CN107021676A - 一种建筑材料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种建筑材料及其制备方法，涉及材料领域，建筑材料包括以下重量份的原料：纳米二氧化钛5‑9份、沥青7‑11份、铝矾土11‑15份、硅酸三钙8‑10份、聚丙烯树脂4‑8份、烟道灰13‑21份、磷酸锆载银粉12‑18份、玻璃纤维9‑13份、聚酯纤维7‑11份、竹炭13‑17份、膨润土13‑23份、硅藻土11‑21份、粘结剂2‑4份、缓凝剂0.5‑0.9份、抗氧化剂0.1‑0.5份、热稳定剂0.3‑0.9份、减水剂0.2‑0.4份和水5‑7份；制备方法包括以下步骤：（1）称取原料、(2)加热、（3）搅拌、（4）加压成型、（5）烘干。本发明解决了现有建筑材料在应用于对环保、抗压、抗折、抗拉性能要求高的建筑上还存在着不足的问题。

Description

一种建筑材料及其制备方法

技术领域

本发明属于材料领域，具体涉及一种建筑材料及其制备方法。

背景技术

随着社会进步和人民生活水平的提高，人们对建筑材料的要求越来越高，尤其是具有优越的环保性能的建筑材料，但是，现有的建筑材料中普遍存在着环保效果一般的问题，无法应用于高标准要求的建筑。

此外，由于建筑材料的用途广泛，除了上述的环保性能外，对于其抗压、抗折、抗拉性能也需要进一步加强，使得建筑材料的功能多样化，能够适应综合性能高的建筑物。

因此，现有建筑材料在面对高标准要求的建筑时，对其配方仍需要进一步的改进，使其除了具有良好的环保性能外，还具有良好的抗压、抗折、抗拉性能，使其能适应现代建筑对建筑材料的综合性能的高标准要求。

发明内容

为了解决现有建筑材料在应用于对环保、抗压、抗折、抗拉性能要求高的建筑上还存在着不足的问题，本发明的目的是提供一种建筑材料及其制备方法，制得的建筑材料具有环保效果好、抗压强度高、抗折强度高、抗拉强度高的优点。

本发明提供了如下的技术方案：

一种建筑材料，包括以下重量份的原料：纳米二氧化钛5-9份、沥青7-11份、铝矾土11-15份、硅酸三钙8-10份、聚丙烯树脂4-8份、烟道灰13-21份、磷酸锆载银粉12-18份、玻璃纤维9-13份、聚酯纤维7-11份、竹炭13-17份、膨润土13-23份、硅藻土11-21份、粘结剂2-4份、缓凝剂0.5-0.9份、抗氧化剂0.1-0.5份、热稳定剂0.3-0.9份、减水剂0.2-0.4份和水5-7份。

原料中添加了烟道灰，烟道灰作为工业废料，长期搁置在城市，不仅占用城市用地，而且污染当地的环境，现将烟道灰循环再利用，达到了节能环保的目的。

原料中添加了磷酸锆载银粉，磷酸锆载银粉具有抗菌、可抑制有害细菌的滋生和安全无毒的特点。

原料中添加了玻璃纤维，玻璃纤维具有隔热性、绝缘性好、耐热性好、耐腐蚀性好和机械强度高的特点。

原料中添加了聚酯纤维，聚酯纤维具有电绝缘性好、耐磨性好和韧性好的特点。

原料中添加了竹炭，竹炭为疏松多孔结构，其分子细密多孔，质地坚硬，具有很强的吸附能力，能够净化空气、消除异味、抑菌驱虫和呼吸调湿。

原料中添加了膨润土，膨润土具有吸湿性和膨胀性，在水介质中能分散成胶凝状和悬浮状，这种介质溶液具有一定的黏滞性、触变性和润滑性，能够与纳米材料中的其他原料连接更加牢固，而且膨润土还具有对气体、液体和有机物质一定的吸附能力。

原料中添加了硅藻土，硅藻土具有天然微孔结构，能够实现呼吸调湿，同时其还可以吸附空气中诸如甲醛等的有毒有害物质。

优选地，包括以下重量份的原料：纳米二氧化钛7份、沥青9份、铝矾土13份、硅酸三钙9份、聚丙烯树脂6份、烟道灰17份、磷酸锆载银粉15份、玻璃纤维11份、聚酯纤维9份、竹炭15份、膨润土18份、硅藻土16份、粘结剂3份、缓凝剂0.7份、抗氧化剂0.3份、热稳定剂0.6份、减水剂0.3份和水6份。

优选地，所述粘结剂为水玻璃，水玻璃具有粘结性强、强度高和耐热性好的特点，提高了建筑材料的强度。

优选地，所述缓凝剂为焦磷酸钠，延缓建筑材料的原料硬化的时间，使得通过延长搅拌时间将原料搅拌的更加均匀，从而提高建筑材料的强度。

优选地，所述抗氧化剂为硫代二丙酸二硬脂醇酯，能够防止或延缓建筑材料氧化。

优选地，所述热稳定剂为硬脂酸钡，能够提高建筑材料的热稳性。

优选地，所述减水剂为萘系高效减水剂，可减少20-25%的水用量，改善混合原料的和易性和将建筑材料的强度提高15-20%。

一种建筑材料的制备方法，包括以下步骤：

（1）按照建筑材料原料的重量份数称取原料；

（2）将沥青加热至90℃，沥青在加热过程中伴随着搅拌；

（3）将步骤（2）中的加热沥青和其他剩余原料加入到搅拌机中搅拌，搅拌时间为30-40min，即得混合料；

（4）将步骤（3）中的混合料注入成型模具中，加压成型，即得成型料；

（5）将步骤（4）中的成型料进行烘干，烘干温度为85-90℃，烘干时间为4-6h，即得建筑材料。

本发明的有益效果是：

1、本发明解决了现有建筑材料在应用于对环保、抗压、抗折、抗拉性能要求高的建筑上还存在着不足的问题。

2、本发明的原料中添加了烟道灰，烟道灰作为工业废料，长期搁置在城市，不仅占用城市用地，而且污染当地的环境，现将烟道灰循环再利用，达到了节能环保的目的。

3、本发明的原料中添加了磷酸锆载银粉，磷酸锆载银粉具有抗菌、可抑制有害细菌的滋生和安全无毒的特点。

4、本发明的原料中添加了玻璃纤维，玻璃纤维具有隔热性、绝缘性好、耐热性好、耐腐蚀性好和机械强度高的特点。

5、本发明的原料中添加了聚酯纤维，聚酯纤维具有电绝缘性好、耐磨性好和韧性好的特点。

6、本发明的原料中添加了竹炭，竹炭为疏松多孔结构，其分子细密多孔，质地坚硬，具有很强的吸附能力，能够净化空气、消除异味、抑菌驱虫和呼吸调湿。

7、本发明的原料中添加了膨润土，膨润土具有吸湿性和膨胀性，在水介质中能分散成胶凝状和悬浮状，这种介质溶液具有一定的黏滞性、触变性和润滑性，能够与纳米材料中的其他原料连接更加牢固，而且膨润土还具有对气体、液体和有机物质一定的吸附能力。

8、本发明的原料中添加了硅藻土，硅藻土具有天然微孔结构，能够实现呼吸调湿，同时其还可以吸附空气中诸如甲醛等的有毒有害物质。

9、本发明中所述粘结剂为水玻璃，水玻璃具有粘结性强、强度高和耐热性好的特点，提高了建筑材料的强度。

10、本发明中所述缓凝剂为焦磷酸钠，延缓建筑材料的原料硬化的时间，使得通过延长搅拌时间将原料搅拌的更加均匀，从而提高建筑材料的强度。

11、本发明中所述抗氧化剂为硫代二丙酸二硬脂醇酯，能够防止或延缓建筑材料氧化。

12、本发明中所述热稳定剂为硬脂酸钡，能够提高建筑材料的热稳性。

13、本发明中所述减水剂为萘系高效减水剂，可减少20-25%的水用量，改善混合原料的和易性和将建筑材料的强度提高15-20%。

具体实施方式

实施例1

一种建筑材料，包括以下重量份的原料：纳米二氧化钛7份、沥青9份、铝矾土13份、硅酸三钙9份、聚丙烯树脂6份、烟道灰17份、磷酸锆载银粉15份、玻璃纤维11份、聚酯纤维9份、竹炭15份、膨润土18份、硅藻土16份、粘结剂3份、缓凝剂0.7份、抗氧化剂0.3份、热稳定剂0.6份、减水剂0.3份和水6份。

原料中添加了烟道灰，烟道灰作为工业废料，长期搁置在城市，不仅占用城市用地，而且污染当地的环境，现将烟道灰循环再利用，达到了节能环保的目的。

原料中添加了磷酸锆载银粉，磷酸锆载银粉具有抗菌、可抑制有害细菌的滋生和安全无毒的特点。

原料中添加了玻璃纤维，玻璃纤维具有隔热性、绝缘性好、耐热性好、耐腐蚀性好和机械强度高的特点。

原料中添加了聚酯纤维，聚酯纤维具有电绝缘性好、耐磨性好和韧性好的特点。

原料中添加了竹炭，竹炭为疏松多孔结构，其分子细密多孔，质地坚硬，具有很强的吸附能力，能够净化空气、消除异味、抑菌驱虫和呼吸调湿。

原料中添加了膨润土，膨润土具有吸湿性和膨胀性，在水介质中能分散成胶凝状和悬浮状，这种介质溶液具有一定的黏滞性、触变性和润滑性，能够与纳米材料中的其他原料连接更加牢固，而且膨润土还具有对气体、液体和有机物质一定的吸附能力。

原料中添加了硅藻土，硅藻土具有天然微孔结构，能够实现呼吸调湿，同时其还可以吸附空气中诸如甲醛等的有毒有害物质。

粘结剂为水玻璃，水玻璃具有粘结性强、强度高和耐热性好的特点，提高了建筑材料的强度。

缓凝剂为焦磷酸钠，延缓建筑材料的原料硬化的时间，使得通过延长搅拌时间将原料搅拌的更加均匀，从而提高建筑材料的强度。

抗氧化剂为硫代二丙酸二硬脂醇酯，能够防止或延缓建筑材料氧化。

热稳定剂为硬脂酸钡，能够提高建筑材料的热稳性。

减水剂为萘系高效减水剂，可减少20-25%的水用量，改善混合原料的和易性和将建筑材料的强度提高15-20%。

一种建筑材料的制备方法，包括以下步骤：

（1）按照建筑材料原料的重量份数称取原料；

（2）将沥青加热至90℃，沥青在加热过程中伴随着搅拌；

（3）将步骤（2）中的加热沥青和其他剩余原料加入到搅拌机中搅拌，搅拌时间为30-40min，即得混合料；

（4）将步骤（3）中的混合料注入成型模具中，加压成型，即得成型料；

（5）将步骤（4）中的成型料进行烘干，烘干温度为85-90℃，烘干时间为4-6h，即得建筑材料。

实施例2

一种建筑材料，包括以下重量份的原料：纳米二氧化钛5份、沥青7份、铝矾土11份、硅酸三钙8份、聚丙烯树脂4份、烟道灰13份、磷酸锆载银粉12份、玻璃纤维9份、聚酯纤维7份、竹炭13份、膨润土13份、硅藻土11份、粘结剂2份、缓凝剂0.5份、抗氧化剂0.1份、热稳定剂0.3份、减水剂0.2份和水5份。

原料中添加了烟道灰，烟道灰作为工业废料，长期搁置在城市，不仅占用城市用地，而且污染当地的环境，现将烟道灰循环再利用，达到了节能环保的目的。

原料中添加了磷酸锆载银粉，磷酸锆载银粉具有抗菌、可抑制有害细菌的滋生和安全无毒的特点。

原料中添加了玻璃纤维，玻璃纤维具有隔热性、绝缘性好、耐热性好、耐腐蚀性好和机械强度高的特点。

原料中添加了聚酯纤维，聚酯纤维具有电绝缘性好、耐磨性好和韧性好的特点。

原料中添加了竹炭，竹炭为疏松多孔结构，其分子细密多孔，质地坚硬，具有很强的吸附能力，能够净化空气、消除异味、抑菌驱虫和呼吸调湿。

原料中添加了膨润土，膨润土具有吸湿性和膨胀性，在水介质中能分散成胶凝状和悬浮状，这种介质溶液具有一定的黏滞性、触变性和润滑性，能够与纳米材料中的其他原料连接更加牢固，而且膨润土还具有对气体、液体和有机物质一定的吸附能力。

原料中添加了硅藻土，硅藻土具有天然微孔结构，能够实现呼吸调湿，同时其还可以吸附空气中诸如甲醛等的有毒有害物质。

粘结剂为水玻璃，水玻璃具有粘结性强、强度高和耐热性好的特点，提高了建筑材料的强度。

缓凝剂为焦磷酸钠，延缓建筑材料的原料硬化的时间，使得通过延长搅拌时间将原料搅拌的更加均匀，从而提高建筑材料的强度。

抗氧化剂为硫代二丙酸二硬脂醇酯，能够防止或延缓建筑材料氧化。

热稳定剂为硬脂酸钡，能够提高建筑材料的热稳性。

减水剂为萘系高效减水剂，可减少20-25%的水用量，改善混合原料的和易性和将建筑材料的强度提高15-20%。

一种建筑材料的制备方法，包括以下步骤：

（1）按照建筑材料原料的重量份数称取原料；

（2）将沥青加热至90℃，沥青在加热过程中伴随着搅拌；

（3）将步骤（2）中的加热沥青和其他剩余原料加入到搅拌机中搅拌，搅拌时间为30-40min，即得混合料；

（4）将步骤（3）中的混合料注入成型模具中，加压成型，即得成型料；

（5）将步骤（4）中的成型料进行烘干，烘干温度为85-90℃，烘干时间为4-6h，即得建筑材料。

实施例3

一种建筑材料，包括以下重量份的原料：纳米二氧化钛9份、沥青11份、铝矾土15份、硅酸三钙10份、聚丙烯树脂8份、烟道灰21份、磷酸锆载银粉18份、玻璃纤维13份、聚酯纤维11份、竹炭17份、膨润土23份、硅藻土21份、粘结剂4份、缓凝剂0.9份、抗氧化剂0.5份、热稳定剂0.9份、减水剂0.4份和水7份。

原料中添加了烟道灰，烟道灰作为工业废料，长期搁置在城市，不仅占用城市用地，而且污染当地的环境，现将烟道灰循环再利用，达到了节能环保的目的。

原料中添加了磷酸锆载银粉，磷酸锆载银粉具有抗菌、可抑制有害细菌的滋生和安全无毒的特点。

原料中添加了玻璃纤维，玻璃纤维具有隔热性、绝缘性好、耐热性好、耐腐蚀性好和机械强度高的特点。

原料中添加了聚酯纤维，聚酯纤维具有电绝缘性好、耐磨性好和韧性好的特点。

原料中添加了竹炭，竹炭为疏松多孔结构，其分子细密多孔，质地坚硬，具有很强的吸附能力，能够净化空气、消除异味、抑菌驱虫和呼吸调湿。

原料中添加了膨润土，膨润土具有吸湿性和膨胀性，在水介质中能分散成胶凝状和悬浮状，这种介质溶液具有一定的黏滞性、触变性和润滑性，能够与纳米材料中的其他原料连接更加牢固，而且膨润土还具有对气体、液体和有机物质一定的吸附能力。

原料中添加了硅藻土，硅藻土具有天然微孔结构，能够实现呼吸调湿，同时其还可以吸附空气中诸如甲醛等的有毒有害物质。

粘结剂为水玻璃，水玻璃具有粘结性强、强度高和耐热性好的特点，提高了建筑材料的强度。

缓凝剂为焦磷酸钠，延缓建筑材料的原料硬化的时间，使得通过延长搅拌时间将原料搅拌的更加均匀，从而提高建筑材料的强度。

抗氧化剂为硫代二丙酸二硬脂醇酯，能够防止或延缓建筑材料氧化。

热稳定剂为硬脂酸钡，能够提高建筑材料的热稳性。

减水剂为萘系高效减水剂，可减少20-25%的水用量，改善混合原料的和易性和将建筑材料的强度提高15-20%。

一种建筑材料的制备方法，包括以下步骤：

（1）按照建筑材料原料的重量份数称取原料；

（2）将沥青加热至90℃，沥青在加热过程中伴随着搅拌；

（3）将步骤（2）中的加热沥青和其他剩余原料加入到搅拌机中搅拌，搅拌时间为30-40min，即得混合料；

（4）将步骤（3）中的混合料注入成型模具中，加压成型，即得成型料；

（5）将步骤（4）中的成型料进行烘干，烘干温度为85-90℃，烘干时间为4-6h，即得建筑材料。

对比例1

一种纳米建筑材料，包括以下重量份的原料：纳米二氧化钛6.5份、沥青11份、铝矾土15份、硅酸三钙10.5份、聚丙烯树脂6.5份、石英石8份、醋酸钙7份和水20份。

一种纳米建筑材料的制备方法，包括以下步骤：

（1）按照纳米建筑材料原料的重量份数称取原料；

（2）将石英石磨成粉，粉末的目数为300目；

（3）将沥青加热至90℃，沥青在加热过程中伴随着搅拌；

（4）将步骤（2）中的300目石英粉、步骤（3）中的加热沥青、纳米二氧化钛、铝矾土、硅酸三钙、聚丙烯树脂、醋酸钙和水加入到搅拌机中搅拌，搅拌时间为30-45min，即得混合料；

（5）将步骤（4）中的混合料注入成型模具中，加压成型，即得成型料；

（6）将步骤（5）中的成型料进行烘干，烘干温度为85-90℃，烘干时间为5-6h，即得纳米建筑材料。

将实施例1、实施例2和实施例3制得的建筑材料与对比例1制得的纳米建筑材料进行性能测试，测试结果如表1所示：

指标	实施例1	实施例2	实施例3	对比例1
					抗折强度（MPa）	46.2	38.6	33.5	30.5
抗压强度（MPa）	88.9	74.2	63.6	53.6
					抗拉强度（MPa）	89.6	75.2	64.3	52.3
甲醛净化性能(%)	86	79	76	56
					抗菌性能(%)	82	76	69	12

从表1数据比较可以看出，本发明的优点是：

1、一种建筑材料及其制备方法，从测得的抗折强度值可以看出，实施例1-3的抗折强度值均高于对比例1，说明本发明建筑材料的抗折强度高。

2、一种建筑材料及其制备方法，从测得的抗压强度值可以看出，实施例1-3的抗压强度值均高于对比例1，说明本发明建筑材料的抗压强度高。

3、一种建筑材料及其制备方法，从测得的抗拉强度值可以看出，实施例1-3的抗拉强度值均高于对比例1，说明本发明建筑材料的抗拉强度高。

4、一种建筑材料及其制备方法，从测得的甲醛净化性能可以看出，实施例1-3的甲醛净化性能均高于对比例1，说明该本发明建筑材料的环保性好。

5、一种建筑材料及其制备方法，从测得的抗菌性能可以看出，实施例1-3的抗菌性能均高于对比例1，说明该本发明建筑材料的环保性好。

6、一种建筑材料及其制备方法，从测得的各个指标的数据可以看出，实施例1均优于实施例2、实施例3和对比例1，说明本发明建筑材料的原料配方和制备方法的合理性。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种建筑材料，其特征在于，包括以下重量份的原料：纳米二氧化钛5-9份、沥青7-11份、铝矾土11-15份、硅酸三钙8-10份、聚丙烯树脂4-8份、烟道灰13-21份、磷酸锆载银粉12-18份、玻璃纤维9-13份、聚酯纤维7-11份、竹炭13-17份、膨润土13-23份、硅藻土11-21份、粘结剂2-4份、缓凝剂0.5-0.9份、抗氧化剂0.1-0.5份、热稳定剂0.3-0.9份、减水剂0.2-0.4份和水5-7份。

2.根据权利要求1所述的建筑材料，其特征在于，包括以下重量份的原料：纳米二氧化钛7份、沥青9份、铝矾土13份、硅酸三钙9份、聚丙烯树脂6份、烟道灰17份、磷酸锆载银粉15份、玻璃纤维11份、聚酯纤维9份、竹炭15份、膨润土18份、硅藻土16份、粘结剂3份、缓凝剂0.7份、抗氧化剂0.3份、热稳定剂0.6份、减水剂0.3份和水6份。

3.根据权利要求1所述的建筑材料，其特征在于：所述粘结剂为水玻璃。

4.根据权利要求1所述的建筑材料，其特征在于：所述缓凝剂为焦磷酸钠。

5.根据权利要求1所述的建筑材料，其特征在于：所述抗氧化剂为硫代二丙酸二硬脂醇酯。

6.根据权利要求1所述的建筑材料，其特征在于：所述热稳定剂为硬脂酸钡。

7.根据权利要求1所述的建筑材料，其特征在于：所述减水剂为萘系高效减水剂。

8.一种如权利要求1—7任意一项所述的建筑材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）按照建筑材料原料的重量份数称取原料；

（2）将沥青加热至90℃，沥青在加热过程中伴随着搅拌；

（3）将步骤（2）中的加热沥青和其他剩余原料加入到搅拌机中搅拌，搅拌时间为30-40min，即得混合料；

（4）将步骤（3）中的混合料注入成型模具中，加压成型，即得成型料；

（5）将步骤（4）中的成型料进行烘干，烘干温度为85-90℃，烘干时间为4-6h，即得建筑材料。