CN107434377A - 一种可降解式建筑材料及其制备工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可降解式建筑材料及其制备工艺，所述配方由合成树脂、粉煤灰、混凝土、无机发泡剂、增塑剂、抗氧剂、石粉、群膏、二氧化钛、次磷酸镁、石油树脂、梧桐木木屑、生物纤维素、乙烯基酮类共聚物、淀粉改性聚乙烯，按一定比例混合组成；本发明制备方法包括如下步骤：配料、制备A组分、制备B组分、制备C组分和浇注成型；本发明生产工艺简单，受压不易变形，同时可以缓解大量非降解合成高分子材料废弃物造成的环境污染，低碳绿色环保，可广泛地用于建筑材料领域，提高了使用率；本发明经过自然环境的吸收消化分解后能够不产生固体废弃物，且在自然环境中的分解速率大大加快，减少环境污染，降低自然环境的负担。

Description

一种可降解式建筑材料及其制备工艺

技术领域

本发明涉及建筑材料技术领域，具体为一种可降解式建筑材料及其制备工艺。

背景技术

近几十年来，随着城市人口快速增长与地域规模的限制，民用建筑得到迅速发展，大量的高层、多层建筑拔地而起。正因为民用工程的不断发展，建筑材料的使用量越来越大，造成了严重的环境负担。

从宏观来看，中国发展生态建材，现阶段的重点应放在引入资源和环境意识，采用高新技术对占主导地位的传统建筑材料进行环境协调化改造，尽快改善建材工业对资源能源的浪费和严理污染环境的状况，而提高传统建筑材料的环境协调性能并不是排斥发展新型的生态建材，而是前面所述的发展生态建材的重要内容和方法之一。将合成树脂与粉煤灰混合用于建筑材料，使用率高，生产合成树脂的原料来源丰富，早期以煤焦油产品和电石碳化钙为主，现多以石油和天然气的产品为主；合成树脂的优点是耐热性高，受压不易变形，同时可以缓解大量非降解合成高分子材料废弃物造成的环境污染，其制品使用后完全降解且不影响环境，而且填补了市场空白，可广泛地用于建筑材料领域。

发明内容

本发明提供一种可降解式建筑材料及其制备工艺，生产工艺简单，受压不易变形，同时可以缓解大量非降解合成高分子材料废弃物造成的环境污染，低碳绿色环保，可广泛地用于建筑材料领域，提高了使用率；本发明经过自然环境的吸收消化分解后能够不产生固体废弃物，且在自然环境中的分解速率大大加快，减少环境污染，降低自然环境的负担，可以有效解决上述背景技术中的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种可降解式建筑材料，所述配方由合成树脂、粉煤灰、混凝土、无机发泡剂、增塑剂、抗氧剂、石粉、群膏、二氧化钛、次磷酸镁、石油树脂、梧桐木木屑、生物纤维素、乙烯基酮类共聚物、淀粉改性聚乙烯，按一定比例混合组成，所述配方由以下重量百分比的原料制成：合成树脂28-52份、粉煤灰25-42份、混凝土12-20份、无机发泡剂3-11份、增塑剂2-7份、抗氧剂3-11份、石粉25-48份、群膏12-46份、二氧化钛10-15份、次磷酸镁10-36份、石油树脂10-46份、梧桐木木屑14-24份、生物纤维素2-14份、乙烯基酮类共聚物10-14份、淀粉改性聚乙烯18-28份。

根据上述技术方案，所述无机发泡剂的制备方法为先将高岭土矿料分离出粘土、杂物，然后加入8倍水制成浆，得到高岭土矿浆；将得到的高岭土矿浆与保险粉按质量比高岭土矿浆:保险粉＝1:0.002混合均匀，然后加入调节剂，调节其pH值至6，得到高岭土矿浆精料；将得到的高岭土矿浆精料进行洗涤，然后经喷雾干燥成微球；按重量份计，将40份-5份制得的微球，5份-6份活性凹凸棒石粘土，8份-10份碳酸氢钠，1份-2份聚丙烯酸钠，0.5份-0.8份聚磷酸铵，1份-5份过氧化氢，0.01份-0.10份聚醚改性硅油以及20份-30份水输入搅拌机中，搅拌均匀，然后经球磨至颗粒细度≤0.05毫米。

根据上述技术方案，所述增塑剂的制备方法为先将苯甲酸、硬脂酸、二乙烯三胺与季戊醇加入到反应器中搅拌并升温；待温度到达120-140℃时，加入催化剂1，保温1-2小时后继续升温至200-220℃搅拌并添加催化剂2进行反应4-6小时；然后向反应器中添加邻苯二甲酸二乙酯、甲基丙烯酸甲酯和辅助剂，控制温度到80-90℃，压力为10-15MPa，并进行搅拌，搅拌速度为300-350r/min，保持8-10小时；最后用去离子水去除催化剂和未反应原料，真空脱水，过滤，即可。

根据上述技术方案，所述抗氧剂是通过将二丁基二硫代氨基甲酸锌、氨基吡唑、乙酰丙酮合、羟基二苯甲酮、螺环乙二醇和聚烯烃粉料，分别投放到搅拌机中，均匀搅拌20分钟后制得的。

一种可降解式建筑材料制备工艺，包括如下步骤：

1)配料：按照上述质量百分比进行称取原料；具体为先调节温度：通过温度调节装置，把温度调节到配料时的适合温度；再分类称取：对原料进行分类，具体为合成树脂、粉煤灰和混凝土为一类；无机发泡剂、增塑剂和抗氧剂为一类；石粉、群膏、二氧化钛、次磷酸镁、石油树脂、梧桐木木屑、生物纤维素、乙烯基酮类共聚物和淀粉改性聚乙烯为一类，然后在进行对不同的种类进行用不同的称取装置进行称取；最后密封保存：对称后的原料进行分区域密封保存，备用；

2)制备A组分：将步骤1)中配好的合成树脂、粉煤灰和混凝土按照先后顺序依次加入到第一搅拌器中，然后打开加温装置，控制温度升至90℃，然后均匀搅拌，匀速搅拌30分钟，再保温30分钟后，冷却至常温，即得A组分；

3)制备B组分：将步骤1)中配好的石粉、群膏、二氧化钛、次磷酸镁、石油树脂、梧桐木木屑、生物纤维素、乙烯基酮类共聚物和淀粉改性聚乙烯按照先后顺序依次加入到第二搅拌器中，然后打开加温装置，控制温度升至905℃，然后均匀搅拌，匀速搅拌35分钟，再保温25分钟后，冷却至常温，即得B组分；

4)制备C组分：将步骤2)的得到的A组分与步骤3)中得到的B组分同时加入到第三搅拌器中均匀混合，加热至52℃后加入无机发泡剂、增塑剂和抗氧剂，再搅拌均匀，出料后自然冷却，即制得C组分；

5)浇注成型：将步骤4)所得的C组分均匀的浇注在模具内，捣实刮平，待凝固定型后即可脱模，再进行干燥，即制得隔音建筑材料。

根据上述技术方案，所述步骤4)中的第三搅拌器的搅拌速度为300r/min。

根据上述技术方案，所述步骤5)中干燥的温度为20℃-30℃。

与现有技术相比，本发明的有益效果：本发明生产工艺简单、成本低廉、使用方便，无毒副作用，同时具有双重防水性能，保温耐火性能良好，不怕雨浸日晒和寒冻，同墙体及外罩水泥砂浆保护层结合性好，且封闭性好，强度高，无裂纹。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。

在附图中：

图1是本发明的制备流程图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1：如图1所示，本发明提供一种可降解式建筑材料，所述配方由合成树脂、粉煤灰、混凝土、无机发泡剂、增塑剂、抗氧剂、石粉、群膏、二氧化钛、次磷酸镁、石油树脂、梧桐木木屑、生物纤维素、乙烯基酮类共聚物、淀粉改性聚乙烯，按一定比例混合组成，所述配方由以下重量百分比的原料制成：合成树脂28份、粉煤灰25份、混凝土12份、无机发泡剂3份、增塑剂2份、抗氧剂3份、石粉25份、群膏12份、二氧化钛10份、次磷酸镁10份、石油树脂10份、梧桐木木屑14份、生物纤维素2份、乙烯基酮类共聚物10份、淀粉改性聚乙烯18份。

一种可降解式建筑材料制备工艺，包括如下步骤：

1)配料：按照上述质量百分比进行称取原料；具体为先调节温度：通过温度调节装置，把温度调节到配料时的适合温度；再分类称取：对原料进行分类，具体为合成树脂、粉煤灰和混凝土为一类；无机发泡剂、增塑剂和抗氧剂为一类；石粉、群膏、二氧化钛、次磷酸镁、石油树脂、梧桐木木屑、生物纤维素、乙烯基酮类共聚物和淀粉改性聚乙烯为一类，然后在进行对不同的种类进行用不同的称取装置进行称取；最后密封保存：对称后的原料进行分区域密封保存，备用；

2)制备A组分：将步骤1)中配好的合成树脂、粉煤灰和混凝土按照先后顺序依次加入到第一搅拌器中，然后打开加温装置，控制温度升至90℃，然后均匀搅拌，匀速搅拌30分钟，再保温30分钟后，冷却至常温，即得A组分；

3)制备B组分：将步骤1)中配好的石粉、群膏、二氧化钛、次磷酸镁、石油树脂、梧桐木木屑、生物纤维素、乙烯基酮类共聚物和淀粉改性聚乙烯按照先后顺序依次加入到第二搅拌器中，然后打开加温装置，控制温度升至905℃，然后均匀搅拌，匀速搅拌35分钟，再保温25分钟后，冷却至常温，即得B组分；

4)制备C组分：将步骤2)的得到的A组分与步骤3)中得到的B组分同时加入到第三搅拌器中均匀混合，加热至52℃后加入无机发泡剂、增塑剂和抗氧剂，再搅拌均匀，出料后自然冷却，即制得C组分；

5)浇注成型：将步骤4)所得的C组分均匀的浇注在模具内，捣实刮平，待凝固定型后即可脱模，再进行干燥，即制得隔音建筑材料。

根据上述技术方案，所述无机发泡剂的制备方法为先将高岭土矿料分离出粘土、杂物，然后加入8倍水制成浆，得到高岭土矿浆；将得到的高岭土矿浆与保险粉按质量比高岭土矿浆:保险粉＝1:0.002混合均匀，然后加入调节剂，调节其pH值至6，得到高岭土矿浆精料；将得到的高岭土矿浆精料进行洗涤，然后经喷雾干燥成微球；按重量份计，将40份-5份制得的微球，5份-6份活性凹凸棒石粘土，8份-10份碳酸氢钠，1份-2份聚丙烯酸钠，0.5份-0.8份聚磷酸铵，1份-5份过氧化氢，0.01份-0.10份聚醚改性硅油以及20份-30份水输入搅拌机中，搅拌均匀，然后经球磨至颗粒细度≤0.05毫米。

根据上述技术方案，所述增塑剂的制备方法为先将苯甲酸、硬脂酸、二乙烯三胺与季戊醇加入到反应器中搅拌并升温；待温度到达120-140℃时，加入催化剂1，保温1-2小时后继续升温至200-220℃搅拌并添加催化剂2进行反应4-6小时；然后向反应器中添加邻苯二甲酸二乙酯、甲基丙烯酸甲酯和辅助剂，控制温度到80-90℃，压力为10-15MPa，并进行搅拌，搅拌速度为300-350r/min，保持8-10小时；最后用去离子水去除催化剂和未反应原料，真空脱水，过滤，即可。

根据上述技术方案，所述抗氧剂是通过将二丁基二硫代氨基甲酸锌、氨基吡唑、乙酰丙酮合、羟基二苯甲酮、螺环乙二醇和聚烯烃粉料，分别投放到搅拌机中，均匀搅拌20分钟后制得的。

根据上述技术方案，所述步骤4)中的第三搅拌器的搅拌速度为300r/min。

根据上述技术方案，所述步骤5)中干燥的温度为20℃-30℃。

实施例2：如图1所示，本发明提供一种可降解式建筑材料，所述配方由合成树脂、粉煤灰、混凝土、无机发泡剂、增塑剂、抗氧剂、石粉、群膏、二氧化钛、次磷酸镁、石油树脂、梧桐木木屑、生物纤维素、乙烯基酮类共聚物、淀粉改性聚乙烯，按一定比例混合组成，所述配方由以下重量百分比的原料制成：合成树脂52份、粉煤灰42份、混凝土20份、无机发泡剂11份、增塑剂7份、抗氧剂11份、石粉48份、群膏46份、二氧化钛15份、次磷酸镁36份、石油树脂46份、梧桐木木屑24份、生物纤维素14份、乙烯基酮类共聚物14份、淀粉改性聚乙烯28份。

一种可降解式建筑材料制备工艺，包括如下步骤：

1)配料：按照上述质量百分比进行称取原料；具体为先调节温度：通过温度调节装置，把温度调节到配料时的适合温度；再分类称取：对原料进行分类，具体为合成树脂、粉煤灰和混凝土为一类；无机发泡剂、增塑剂和抗氧剂为一类；石粉、群膏、二氧化钛、次磷酸镁、石油树脂、梧桐木木屑、生物纤维素、乙烯基酮类共聚物和淀粉改性聚乙烯为一类，然后在进行对不同的种类进行用不同的称取装置进行称取；最后密封保存：对称后的原料进行分区域密封保存，备用；

2)制备A组分：将步骤1)中配好的合成树脂、粉煤灰和混凝土按照先后顺序依次加入到第一搅拌器中，然后打开加温装置，控制温度升至90℃，然后均匀搅拌，匀速搅拌30分钟，再保温30分钟后，冷却至常温，即得A组分；

3)制备B组分：将步骤1)中配好的石粉、群膏、二氧化钛、次磷酸镁、石油树脂、梧桐木木屑、生物纤维素、乙烯基酮类共聚物和淀粉改性聚乙烯按照先后顺序依次加入到第二搅拌器中，然后打开加温装置，控制温度升至905℃，然后均匀搅拌，匀速搅拌35分钟，再保温25分钟后，冷却至常温，即得B组分；

4)制备C组分：将步骤2)的得到的A组分与步骤3)中得到的B组分同时加入到第三搅拌器中均匀混合，加热至52℃后加入无机发泡剂、增塑剂和抗氧剂，再搅拌均匀，出料后自然冷却，即制得C组分；

5)浇注成型：将步骤4)所得的C组分均匀的浇注在模具内，捣实刮平，待凝固定型后即可脱模，再进行干燥，即制得隔音建筑材料。

根据上述技术方案，所述无机发泡剂的制备方法为先将高岭土矿料分离出粘土、杂物，然后加入8倍水制成浆，得到高岭土矿浆；将得到的高岭土矿浆与保险粉按质量比高岭土矿浆:保险粉＝1:0.002混合均匀，然后加入调节剂，调节其pH值至6，得到高岭土矿浆精料；将得到的高岭土矿浆精料进行洗涤，然后经喷雾干燥成微球；按重量份计，将40份-5份制得的微球，5份-6份活性凹凸棒石粘土，8份-10份碳酸氢钠，1份-2份聚丙烯酸钠，0.5份-0.8份聚磷酸铵，1份-5份过氧化氢，0.01份-0.10份聚醚改性硅油以及20份-30份水输入搅拌机中，搅拌均匀，然后经球磨至颗粒细度≤0.05毫米。

根据上述技术方案，所述增塑剂的制备方法为先将苯甲酸、硬脂酸、二乙烯三胺与季戊醇加入到反应器中搅拌并升温；待温度到达120-140℃时，加入催化剂1，保温1-2小时后继续升温至200-220℃搅拌并添加催化剂2进行反应4-6小时；然后向反应器中添加邻苯二甲酸二乙酯、甲基丙烯酸甲酯和辅助剂，控制温度到80-90℃，压力为10-15MPa，并进行搅拌，搅拌速度为300-350r/min，保持8-10小时；最后用去离子水去除催化剂和未反应原料，真空脱水，过滤，即可。

根据上述技术方案，所述抗氧剂是通过将二丁基二硫代氨基甲酸锌、氨基吡唑、乙酰丙酮合、羟基二苯甲酮、螺环乙二醇和聚烯烃粉料，分别投放到搅拌机中，均匀搅拌20分钟后制得的。

根据上述技术方案，所述步骤4)中的第三搅拌器的搅拌速度为300r/min。

根据上述技术方案，所述步骤5)中干燥的温度为20℃-30℃。

基于上述，本发明的优点在于，生产工艺简单，受压不易变形，同时可以缓解大量非降解合成高分子材料废弃物造成的环境污染，低碳绿色环保，可广泛地用于建筑材料领域，提高了使用率；本发明经过自然环境的吸收消化分解后能够不产生固体废弃物，且在自然环境中的分解速率大大加快，减少环境污染，降低自然环境的负担。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实例而已，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 (7)

1.一种可降解式建筑材料，其特征在于：所述配方由合成树脂、粉煤灰、混凝土、无机发泡剂、增塑剂、抗氧剂、石粉、群膏、二氧化钛、次磷酸镁、石油树脂、梧桐木木屑、生物纤维素、乙烯基酮类共聚物、淀粉改性聚乙烯，按一定比例混合组成，所述配方由以下重量百分比的原料制成：合成树脂28-52份、粉煤灰25-42份、混凝土12-20份、无机发泡剂3-11份、增塑剂2-7份、抗氧剂3-11份、石粉25-48份、群膏12-46份、二氧化钛10-15份、次磷酸镁10-36份、石油树脂10-46份、梧桐木木屑14-24份、生物纤维素2-14份、乙烯基酮类共聚物10-14份、淀粉改性聚乙烯18-28份。

2.根据权利要求1所述的一种可降解式建筑材料，其特征在于：所述无机发泡剂的制备方法为先将高岭土矿料分离出粘土、杂物，然后加入8倍水制成浆，得到高岭土矿浆；将得到的高岭土矿浆与保险粉按质量比高岭土矿浆:保险粉＝1:0.002混合均匀，然后加入调节剂，调节其pH值至6，得到高岭土矿浆精料；将得到的高岭土矿浆精料进行洗涤，然后经喷雾干燥成微球；按重量份计，将40份-5份制得的微球，5份-6份活性凹凸棒石粘土，8份-10份碳酸氢钠，1份-2份聚丙烯酸钠，0.5份-0.8份聚磷酸铵，1份-5份过氧化氢，0.01份-0.10份聚醚改性硅油以及20份-30份水输入搅拌机中，搅拌均匀，然后经球磨至颗粒细度≤0.05毫米。

3.根据权利要求1所述的一种可降解式建筑材料，其特征在于：所述增塑剂的制备方法为先将苯甲酸、硬脂酸、二乙烯三胺与季戊醇加入到反应器中搅拌并升温；待温度到达120-140℃时，加入催化剂1，保温1-2小时后继续升温至200-220℃搅拌并添加催化剂2进行反应4-6小时；然后向反应器中添加邻苯二甲酸二乙酯、甲基丙烯酸甲酯和辅助剂，控制温度到80-90℃，压力为10-15MPa，并进行搅拌，搅拌速度为300-350r/min，保持8-10小时；最后用去离子水去除催化剂和未反应原料，真空脱水，过滤，即可。

4.根据权利要求1所述的一种可降解式建筑材料，其特征在于：所述抗氧剂是通过将二丁基二硫代氨基甲酸锌、氨基吡唑、乙酰丙酮合、羟基二苯甲酮、螺环乙二醇和聚烯烃粉料，分别投放到搅拌机中，均匀搅拌20分钟后制得的。

5.一种可降解式建筑材料制备工艺，其特征在于：包括如下步骤：

1)配料：按照上述质量百分比进行称取原料；具体为先调节温度：通过温度调节装置，把温度调节到配料时的适合温度；再分类称取：对原料进行分类，具体为合成树脂、粉煤灰和混凝土为一类；无机发泡剂、增塑剂和抗氧剂为一类；石粉、群膏、二氧化钛、次磷酸镁、石油树脂、梧桐木木屑、生物纤维素、乙烯基酮类共聚物和淀粉改性聚乙烯为一类，然后在进行对不同的种类进行用不同的称取装置进行称取；最后密封保存：对称后的原料进行分区域密封保存，备用；

2)制备A组分：将步骤1)中配好的合成树脂、粉煤灰和混凝土按照先后顺序依次加入到第一搅拌器中，然后打开加温装置，控制温度升至90℃，然后均匀搅拌，匀速搅拌30分钟，再保温30分钟后，冷却至常温，即得A组分；

3)制备B组分：将步骤1)中配好的石粉、群膏、二氧化钛、次磷酸镁、石油树脂、梧桐木木屑、生物纤维素、乙烯基酮类共聚物和淀粉改性聚乙烯按照先后顺序依次加入到第二搅拌器中，然后打开加温装置，控制温度升至905℃，然后均匀搅拌，匀速搅拌35分钟，再保温25分钟后，冷却至常温，即得B组分；

4)制备C组分：将步骤2)的得到的A组分与步骤3)中得到的B组分同时加入到第三搅拌器中均匀混合，加热至52℃后加入无机发泡剂、增塑剂和抗氧剂，再搅拌均匀，出料后自然冷却，即制得C组分；

5)浇注成型：将步骤4)所得的C组分均匀的浇注在模具内，捣实刮平，待凝固定型后即可脱模，再进行干燥，即制得隔音建筑材料。

6.根据权利要求5所述的一种可降解式建筑材料制备工艺，其特征在于：所述步骤4)中的第三搅拌器的搅拌速度为300r/min。

7.根据权利要求5所述的一种可降解式建筑材料制备工艺，其特征在于：所述步骤5)中干燥的温度为20℃-30℃。