CN107804989A - 一种用于建筑材料制造用的膨润土填料 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于建筑材料制造用的膨润土填料，所述膨润土的制备方法包括如下步骤：（1）酸碱浸泡处理、（2）煅烧处理、（3）一次改性处理、（4）二次改性处理、（5）保温干燥处理。本发明对鹏润土进行了特殊的加工改性处理，很好的提升了膨润土的耐腐耐磨性，增强了其与多种物料成分间的相容结合强度，提高了其隔音、耐温、阻燃性能，综合品质好，极具推广应用价值。

Description

一种用于建筑材料制造用的膨润土填料
技术领域
本发明属于建筑材料加工处理技术领域，具体涉及一种用于建筑材料制造用的膨润土填料。
背景技术
建筑材料是建筑物中所用的原料，是土木工程和建筑工程中使用的材料的统称。建筑材料可分为结构材料、装饰材料和某些专用材料。结构材料包括木材、竹材、石材、水泥、混凝土、金属、砖瓦、陶瓷、玻璃、工程塑料、复合材料等；装饰材料包括各种涂料、油漆、镀层、贴面、各色瓷砖、具有特殊效果的玻璃等；专用材料指用于防水、防潮、防腐、防火、阻燃、隔音、隔热、保温、密封等。为了改善建筑物的制造品质，通常需要来改善建筑材料的性能，使用添加无机填料成分是改善建筑材料性能的一种常用手段，如为了改善水泥的使用品质，向其中添加无机填料成分，能有效的提升水泥固化后的强度、与墙体等基材间的结合性等，但其对于水泥的防水抗渗、抗盐耐腐特性的提升效果不甚明显；为了改善木塑复合材料的使用品质，向其中添加无机填料成分，能有效的提升木塑复合材料的抗弯、耐磨、耐冲击等特性，但其对于木塑复合材料的耐温阻燃特性的改善效果不令人满意。
发明内容
本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种用于建筑材料制造用的膨润土填料。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种用于建筑材料制造用的膨润土填料，所述膨润土的制备方法包括如下步骤：
（1）酸碱浸泡处理：
将膨润土先放入到酸液中浸泡处理30~35min，完成后取出再放入到碱液中浸泡处理40~45min，最后取出用去离子水冲洗一遍后备用；
（2）煅烧处理：
将步骤（1）处理后的膨润土放入到煅烧炉内，加热保持煅烧炉内的温度为450~500℃，保温煅烧处理1~1.5h后取出备用；
（3）一次改性处理：
将步骤（2）处理后的膨润土浸入到改性液A中进行一次改性处理，期间对膨润土施加微波处理，并保持改性液A的温度为70~75℃，处理40~50min后将膨润土滤出备用；
（4）二次改性处理：
将改性液B装入到密闭罐内，然后将步骤（3）处理后的膨润土浸入到改性液B中进行二次改性处理，此时将密闭罐内的压力增至1.3~1.5MPa，加热保持密闭罐内的温度为75~80℃，不断搅拌处理35~40min后将膨润土取出备用；
（5）保温干燥处理：
将步骤（4）处理后的膨润土放入到干燥箱内进行干燥处理，干燥至恒重后将膨润土取出即可。
进一步的，步骤（1）中所述的酸液为质量分数为4~6%的磷酸溶液，所述碱液为质量分数为5~7%的氢氧化钠溶液。
进一步的，步骤（3）中所述的改性液A由如下重量份的物质组成：10~15份乙二醇、3~6份稀土硝酸盐、7~11份聚乙烯醇、150~170份水。
进一步的，步骤（3）中所述的微波处理的功率为800~900W。
进一步的，步骤（4）中所述的改性液B由如下重量份的物质组成：20~25份三辛基甲基氯化铵、5~8份溴化十二烷基二甲基苄基铵。
进一步的，步骤（4）中所述的搅拌处理的转速为500~600转/分钟。
进一步的，步骤（5）中所述的干燥处理时保持干燥箱内的温度为80~85℃，相对湿度为35~45%。
膨润土是建筑材料领域中常用的一种无机填料成分，对其使用改进的效果和方向较为多种多样，而多存在着膨润土综合使用性能不佳，不能有效适用于多种建筑材料的制造使用中，造成填料的使用范围狭窄，市场竞争力弱等问题。对此，本发明对膨润土进行了特殊的改进处理，其中先用酸碱溶液进行浸泡清洗处理，有效的去除了膨润土组织结构上的颗粒杂质，为后续的处理奠定了基础，接着对其进行了煅烧处理，很好的松散了膨润土的结构，去除了结构骨架中的结合水，疏松了通道，提高了其比表面积，随后进行了一次改性处理，具体是用改性液A对膨润土进行改性处理，其中改性液A中添加的稀土硝酸盐成分，在高能微波的振动催化作用下，稀土元素离子有效的对膨润土内的钙离子进行取代，插入到原组织的层间，改善了膨润土的理化特性，增强了膨润土的吸附、强度、耐腐等特性，之后又对膨润土进行了二次改性处理，具体是用改性液B对膨润土进行改性处理，在高温高压的条件下将改性液B与膨润土混合搅拌反应，提升了改性液B的物质利用率，其中含有的三辛基甲基氯化铵和溴化十二烷基二甲基苄基铵成分能对膨润土进行二次插层处理，改善了膨润土的表面活性，调和了膨润土的亲水亲油特性，提升了膨润土在不同建筑物料基体间的分散相容特性，扩展了膨润土的使用广度。
本发明相比现有技术具有以下优点：
本发明对鹏润土进行了特殊的加工改性处理，很好的提升了膨润土的耐腐耐磨性，增强了其与多种物料成分间的相容结合强度，提高了其隔音、耐温、阻燃性能，综合品质好，极具推广应用价值。
具体实施方式
实施例1
一种用于建筑材料制造用的膨润土填料，所述膨润土的制备方法包括如下步骤：
（1）酸碱浸泡处理：
将膨润土先放入到酸液中浸泡处理30min，完成后取出再放入到碱液中浸泡处理40min，最后取出用去离子水冲洗一遍后备用；
（2）煅烧处理：
将步骤（1）处理后的膨润土放入到煅烧炉内，加热保持煅烧炉内的温度为450℃，保温煅烧处理1h后取出备用；
（3）一次改性处理：
将步骤（2）处理后的膨润土浸入到改性液A中进行一次改性处理，期间对膨润土施加微波处理，并保持改性液A的温度为70℃，处理40min后将膨润土滤出备用；
（4）二次改性处理：
将改性液B装入到密闭罐内，然后将步骤（3）处理后的膨润土浸入到改性液B中进行二次改性处理，此时将密闭罐内的压力增至1.3MPa，加热保持密闭罐内的温度为75℃，不断搅拌处理35min后将膨润土取出备用；
（5）保温干燥处理：
将步骤（4）处理后的膨润土放入到干燥箱内进行干燥处理，干燥至恒重后将膨润土取出即可。
进一步的，步骤（1）中所述的酸液为质量分数为4%的磷酸溶液，所述碱液为质量分数为5%的氢氧化钠溶液。
进一步的，步骤（3）中所述的改性液A由如下重量份的物质组成：10份乙二醇、3份稀土硝酸盐、7份聚乙烯醇、150份水。
进一步的，步骤（3）中所述的微波处理的功率为800W。
进一步的，步骤（4）中所述的改性液B由如下重量份的物质组成：20份三辛基甲基氯化铵、5份溴化十二烷基二甲基苄基铵。
进一步的，步骤（4）中所述的搅拌处理的转速为500转/分钟。
进一步的，步骤（5）中所述的干燥处理时保持干燥箱内的温度为80℃，相对湿度为35~45%。
将此方法制得的膨润土填料用于水泥的制造中，其可将水泥30天后的固化强度提升35%以上，将此水泥用于下水道管道施工，经过4年的观察，未发现渗漏盐蚀的现象；将此方法制得的膨润土填料用于酚醛树脂、木粉为原料的木塑复合材料的制备中发现，可将木塑复合材料的整体耐冲击强度提升30%以上，耐温特性提高了40℃以上，隔音性能提升了20%以上。
实施例2
一种用于建筑材料制造用的膨润土填料，所述膨润土的制备方法包括如下步骤：
（1）酸碱浸泡处理：
将膨润土先放入到酸液中浸泡处理33min，完成后取出再放入到碱液中浸泡处理43min，最后取出用去离子水冲洗一遍后备用；
（2）煅烧处理：
将步骤（1）处理后的膨润土放入到煅烧炉内，加热保持煅烧炉内的温度为480℃，保温煅烧处理1.2h后取出备用；
（3）一次改性处理：
将步骤（2）处理后的膨润土浸入到改性液A中进行一次改性处理，期间对膨润土施加微波处理，并保持改性液A的温度为73℃，处理45min后将膨润土滤出备用；
（4）二次改性处理：
将改性液B装入到密闭罐内，然后将步骤（3）处理后的膨润土浸入到改性液B中进行二次改性处理，此时将密闭罐内的压力增至1.4MPa，加热保持密闭罐内的温度为78℃，不断搅拌处理37min后将膨润土取出备用；
（5）保温干燥处理：
将步骤（4）处理后的膨润土放入到干燥箱内进行干燥处理，干燥至恒重后将膨润土取出即可。
进一步的，步骤（1）中所述的酸液为质量分数为5%的磷酸溶液，所述碱液为质量分数为6%的氢氧化钠溶液。
进一步的，步骤（3）中所述的改性液A由如下重量份的物质组成：13份乙二醇、5份稀土硝酸盐、9份聚乙烯醇、160份水。
进一步的，步骤（3）中所述的微波处理的功率为850W。
进一步的，步骤（4）中所述的改性液B由如下重量份的物质组成：23份三辛基甲基氯化铵、7份溴化十二烷基二甲基苄基铵。
进一步的，步骤（4）中所述的搅拌处理的转速为550转/分钟。
进一步的，步骤（5）中所述的干燥处理时保持干燥箱内的温度为83℃，相对湿度为35~45%。
将此方法制得的膨润土填料用于水泥的制造中，其可将水泥30天后的固化强度提升37%以上，将此水泥用于下水道管道施工，经过3年的观察，未发现渗漏盐蚀的现象；将此方法制得的膨润土填料用于酚醛树脂、木粉为原料的木塑复合材料的制备中发现，可将木塑复合材料的整体耐冲击强度提升33%以上，耐温特性提高了42℃以上，隔音性能提升了21%以上。
实施例3
一种用于建筑材料制造用的膨润土填料，所述膨润土的制备方法包括如下步骤：
（1）酸碱浸泡处理：
将膨润土先放入到酸液中浸泡处理35min，完成后取出再放入到碱液中浸泡处理45min，最后取出用去离子水冲洗一遍后备用；
（2）煅烧处理：
将步骤（1）处理后的膨润土放入到煅烧炉内，加热保持煅烧炉内的温度为500℃，保温煅烧处理1.5h后取出备用；
（3）一次改性处理：
将步骤（2）处理后的膨润土浸入到改性液A中进行一次改性处理，期间对膨润土施加微波处理，并保持改性液A的温度为75℃，处理50min后将膨润土滤出备用；
（4）二次改性处理：
将改性液B装入到密闭罐内，然后将步骤（3）处理后的膨润土浸入到改性液B中进行二次改性处理，此时将密闭罐内的压力增至1.5MPa，加热保持密闭罐内的温度为80℃，不断搅拌处理40min后将膨润土取出备用；
（5）保温干燥处理：
将步骤（4）处理后的膨润土放入到干燥箱内进行干燥处理，干燥至恒重后将膨润土取出即可。
进一步的，步骤（1）中所述的酸液为质量分数为6%的磷酸溶液，所述碱液为质量分数为7%的氢氧化钠溶液。
进一步的，步骤（3）中所述的改性液A由如下重量份的物质组成：15份乙二醇、6份稀土硝酸盐、11份聚乙烯醇、170份水。
进一步的，步骤（3）中所述的微波处理的功率为900W。
进一步的，步骤（4）中所述的改性液B由如下重量份的物质组成：25份三辛基甲基氯化铵、8份溴化十二烷基二甲基苄基铵。
进一步的，步骤（4）中所述的搅拌处理的转速为600转/分钟。
进一步的，步骤（5）中所述的干燥处理时保持干燥箱内的温度为85℃，相对湿度为35~45%。
将此方法制得的膨润土填料用于水泥的制造中，其可将水泥30天后的固化强度提升38%以上，将此水泥用于下水道管道施工，经过5年的观察，未发现渗漏盐蚀的现象；将此方法制得的膨润土填料用于酚醛树脂、木粉为原料的木塑复合材料的制备中发现，可将木塑复合材料的整体耐冲击强度提升35%以上，耐温特性提高了47℃以上，隔音性能提升了23%以上。

Claims (7)

1.一种用于建筑材料制造用的膨润土填料，其特征在于，所述膨润土的制备方法包括如下步骤：
（1）酸碱浸泡处理：
将膨润土先放入到酸液中浸泡处理30~35min，完成后取出再放入到碱液中浸泡处理40~45min，最后取出用去离子水冲洗一遍后备用；
（2）煅烧处理：
将步骤（1）处理后的膨润土放入到煅烧炉内，加热保持煅烧炉内的温度为450~500℃，保温煅烧处理1~1.5h后取出备用；
（3）一次改性处理：
将步骤（2）处理后的膨润土浸入到改性液A中进行一次改性处理，期间对膨润土施加微波处理，并保持改性液A的温度为70~75℃，处理40~50min后将膨润土滤出备用；
（4）二次改性处理：
将改性液B装入到密闭罐内，然后将步骤（3）处理后的膨润土浸入到改性液B中进行二次改性处理，此时将密闭罐内的压力增至1.3~1.5MPa，加热保持密闭罐内的温度为75~80℃，不断搅拌处理35~40min后将膨润土取出备用；
（5）保温干燥处理：
将步骤（4）处理后的膨润土放入到干燥箱内进行干燥处理，干燥至恒重后将膨润土取出即可。
2.根据权利要求1所述的一种用于建筑材料制造用的膨润土填料，其特征在于，步骤（1）中所述的酸液为质量分数为4~6%的磷酸溶液，所述碱液为质量分数为5~7%的氢氧化钠溶液。
3.根据权利要求1所述的一种用于建筑材料制造用的膨润土填料，其特征在于，步骤（3）中所述的改性液A由如下重量份的物质组成：10~15份乙二醇、3~6份稀土硝酸盐、7~11份聚乙烯醇、150~170份水。
4.根据权利要求1所述的一种用于建筑材料制造用的膨润土填料，其特征在于，步骤（3）中所述的微波处理的功率为800~900W。
5.根据权利要求1所述的一种用于建筑材料制造用的膨润土填料，其特征在于，步骤（4）中所述的改性液B由如下重量份的物质组成：20~25份三辛基甲基氯化铵、5~8份溴化十二烷基二甲基苄基铵。
6.根据权利要求1所述的一种用于建筑材料制造用的膨润土填料，其特征在于，步骤（4）中所述的搅拌处理的转速为500~600转/分钟。
7.根据权利要求1所述的一种用于建筑材料制造用的膨润土填料，其特征在于，步骤（5）中所述的干燥处理时保持干燥箱内的温度为80~85℃，相对湿度为35~45%。
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