CN107722369A - 一种纤维增韧汉白玉砂材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种纤维增韧汉白玉砂材料，它是由下述重量份的原料组成的：汉白玉砂100‑110、蓖麻油酸3‑4、羧甲基纤维素钠1‑2、改性醚化纤维素34‑40、甘露醇15‑17、2‑硫醇基苯骈咪唑0.1‑0.2、三乙胺2‑4、异氰尿酸三缩水甘油酯1‑2、碳纤维10‑15、乙撑双硬脂酰胺0.4‑1，本发明将醚化纤维采用三乙胺处理，然后与汉白玉砂的酰胺溶液共混，能够起到更好的混合性，从而增强了纤维对汉白玉砂的作用，提高了复合材料的稳定性，本发明还加入了碳纤维，其不仅可以进一步提高成品的强度，对于改善韧性也具有很好的促进效果。

Description

一种纤维增韧汉白玉砂材料及其制备方法
技术领域
本发明属于汉白玉砂领域，具体涉及一种纤维增韧汉白玉砂材料及其制备方法。
背景技术
汉白玉主要成分是碳酸钙，主要由CaCO3、MgCO3和SiO2组成，也包含少量Al2O3、Fe2O3等成分。属于颜色洁白的细粒大理岩，质坚硬，是上等的建筑和雕刻材料。基本上它并不溶于水。它可存在于以下形态：霰石、方解石、白垩、石灰岩、大理石、石灰华，可于岩石内找到。动物背壳和蜗牛壳的主要成份。同时，它还是重要的建筑材料。汉白玉质地坚硬洁白。天安门前的华表，金水桥，宫内的宫殿基座，石阶，护栏都是用汉白玉制作的。汉白玉的产量约占所有大理石产量的30％；汉白玉砂是汉白玉矿石经精选、破碎、粉碎、分级、包装等多道工序加工而成。经过精选加工而成，主要应用于：建筑装修、水磨石骨料、地坪、鱼缸底沙、工艺品、砂岩、真石漆、人造石、环氧树脂地坪、彩砂涂料等。天然汉白玉砂可用于制造大理石、地板砖、瓷砖及装饰用卫生洁具等，具有光泽、光滑、坚固耐磨等优点；虽然汉白玉砂的强度高，硬度高，但是其柔韧性较差，制成材料产品时，抗弯折性差，容易断裂。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种纤维增韧汉白玉砂材料及其制备方法。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种纤维增韧汉白玉砂材料，它是由下述重量份的原料组成的：
汉白玉砂100-110、蓖麻油酸3-4、羧甲基纤维素钠1-2、改性醚化纤维素34-40、甘露醇15-17、2-硫醇基苯骈咪唑0.1-0.2、三乙胺2-4、异氰尿酸三缩水甘油酯1-2、碳纤维10-15、乙撑双硬脂酰胺0.4-1。
所述的改性醚化纤维素是由下述重量份的原料组成的：
剑麻纤维30-40、亚硫酸氢铵2-3、蓖麻油酸0.7-1、3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵3-4。
改性醚化纤维素的制备方法包括以下步骤：
(1)取亚硫酸氢铵，加入到其重量30-40倍的去离子水中，搅拌均匀，加入剑麻纤维，在40-50℃下浸泡2-3小时，出料干燥，磨成细粉；
(2)取3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵，加入到其重量5-6倍的二甲基甲酰胺中，搅拌均匀，得醚化溶液；
(3)取上述粉料，加入到其重量4-6倍的乙酸乙酯中，送入到80-90℃的恒温水浴中，加入蓖麻油酸，保温搅拌30-40分钟，出料，与上述醚化溶液混合，超声1-2小时，过滤，将沉淀水洗，常温干燥，得所述改性醚化纤维素。
一种纤维增韧汉白玉砂材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)取羧甲基纤维素钠，加入到其重量10-15倍的去离子水中，搅拌均匀；
(2)取2-硫醇基苯骈咪唑，加入到甘露醇中，送入到70-80℃的恒温水浴中，保温搅拌10-20分钟，出料，加入碳纤维，搅拌至常温，得纤维醇溶液；
(3)取上述改性醚化纤维素、纤维醇溶液共混，加入到上述羧甲基纤维素钠的水溶液中，搅拌均匀，加入三乙胺，超声10-20分钟，得胺化纤维溶液；
(4)取汉白玉砂，与乙撑双硬脂酰胺混合，加入到混合料重量3-4倍的水中，超声10-20分钟，与上述胺化纤维溶液共混，搅拌均匀，加入异氰尿酸三缩水甘油酯，在60-65℃下保温搅拌1-2小时，过滤，将沉淀水洗，真空50-60℃下干燥1-2小时，冷却至常温，即得所述纤维增韧汉白玉砂材料。
本发明的优点：
本发明以剑麻纤维为原料，经过醚化改性处理，有效赋予了纤维更好的柔韧性，本发明将醚化纤维采用三乙胺处理，然后与汉白玉砂的酰胺溶液共混，能够起到更好的混合性，从而增强了纤维对汉白玉砂的作用，提高了复合材料的稳定性，本发明还加入了碳纤维，其不仅可以进一步提高成品的强度，对于改善韧性也具有很好的促进效果。
具体实施方式
实施例1
一种纤维增韧汉白玉砂材料，它是由下述重量份的原料组成的：
汉白玉砂110、蓖麻油酸4、羧甲基纤维素钠2、改性醚化纤维素40、甘露醇17、2-硫醇基苯骈咪唑0.2、三乙胺4、异氰尿酸三缩水甘油酯2、碳纤维15、乙撑双硬脂酰胺1。
所述的改性醚化纤维素是由下述重量份的原料组成的：
剑麻纤维40、亚硫酸氢铵3、蓖麻油酸1、3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵4。
改性醚化纤维素的制备方法包括以下步骤：
(1)取亚硫酸氢铵，加入到其重量40倍的去离子水中，搅拌均匀，加入剑麻纤维，在50℃下浸泡3小时，出料干燥，磨成细粉；
(2)取3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵，加入到其重量6倍的二甲基甲酰胺中，搅拌均匀，得醚化溶液；
(3)取上述粉料，加入到其重量6倍的乙酸乙酯中，送入到90℃的恒温水浴中，加入蓖麻油酸，保温搅拌40分钟，出料，与上述醚化溶液混合，超声2小时，过滤，将沉淀水洗，常温干燥，得所述改性醚化纤维素。
一种纤维增韧汉白玉砂材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)取羧甲基纤维素钠，加入到其重量15倍的去离子水中，搅拌均匀；
(2)取2-硫醇基苯骈咪唑，加入到甘露醇中，送入到80℃的恒温水浴中，保温搅拌20分钟，出料，加入碳纤维，搅拌至常温，得纤维醇溶液；
(3)取上述改性醚化纤维素、纤维醇溶液共混，加入到上述羧甲基纤维素钠的水溶液中，搅拌均匀，加入三乙胺，超声20分钟，得胺化纤维溶液；
(4)取汉白玉砂，与乙撑双硬脂酰胺混合，加入到混合料重量3-4倍的水中，超声20分钟，与上述胺化纤维溶液共混，搅拌均匀，加入异氰尿酸三缩水甘油酯，在65℃下保温搅拌2小时，过滤，将沉淀水洗，真空50℃下干燥2小时，冷却至常温，即得所述纤维增韧汉白玉砂材料。
实施例2
一种纤维增韧汉白玉砂材料，它是由下述重量份的原料组成的：
汉白玉砂100、蓖麻油酸3、羧甲基纤维素钠1、改性醚化纤维素34、甘露醇15、2-硫醇基苯骈咪唑0.1、三乙胺2、异氰尿酸三缩水甘油酯1、碳纤维10-15、乙撑双硬脂酰胺0.4。
所述的改性醚化纤维素是由下述重量份的原料组成的：
剑麻纤维30、亚硫酸氢铵2、蓖麻油酸0.7、3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵3。
改性醚化纤维素的制备方法包括以下步骤：
(1)取亚硫酸氢铵，加入到其重量30倍的去离子水中，搅拌均匀，加入剑麻纤维，在40℃下浸泡2小时，出料干燥，磨成细粉；
(2)取3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵，加入到其重量5倍的二甲基甲酰胺中，搅拌均匀，得醚化溶液；
(3)取上述粉料，加入到其重量4倍的乙酸乙酯中，送入到80℃的恒温水浴中，加入蓖麻油酸，保温搅拌30分钟，出料，与上述醚化溶液混合，超声1小时，过滤，将沉淀水洗，常温干燥，得所述改性醚化纤维素。
一种纤维增韧汉白玉砂材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)取羧甲基纤维素钠，加入到其重量10倍的去离子水中，搅拌均匀；
(2)取2-硫醇基苯骈咪唑，加入到甘露醇中，送入到70℃的恒温水浴中，保温搅拌10分钟，出料，加入碳纤维，搅拌至常温，得纤维醇溶液；
(3)取上述改性醚化纤维素、纤维醇溶液共混，加入到上述羧甲基纤维素钠的水溶液中，搅拌均匀，加入三乙胺，超声10分钟，得胺化纤维溶液；
(4)取汉白玉砂，与乙撑双硬脂酰胺混合，加入到混合料重量3倍的水中，超声10-20分钟，与上述胺化纤维溶液共混，搅拌均匀，加入异氰尿酸三缩水甘油酯，在60℃下保温搅拌1小时，过滤，将沉淀水洗，真空50℃下干燥1小时，冷却至常温，即得所述纤维增韧汉白玉砂材料。
性能测试：
本发明的纤维增韧汉白玉砂材料的抗冲击强度比纯的汉白玉砂材料的抗冲击强度提高了4-5％。

Claims (4)

1.一种纤维增韧汉白玉砂材料，其特征在于，它是由下述重量份的原料组成的：
汉白玉砂100-110、蓖麻油酸3-4、羧甲基纤维素钠1-2、改性醚化纤维素34-40、甘露醇15-17、2-硫醇基苯骈咪唑0.1-0.2、三乙胺2-4、异氰尿酸三缩水甘油酯1-2、碳纤维10-15、乙撑双硬脂酰胺0.4-1。
2.根据权利要求1所述的一种纤维增韧汉白玉砂材料，其特征在于，所述的改性醚化纤维素是由下述重量份的原料组成的：
剑麻纤维30-40、亚硫酸氢铵2-3、蓖麻油酸0.7-1、3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵3-4。
3.根据权利要求2所述的改性醚化纤维素的制备方法包括以下步骤：
(1)取亚硫酸氢铵，加入到其重量30-40倍的去离子水中，搅拌均匀，加入剑麻纤维，在40-50℃下浸泡2-3小时，出料干燥，磨成细粉；
(2)取3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵，加入到其重量5-6倍的二甲基甲酰胺中，搅拌均匀，得醚化溶液；
(3)取上述粉料，加入到其重量4-6倍的乙酸乙酯中，送入到80-90℃的恒温水浴中，加入蓖麻油酸，保温搅拌30-40分钟，出料，与上述醚化溶液混合，超声1-2小时，过滤，将沉淀水洗，常温干燥，得所述改性醚化纤维素。
4.一种如权利要求1所述的纤维增韧汉白玉砂材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)取羧甲基纤维素钠，加入到其重量10-15倍的去离子水中，搅拌均匀；
(2)取2-硫醇基苯骈咪唑，加入到甘露醇中，送入到70-80℃的恒温水浴中，保温搅拌10-20分钟，出料，加入碳纤维，搅拌至常温，得纤维醇溶液；
(3)取上述改性醚化纤维素、纤维醇溶液共混，加入到上述羧甲基纤维素钠的水溶液中，搅拌均匀，加入三乙胺，超声10-20分钟，得胺化纤维溶液；
(4)取汉白玉砂，与乙撑双硬脂酰胺混合，加入到混合料重量3-4倍的水中，超声10-20分钟，与上述胺化纤维溶液共混，搅拌均匀，加入异氰尿酸三缩水甘油酯，在60-65℃下保温搅拌1-2小时，过滤，将沉淀水洗，真空50-60℃下干燥1-2小时，冷却至常温，即得所述纤维增韧汉白玉砂材料。
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