CN107673723A - 一种抗压3d打印建筑材料 - Google Patents

一种抗压3d打印建筑材料 Download PDF

Info

Publication number
CN107673723A
CN107673723A CN201710799981.4A CN201710799981A CN107673723A CN 107673723 A CN107673723 A CN 107673723A CN 201710799981 A CN201710799981 A CN 201710799981A CN 107673723 A CN107673723 A CN 107673723A
Authority
CN
China
Prior art keywords
parts
stirring
add
flour complexes
graphite
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
CN201710799981.4A
Other languages
English (en)
Inventor
吕月林
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wuhu Woods One Electronic Science And Technology Co Ltd
Original Assignee
Wuhu Woods One Electronic Science And Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wuhu Woods One Electronic Science And Technology Co Ltd filed Critical Wuhu Woods One Electronic Science And Technology Co Ltd
Priority to CN201710799981.4A priority Critical patent/CN107673723A/zh
Publication of CN107673723A publication Critical patent/CN107673723A/zh
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/24Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing alkyl, ammonium or metal silicates; containing silica sols
    • C04B28/26Silicates of the alkali metals
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33YADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y70/00Materials specially adapted for additive manufacturing
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/00034Physico-chemical characteristics of the mixtures
    • C04B2111/00181Mixtures specially adapted for three-dimensional printing (3DP), stereo-lithography or prototyping
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2201/00Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values
    • C04B2201/50Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values for the mechanical strength

Abstract

本发明公开了一种抗压3D打印建筑材料,其原料按重量份包括:石墨粉复合物25‑45份,造纸厂污泥35‑45份,地基挖掘土20‑40份,矿山尾矿50‑60份,填充料100‑110份,缩合硅酸钠3‑5份,脂肪醇聚氧乙烯醚1‑2份,油酸钠2‑4份,硫酸铜2‑4份,硫酸铝2‑4份,氯化钠2‑4份,硝酸银2‑4份,水40‑60份。石墨粉复合物采用如下工艺制备:将聚乙烯蜡、石墨粉、二月桂酸二丁基锡、甲苯二异氰酸酯混合,升温搅拌,加入环氧大豆油混合均匀,加入邻苯二甲酸酐、N,N‑二甲基苄胺混合,升温搅拌,过滤,粉碎,加入氨水、无水乙醇均匀,加入正硅酸乙酯搅拌,滴加至搅拌状态的液体石蜡中,降温,分离,洗涤得到石墨粉复合物。

Description

一种抗压3D打印建筑材料
技术领域
本发明涉及3D打印技术领域,尤其涉及一种抗压3D打印建筑材料,
背景技术
3D打印技术是近30年来得到广泛关注和迅速发展的一种新型的材料制备技术,它以数字化模型为基础,通过逐层打印的方式构造物体,由于其在制造工艺方而的创新被认为是“第三次工业革命的重要生产工具”。
3D打印建筑材料是基于3D打印技术的基础上应用于建筑墙体施工的新技术,其主要工作原理是将配置好的建筑材料通过挤出装置,在三维软件的控制下,按照预先设置好的打印程序,从喷嘴挤出进行打印,最终得到设计的构件。而随着3D打印建筑墙体的出现,普通的建筑材料已无法满足其技术的要求,对打印的建筑材料提出更高的要求,当然3D打印砂浆技术目前尚属于探索阶段,目前主要是抗压强度不足,亟待解决。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题,本发明提出了一种抗压3D打印建筑材料,密度极高,抗压强度好,不易破碎,粘连程度极高。
本发明提出的一种抗压3D打印建筑材料,其原料按重量份包括:石墨粉复合物25-45份,造纸厂污泥35-45份,地基挖掘土20-40份,矿山尾矿50-60份,填充料100-110份,缩合硅酸钠3-5份,脂肪醇聚氧乙烯醚1-2份,油酸钠2-4份,硫酸铜2-4份,硫酸铝2-4份,氯化钠2-4份,硝酸银2-4份,水40-60份。
优选地,石墨粉复合物采用如下工艺制备:将聚乙烯蜡、石墨粉、二月桂酸二丁基锡、甲苯二异氰酸酯混合,氮气保护下升温搅拌,加入环氧大豆油混合均匀,加入邻苯二甲酸酐、N,N-二甲基苄胺混合,升温搅拌,过滤,洗涤,干燥,粉碎,加入氨水、无水乙醇均匀,加入正硅酸乙酯搅拌,滴加至搅拌状态的液体石蜡中,滴加完全后继续搅拌,降温,分离,将固体物采用石油醚与无水乙醇洗涤,得到石墨粉复合物。
优选地,石墨粉复合物采用如下工艺制备:按重量份将40-50份聚乙烯蜡、20-30份石墨粉、0.1-0.2份二月桂酸二丁基锡、1-2份甲苯二异氰酸酯混合,氮气保护下升温搅拌,加入15-25份环氧大豆油混合均匀,加入2-4份邻苯二甲酸酐、0.06-0.1份N,N-二甲基苄胺混合,升温搅拌,过滤,洗涤,干燥,粉碎,加入50-70份氨水、45-55份无水乙醇均匀,加入8-12份正硅酸乙酯搅拌,滴加至搅拌状态的360-420份液体石蜡中,滴加完全后继续搅拌,降温至1-3℃,分离,将固体物采用石油醚与无水乙醇洗涤,得到石墨粉复合物。
优选地,石墨粉复合物采用如下工艺制备:按重量份将40-50份聚乙烯蜡、20-30份石墨粉、0.1-0.2份二月桂酸二丁基锡、1-2份甲苯二异氰酸酯混合,氮气保护下升温至90-96℃搅拌40-60min,加入15-25份环氧大豆油混合均匀,加入2-4份邻苯二甲酸酐、0.06-0.1份N,N-二甲基苄胺混合,升温至120-130℃搅拌40-60min,过滤,洗涤,干燥,粉碎,加入50-70份氨水、45-55份无水乙醇均匀,加入8-12份正硅酸乙酯搅拌30-40min,滴加至搅拌状态的360-420份液体石蜡中,搅拌速度为14000-18000r/min,滴加完全后继续搅拌40-60min,降温至1-3℃,分离,将固体物采用石油醚与无水乙醇洗涤,得到石墨粉复合物。
优选地,填充料按重量份包括:黏土60-70份,赤泥10-18份,石棉10-20份,脱硫石膏10-20份,电石渣6-12份。
本发明生产抗压建筑3D打印材料,可以大幅度提高矿山尾矿、造纸厂污泥、地基挖掘土的再生产品附加值,显著降低成本投入,本发明极大地降低造纸厂污泥脱水费用与能耗;本发明采用废弃物与其他组分间的物理、化学结合利用互补,更加节能环保。
本发明以矿山尾矿、造纸厂污泥、地基挖掘土、石墨粉复合物为骨料,相互间分散性极好,密度高,可减少在成型后不均匀性,缩合硅酸钠可有效疏散在上述物料内部,密度极高,使本发明抗压强度好,不易破碎;石墨粉复合物中,聚乙烯蜡与石墨粉经过预处理后,与环氧大豆油相容性好,可在石墨粉表面形成互穿的网状结构,不仅克服了其韧性差的缺点,而且在氨水中的分散性好,而正硅酸乙酯在氨水催化下水解缩合,分散在预处理石墨粉的内部和外面,并形成疏松多孔的纳米级二氧化硅,其尺寸一致,热稳定性与机械强度进一步增强,韧性极好;石墨粉复合物在脂肪醇聚氧乙烯醚作用下,石墨粉复合物与可石棉纤维相互间渗透,不易分散,粘连程度极高,固化后抗压强度进一步增强。
对本发明所得抗压3D打印建筑材料进行性能检测,其抗压强度可达44.8Mpa,符合建筑3D打印材料的使用要求。
具体实施方式
下面,通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
一种抗压3D打印建筑材料,其原料按重量份包括:石墨粉复合物25份,造纸厂污泥45份,地基挖掘土20份,矿山尾矿60份,填充料100份,缩合硅酸钠5份,脂肪醇聚氧乙烯醚1份,油酸钠4份,硫酸铜2份,硫酸铝4份,氯化钠2份,硝酸银4份,水40份。
实施例2
一种抗压3D打印建筑材料,其原料按重量份包括:石墨粉复合物45份,造纸厂污泥35份,地基挖掘土40份,矿山尾矿50份,填充料110份,缩合硅酸钠3份,脂肪醇聚氧乙烯醚2份,油酸钠2份,硫酸铜4份,硫酸铝2份,氯化钠4份,硝酸银2份,水60份。
石墨粉复合物采用如下工艺制备:将聚乙烯蜡、石墨粉、二月桂酸二丁基锡、甲苯二异氰酸酯混合,氮气保护下升温搅拌,加入环氧大豆油混合均匀,加入邻苯二甲酸酐、N,N-二甲基苄胺混合,升温搅拌,过滤,洗涤,干燥,粉碎,加入氨水、无水乙醇均匀,加入正硅酸乙酯搅拌,滴加至搅拌状态的液体石蜡中,滴加完全后继续搅拌,降温,分离,洗涤得到石墨粉复合物。
实施例3
一种抗压3D打印建筑材料,其原料按重量份包括:石墨粉复合物30份,造纸厂污泥42份,地基挖掘土25份,矿山尾矿58份,填充料102份,缩合硅酸钠4.5份,脂肪醇聚氧乙烯醚1.2份,油酸钠3.5份,硫酸铜2.5份,硫酸铝3.5份,氯化钠2.5份,硝酸银3.5份,水45份。
填充料按重量份包括:黏土60份,赤泥18份,石棉10份,脱硫石膏20份,电石渣6份。
石墨粉复合物采用如下工艺制备:按重量份将45份聚乙烯蜡、25份石墨粉、0.15份二月桂酸二丁基锡、1.5份甲苯二异氰酸酯混合,氮气保护下升温搅拌,加入20份环氧大豆油混合均匀,加入3份邻苯二甲酸酐、0.08份N,N-二甲基苄胺混合,升温搅拌,过滤,洗涤,干燥,粉碎,加入60份氨水、50份无水乙醇均匀,加入10份正硅酸乙酯搅拌,滴加至搅拌状态的390份液体石蜡中,滴加完全后继续搅拌,降温至2℃,分离,将固体物采用石油醚与无水乙醇洗涤,得到石墨粉复合物。
实施例4
一种抗压3D打印建筑材料,其原料按重量份包括:石墨粉复合物40份,造纸厂污泥38份,地基挖掘土35份,矿山尾矿52份,填充料108份,缩合硅酸钠3.5份,脂肪醇聚氧乙烯醚1.8份,油酸钠2.5份,硫酸铜3.5份,硫酸铝2.5份,氯化钠3.5份,硝酸银2.5份,水55份。
填充料按重量份包括:黏土65份,赤泥14份,石棉15份,脱硫石膏15份,电石渣9份。
石墨粉复合物采用如下工艺制备:按重量份将40份聚乙烯蜡、30份石墨粉、0.1份二月桂酸二丁基锡、2份甲苯二异氰酸酯混合,氮气保护下升温至90℃搅拌60min,加入15份环氧大豆油混合均匀,加入4份邻苯二甲酸酐、0.06份N,N-二甲基苄胺混合,升温至130℃搅拌40min,过滤,洗涤,干燥,粉碎,加入70份氨水、45份无水乙醇均匀,加入12份正硅酸乙酯搅拌30min,滴加至搅拌状态的420份液体石蜡中,搅拌速度为14000r/min,滴加完全后继续搅拌60min,降温至1℃,分离,将固体物采用石油醚与无水乙醇洗涤,得到石墨粉复合物。
实施例5
一种抗压3D打印建筑材料,其原料按重量份包括:石墨粉复合物36份,造纸厂污泥39份,地基挖掘土28份,矿山尾矿56份,填充料106份,缩合硅酸钠3.8份,脂肪醇聚氧乙烯醚1.6份,油酸钠2.9份,硫酸铜2.9份,硫酸铝2.8份,氯化钠2.7份,硝酸银2.9份,水48份。
填充料按重量份包括:黏土70份,赤泥10份,石棉20份,脱硫石膏10份,电石渣12份。
石墨粉复合物采用如下工艺制备:按重量份将50份聚乙烯蜡、20份石墨粉、0.2份二月桂酸二丁基锡、1份甲苯二异氰酸酯混合,氮气保护下升温至96℃搅拌40min,加入25份环氧大豆油混合均匀,加入2份邻苯二甲酸酐、0.1份N,N-二甲基苄胺混合,升温至120℃搅拌60min,过滤,洗涤,干燥,粉碎,加入50份氨水、55份无水乙醇均匀,加入8份正硅酸乙酯搅拌40min,滴加至搅拌状态的360份液体石蜡中,搅拌速度为18000r/min,滴加完全后继续搅拌40min,降温至3℃,分离,将固体物采用石油醚与无水乙醇洗涤,得到石墨粉复合物。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种抗压3D打印建筑材料,其特征在于,其原料按重量份包括:石墨粉复合物25-45份,造纸厂污泥35-45份,地基挖掘土20-40份,矿山尾矿50-60份,填充料100-110份,缩合硅酸钠3-5份,脂肪醇聚氧乙烯醚1-2份,油酸钠2-4份,硫酸铜2-4份,硫酸铝2-4份,氯化钠2-4份,硝酸银2-4份,水40-60份。
2.根据权利要求1所述抗压3D打印建筑材料,其特征在于,石墨粉复合物采用如下工艺制备:将聚乙烯蜡、石墨粉、二月桂酸二丁基锡、甲苯二异氰酸酯混合,氮气保护下升温搅拌,加入环氧大豆油混合均匀,加入邻苯二甲酸酐、N,N-二甲基苄胺混合,升温搅拌,过滤,洗涤,干燥,粉碎,加入氨水、无水乙醇均匀,加入正硅酸乙酯搅拌,滴加至搅拌状态的液体石蜡中,滴加完全后继续搅拌,降温,分离,将固体物采用石油醚与无水乙醇洗涤,得到石墨粉复合物。
3.根据权利要求1或2所述抗压3D打印建筑材料,其特征在于,石墨粉复合物采用如下工艺制备:按重量份将40-50份聚乙烯蜡、20-30份石墨粉、0.1-0.2份二月桂酸二丁基锡、1-2份甲苯二异氰酸酯混合,氮气保护下升温搅拌,加入15-25份环氧大豆油混合均匀,加入2-4份邻苯二甲酸酐、0.06-0.1份N,N-二甲基苄胺混合,升温搅拌,过滤,洗涤,干燥,粉碎,加入50-70份氨水、45-55份无水乙醇均匀,加入8-12份正硅酸乙酯搅拌,滴加至搅拌状态的360-420份液体石蜡中,滴加完全后继续搅拌,降温至1-3℃,分离,将固体物采用石油醚与无水乙醇洗涤,得到石墨粉复合物。
4.根据权利要求1-3任一项所述抗压3D打印建筑材料,其特征在于,石墨粉复合物采用如下工艺制备:按重量份将40-50份聚乙烯蜡、20-30份石墨粉、0.1-0.2份二月桂酸二丁基锡、1-2份甲苯二异氰酸酯混合,氮气保护下升温至90-96℃搅拌40-60min,加入15-25份环氧大豆油混合均匀,加入2-4份邻苯二甲酸酐、0.06-0.1份N,N-二甲基苄胺混合,升温至120-130℃搅拌40-60min,过滤,洗涤,干燥,粉碎,加入50-70份氨水、45-55份无水乙醇均匀,加入8-12份正硅酸乙酯搅拌30-40min,滴加至搅拌状态的360-420份液体石蜡中,搅拌速度为14000-18000r/min,滴加完全后继续搅拌40-60min,降温至1-3℃,分离,将固体物采用石油醚与无水乙醇洗涤,得到石墨粉复合物。
5.根据权利要求1-4任一项所述抗压3D打印建筑材料,其特征在于,填充料按重量份包括:黏土60-70份,赤泥10-18份,石棉10-20份,脱硫石膏10-20份,电石渣6-12份。
CN201710799981.4A 2017-09-07 2017-09-07 一种抗压3d打印建筑材料 Withdrawn CN107673723A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710799981.4A CN107673723A (zh) 2017-09-07 2017-09-07 一种抗压3d打印建筑材料

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710799981.4A CN107673723A (zh) 2017-09-07 2017-09-07 一种抗压3d打印建筑材料

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN107673723A true CN107673723A (zh) 2018-02-09

Family

ID=61134853

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710799981.4A Withdrawn CN107673723A (zh) 2017-09-07 2017-09-07 一种抗压3d打印建筑材料

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107673723A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110357551A (zh) * 2019-07-31 2019-10-22 淮北市菲美得环保科技有限公司 一种基于造纸污泥的3d打印材料及其制备方法和应用
CN112479676A (zh) * 2020-12-18 2021-03-12 湖北工业大学 一种3d打印用胶凝材料及其制备方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106904924A (zh) * 2017-03-17 2017-06-30 山东大学 利用城市废物和工业固废建筑3d打印材料的系统及方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106904924A (zh) * 2017-03-17 2017-06-30 山东大学 利用城市废物和工业固废建筑3d打印材料的系统及方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110357551A (zh) * 2019-07-31 2019-10-22 淮北市菲美得环保科技有限公司 一种基于造纸污泥的3d打印材料及其制备方法和应用
CN110357551B (zh) * 2019-07-31 2021-07-09 淮北市菲美得环保科技有限公司 一种基于造纸污泥的3d打印材料及其制备方法和应用
CN112479676A (zh) * 2020-12-18 2021-03-12 湖北工业大学 一种3d打印用胶凝材料及其制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102503201B (zh) 一种预覆膜沙子及其制备方法以及复合透水砖
CN105622132B (zh) 一种海绵城市环保再生骨料透水混凝土及其制备方法
CN103664060A (zh) 一种预覆膜新沙及其制备方法以及复合透水砖
CN103011882B (zh) 一种具有三级孔结构的无机保温材料及其制备方法
CN105541201B (zh) 一种高韧性陶粒混凝土及其制备方法
CN107673723A (zh) 一种抗压3d打印建筑材料
CN105272001B (zh) 一种陶粒混凝土及其制备方法
CN107445538A (zh) 一种免蒸压泡沫混凝土材料及其制备方法
CN107663045A (zh) 一种3d打印用建筑材料
CN106915935A (zh) 一种抗裂型混凝土拌合料及其拌合方法
CN106430273A (zh) 一种用磷石膏制备无水硫酸钙填料的方法
CN105859316A (zh) 一种抗压强度高加气砖
CN105037992A (zh) 一种金属尾矿砂木化板材及其制备方法
CN106699039A (zh) 一种建筑3d打印油墨及其用途
CN103172253B (zh) 一种利用煤矸石空心微珠自发泡制备无机泡沫材料的方法
CN105819760B (zh) 一种地聚物地坪基材
CN107602000A (zh) 一种高强轻质蒸压加气混凝土砌块
CN102351464B (zh) 纳米碳酸钙涂料及生产工艺
CN106517916A (zh) 一种适用水电水利工程的四级配碾压混凝土及制备方法
CN106085024A (zh) 一种耐低温双组份苯丙聚合物水泥基防水涂料及其制备方法
CN107285669A (zh) 一种低吸水率加气混凝土砌块的制备方法
CN103553435A (zh) 一种石英合成石板材的制备方法
CN104710142A (zh) 一种环保外墙保温一体板粘结砂浆
CN109020368A (zh) 一种保温多孔砖
CN107746240A (zh) 一种3d打印建筑材料

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WW01 Invention patent application withdrawn after publication

Application publication date: 20180209

WW01 Invention patent application withdrawn after publication