CN106946510A - 地聚物基材配方及其制备工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种地聚物基材配方，由下述重量份的原料制备而成：煅烧白土20‑50份；粉煤灰60‑180份；污泥粉末50‑80份；植物纤维粉末30‑50份；陶粒35‑50份；复合激发剂40‑90份；水溶性树脂粉末5‑10份；超增塑剂1‑3份；其中：粉煤灰经粉磨破壁处理，陶粒为30‑80目，复合激发剂为双盐复合激发剂。本发明工序合理，配方简单，低能耗，力学指标优异，具有良好的高低温稳定性；对地聚物基材做抗拉强度及弹性模量试验，结果表明具有高低温韧度值，具有良好的低温柔韧性和抗冲击能力，同时具有良好的弹性恢复能力，对荷载作用下产生的变形有良好的自愈性，强度高且热稳定性好，还具有高隔音效果，无毒无害，环保安全，适于业内广泛推广。

Description

地聚物基材配方及其制备工艺
技术领域
本发明涉及一种工序合理，配方简单，对环境温度敏感性低，高韧性、高弹性、抗低温、隔热隔音、力学强度高的地聚物基材配方及其制备工艺。
背景技术
地聚物材料是近年来国际上研究非常活跃的材料之一。它是以烧粘土(偏高岭土)、碱激发剂为主要原料,采用适当的工艺处理,通过化学反应得到的具有与陶瓷性能相似的一种新材料。20世纪70年代末,法国的J.Davidovits在深入研究古代建筑材料的基础上研制发明了地聚物材料。由于地聚物材料具有许多普通硅酸盐水泥难以达到的性能,而且具有原材料丰富、工艺简单、价格低廉、节约能源等优点,应用开发前景广泛,所以,近年来,地聚物材料的研究引起了国内外材料研究者的极大兴趣，如：中国专利申请号：201610143228.5，公开了一种地聚物地坪基材。该地聚物地坪基材是由下述原料经混合和搅拌制得，原料中各组分均以质量份数计算：细砂30-50份，质量比例3:1的高炉矿渣与钢渣的混合物30-50份，偏高岭土5-15份，水泥熟料25份。
中国专利申请号：201310699108.X，公开了一种地聚物-聚合物复合板材及其制备方法，包括树脂胶液12-18份；浓碱液59-66份；建筑垃圾30-40份；粉煤灰30-40份；水泥30-40份；玻璃纤维0.5-1份；界面增强剂3-5份。方法包括：1）建筑垃圾粉煤灰的粉碎及筛分；2）地聚物-聚合物复合材料的混配：将树脂溶于苯甲醇中，加入乙二胺，形成树脂胶液；制备浓碱液；在浓碱液中逐渐加入建筑垃圾和粉煤灰，持续搅拌下依次加入水泥、玻璃纤维、界面增强剂、树脂胶液，既得地聚物-聚合物复合材料；3）地聚物-聚合物复合板材的成型：将地聚物-聚合物复合材料浇入模具内，然后将模具转入干燥箱中干燥，冷却后取出制品。
上述发明创造工序复杂，原料种类较多，成本居高不下，温度稳定性、韧性、弹性、粘附性、耐久性均差，基材易老化，从而影响路面的稳定性和低温抗开裂性。
发明内容
本发明的目的在于，克服现有技术的上述缺陷，提供一种工序合理，配方简单，对环境温度敏感性低，高韧性、高弹性、抗低温、隔热隔音、力学强度高的地聚物基材配方及其制备工艺。
为实现上述目的，本发明提供的技术方案如下：一种地聚物基材配方，由下述重量份的原料制备而成：
煅烧白土20-50份；粉煤灰60-180份；污泥粉末50-80份；植物纤维粉末30-50份；陶粒35-50份；复合激发剂40-90份；水溶性树脂粉末5-10份；超增塑剂1-3份；
其中：粉煤灰经粉磨破壁处理，陶粒为30-80目，复合激发剂为双盐复合激发剂。
根据以上技术要求，所述双盐复合激发剂具体为双盐Na2SiO3/Na2SO4复合激发剂。
一种地聚物基材的制备工艺，其步骤包括：
（1）按照上述原料重量份，称取煅烧白土、粉煤灰、污泥粉末、植物纤维粉末、陶粒加入搅拌反应釜中加水充分混合搅拌；
（2）往步骤（1）的混合物中边搅拌边添加双盐复合激发剂，并加热，当温度升至 40℃-60℃时，加入按水溶性树脂粉末，并搅拌均匀；
（3）利用高速剪切设备对步骤（1）与（2）的混合物进行剪切，剪切速度为3000-4500r/min，剪切时间为20-40min，控制其温度在40-45℃，并加入超增塑剂后再充分剪切 10-30min，停止剪切；
（4）将上述混合物螺旋挤出造粒，经输送设备进入强力挤出机挤出成型，按施工要求切割养护包装。
本发明的有益之处是：工序合理，配方简单，低能耗，力学指标优异，具有良好的高低温稳定性；对地聚物基材做抗拉强度及弹性模量试验，结果表明地聚物基材具有高低温韧度值，说明地聚物基材具有良好的低温柔韧性和抗冲击能力，地聚物基材的弹性恢复率达到60％-80％，说明地聚物基材具有良好的弹性恢复能力，对荷载作用下产生的变形有良好的自愈性，强度高且热稳定性好，还具有高隔音效果，无毒无害，环保安全，适于业内广泛推广。
具体实施方式
下面结合较佳实施例就本发明的技术方案作进一步的说明。
实施例一：
本发明所述的一种地聚物基材配方，由下述重量份的原料制备而成：
煅烧白土25份；粉煤灰110份；污泥粉末66份；植物纤维粉末45份；陶粒40份；复合激发剂78份；水溶性树脂粉末6份；超增塑剂1.5份；
其中：粉煤灰经粉磨破壁处理，陶粒为30-80目，复合激发剂为双盐复合激发剂。
根据以上技术要求，所述双盐复合激发剂具体为双盐Na2SiO3/Na2SO4复合激发剂。
一种地聚物基材的制备工艺，其步骤包括：
（1）按照上述原料重量份，称取煅烧白土、粉煤灰、污泥粉末、植物纤维粉末、陶粒加入搅拌反应釜中加水充分混合搅拌；
（2）往步骤（1）的混合物中边搅拌边添加双盐复合激发剂，并加热，当温度升至 50℃时，加入按水溶性树脂粉末，并搅拌均匀；
（3）利用高速剪切设备对步骤（1）与（2）的混合物进行剪切，剪切速度为4500r/min，剪切时间为30min，控制其温度在40℃，并加入超增塑剂后再充分剪切 10min，停止剪切；
（4）将上述混合物螺旋挤出造粒，经输送设备进入强力挤出机挤出成型，按施工要求切割养护包装。
下表为上述地聚物基材与其他基材性能对比
上表中地聚物基材在60℃、260℃、460℃、660℃下热处理后的室温抗弯强度分别为190MPa、180MPa、180MPa、150MPa，这表明该地聚物基材的抗弯强度基本不受热处理的影响。
实施例二：
一种地聚物基材配方，由下述重量份的原料制备而成：煅烧白土50份；粉煤灰68份；污泥粉末72份；植物纤维粉末43份；陶粒35-40份；复合激发剂90份；水溶性树脂粉末10份；超增塑剂3份。
以上配方的制备过程与实施例一相同。
以上所述的仅是本发明的原理和较佳实施例。应当指出，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还能做出若干的变型和改进，也应视为属于本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种地聚物基材配方，其特征在于：由下述重量份的原料制备而成：
煅烧白土20-50份；粉煤灰60-180份；污泥粉末50-80份；植物纤维粉末30-50份；陶粒35-50份；复合激发剂40-90份；水溶性树脂粉末5-10份；超增塑剂1-3份；
其中：粉煤灰经粉磨破壁处理，陶粒为30-80目，复合激发剂为双盐复合激发剂。
2.根据权利要求1所述的地聚物基材配方，其特征在于：所述双盐复合激发剂具体为双盐Na2SiO3/Na2SO4复合激发剂。
3.一种地聚物基材的制备工艺，其特征在于：其步骤包括：
（1）按照上述原料重量份，称取煅烧白土、粉煤灰、污泥粉末、植物纤维粉末、陶粒加入搅拌反应釜中加水充分混合搅拌；
（2）往步骤（1）的混合物中边搅拌边添加双盐复合激发剂，并加热，当温度升至 40℃-60℃时，加入按水溶性树脂粉末，并搅拌均匀；
（3）利用高速剪切设备对步骤（1）与（2）的混合物进行剪切，剪切速度为3000-4500r/min，剪切时间为20-40min，控制其温度在40-45℃，并加入超增塑剂后再充分剪切 10-30min，停止剪切；
（4）将上述混合物螺旋挤出造粒，经输送设备进入强力挤出机挤出成型，按施工要求切割养护包装。
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