水、抗冻裂和抗胀裂，能够进行多次打磨，不易热胀冷缩。且硅酸盐瓷泥竹木纤维复合材料中的组分来源广泛，将废料重复利用，减少了对环境的污染。
以下通过具体的实施例对本发明中的硅酸盐瓷泥竹木纤维复合材料做进一步说明。
实施例1
本实施例中所提供的一种硅酸盐瓷泥竹木纤维复合材料包括复合纤维粉和低密度环氧树脂胶凝水，复合纤维粉和低密度环氧树脂胶凝水的重量比为75：78。
复合纤维粉包括以下重量份的组分：
废旧陶瓷颗粒50kg，硅酸盐水泥20kg和碳化竹木纤维粉5kg。
低密度环氧树脂胶凝水包括以下重量份的组分：
水55kg，水性环氧树脂10kg，水性环氧固化剂3kg，钛白粉2kg，丙二醇甲醚2kg，分散剂2kg，消泡剂2kg，渗透剂2kg。
实施例2
本实施例中所提供的一种硅酸盐瓷泥竹木纤维复合材料包括复合纤维粉和低密度环氧树脂胶凝水，复合纤维粉和低密度环氧树脂胶凝水的重量比为150：155。
复合纤维粉包括以下重量份的组分：
废旧陶瓷颗粒80kg，硅酸盐水泥50kg和碳化竹木纤维粉20kg。
低密度环氧树脂胶凝水包括以下重量份的组分：
水80kg，水性环氧树脂30kg，水性环氧固化剂20kg，钛白粉5kg，丙二醇甲醚5kg，分散剂5kg，消泡剂5kg，渗透剂5kg。
实施例3
本实施例中所提供的一种硅酸盐瓷泥竹木纤维复合材料包括复合纤维粉和低密度环氧树脂胶凝水，复合纤维粉和低密度环氧树脂胶凝水的重量比为112：113。
复合纤维粉包括以下重量份的组分：
废旧陶瓷颗粒65kg，硅酸盐水泥35kg和碳化竹木纤维粉12kg。
低密度环氧树脂胶凝水包括以下重量份的组分：
水68kg，水性环氧树脂20kg，水性环氧固化剂10kg，钛白粉3kg，丙二醇甲醚3kg，分散剂3kg，消泡剂3kg，渗透剂3kg。
以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种硅酸盐瓷泥竹木纤维复合材料，其特征在于，包括复合纤维粉和低密度环氧树脂胶凝水，复合纤维粉和低密度环氧树脂胶凝水的重量比为75～150：7～155；
所述复合纤维粉包括以下重量份的组分：
废旧陶瓷颗粒50～80，硅酸盐水泥20～50和碳化竹木纤维粉5～20。
2.根据权利要求1所述的硅酸盐瓷泥竹木纤维复合材料，其特征在于，所述低密度环氧树脂胶凝水包括以下重量份的组分：
水55～80，水性环氧树脂10～30，水性环氧固化剂3～20，钛白粉2～5，丙二醇甲醚2～5，分散剂2～5，消泡剂2～5，渗透剂2～5。
3.根据权利要求2所述的硅酸盐瓷泥竹木纤维复合材料，其特征在于，所述低密度环氧树脂胶凝水还包括水油两用色精料。
4.根据权利要求3所述的硅酸盐瓷泥竹木纤维复合材料，其特征在于，所述废旧陶瓷颗粒的大小为5～500目。
5.一种如权利要求2～4任一项所述的硅酸盐瓷泥竹木纤维复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
先将复合纤维粉的各组分混合均匀，低密度环氧树脂胶凝水的各组分混合均匀；
再将上述复合纤维粉与低密度环氧树脂胶凝水进行混合；
干燥固化。
6.根据权利要求5所述的硅酸盐瓷泥竹木纤维复合材料的制备方法，其特征在于，所述废旧陶瓷颗粒的制备方法包括如下步骤：
先将废弃的陶瓷片进行清洁，干燥；
再将上述陶瓷片放入粉碎机进行粉碎；
最后对粉碎后的废旧陶瓷颗粒进行筛选，得到所需废旧陶瓷颗粒。
7.根据权利要求6所述的硅酸盐瓷泥竹木纤维复合材料的制备方法，其特征在于，所述碳化竹木纤维粉的制备方法包括如下步骤：
S01、将竹子去叶后进行碳化；
S02、将碳化后的竹子进行粉碎、研磨，得到碳化竹纤维粉。
8.根据权利要求7所述的硅酸盐瓷泥竹木纤维复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤S01中的碳化温度为150～210°，碳化时间为8～26h，且在缺氧真空环境下碳化。
9.根据权利要求7所述的硅酸盐瓷泥竹木纤维复合材料的制备方法，其特征在于，所述低密度环氧树脂胶凝水的各组分在混合时，先将水性环氧树脂与水均匀混合，再加入钛白粉、丙二醇甲醚、分散剂、消泡剂和渗透剂均匀混合，最后加入水性环氧固化剂均匀混合。
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