CN108101418A - 一种环保建筑材料 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种环保建筑材料，包括以下重量份数配比的原料：硅酸钙粉14‑21份、乙烯‑乙酸乙烯酯共聚物25‑29份、聚合松香25‑28份、硅酸铝粉17‑25份、氧化镁5‑11份、竹炭粉15‑27份、纳米氧化锌13‑17份、纳米银5‑7份、磷酸氢锆13‑17份、单宁5‑7份、绿碳化硅5‑9份和植物纤维70‑88份。该环保建筑材料通过采用了植物纤维配合乙烯‑乙酸乙烯酯共聚物和聚合松香压成建筑材料，可以有效的利用各种的植物纤维，实现变废为宝，而且通过添加有具有很强的吸附能力，能净化空气、消除异味、吸湿防霉、抑菌作用的竹炭粉，配合纳米银、磷酸氢锆和单宁可以起到出色的抑菌效果。

Description

一种环保建筑材料
技术领域
本发明属于环保建筑材料技术领域，具体涉及一种环保建筑材料。
背景技术
建筑材料，在建筑物中使用的材料统称为建筑材料。新型的建筑材料包括的范围很广，有保温材料、隔热材料、高强度材料、会呼吸的材料等都属于新型材料。建筑材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。
中国专利申请CN107117917A公开了一种建筑材料，其包括以下组分：煤灰粉40-60份，橡胶颗粒30-45份，重质碳酸钙10-12份，阻燃剂10-15份，生石灰5-15份，分散剂3-5份，减水剂2-6份，陶粒5-15份，聚丙烯腈纤维5-9份。该建筑材料中添加橡胶颗粒减轻材料的克重，在材料中添加了减水剂，使得材料具有较好的减水防渗透作用；添加聚丙烯腈纤维能够提高建筑材料的强度。但是其中的阻燃剂、分散剂、减水剂均具有一定的毒性，对人体有害，不利于环保。
中国专利申请CN107056164A公开了一种复合建筑材料，包括以下组分：水泥60-80份，白云石粉10-15份，石灰石粉5-9份，阻燃剂2-5份，空心玻璃微珠5-10份，木纤维5-10份，发泡剂1-3份，硅藻土20-40份，减水剂2-5份。该复合建筑材料中添加水泥、木纤维等组分，具有良好的隔音效果，并且添加了发泡剂，材料成型时具有一定的孔隙率，减轻材料的克重，在材料中添加了减水剂，使得材料具有较好的减水防渗透作用。但是其中的阻燃剂、减水剂均具有一定的毒性，对人体有害，不利于环保。
发明内容
本发明的目的在于提供一种环保建筑材料，以解决上述背景技术中存在的建筑材料不环保、对人体有害的技术问题，同时提高建筑材料的强度。
为解决上述问题，本发明采用如下技术方案：
一种环保建筑材料，其包括以下重量份数配比的原料：硅酸钙粉14-21份、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物25-29份、聚合松香25-28份、硅酸铝粉17-25份、氧化镁5-11份、竹炭粉15-27份、纳米氧化锌13-17份、纳米银5-7份、磷酸氢锆13-17份、单宁5-7份、绿碳化硅5-9份和植物纤维70-88份。
进一步的，所述的环保建筑材料包括以下重量份数配比的原料：硅酸钙粉14份、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物25份、聚合松香25份、硅酸铝粉17份、氧化镁5份、竹炭粉15份、纳米氧化锌13份、纳米银5份、磷酸氢锆13份、单宁5份、绿碳化硅5份和植物纤维70份。
进一步的，所述的环保建筑材料包括以下重量份数配比的原料：硅酸钙粉21份、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物29份、聚合松香28份、硅酸铝粉25份、氧化镁11份、竹炭粉27份、纳米氧化锌17份、纳米银7份、磷酸氢锆17份、单宁7份、绿碳化硅9份和植物纤维88份。
进一步的，所述的环保建筑材料包括以下重量份数配比的原料：硅酸钙粉18份、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物27份、聚合松香27份、硅酸铝粉22份、氧化镁8份、竹炭粉22份、纳米氧化锌15份、纳米银6份、磷酸氢锆15份、单宁6份、绿碳化硅7份和植物纤维80份。
进一步的，所述植物纤维为稻壳、稻草、甘蔗渣、麦秸、麦麸、玉米芯、玉米秸秆和花生壳中的一种或几种。
本发明还提供一种环保建筑材料的制备方法，该制备方法包括以下步骤：
1）将乙烯-乙酸乙烯酯共聚物25-29份、聚合松香25-28份和植物纤维70-88份一起倒入到粉碎机中进行粉碎处理，其中，粉碎目数D为325- 400目，制得混合粉末，备用；
2）将硅酸钙粉14-21份、硅酸铝粉17-25份、氧化镁5-11份、竹炭粉15-27份、纳米氧化锌13-17份、纳米银5-7份、磷酸氢锆13-17份、单宁5-7份、绿碳化硅5-9份和步骤1）的混合粉末进行高速搅拌烘干处理，其中，搅拌速度R为500-800r/min，烘干温度W1为48-55℃，搅拌时间T为10-20min，制得干燥粉末，备用；
3）将步骤3）制得的干燥粉末倒入到模具中，然后进行热压成型处理，其中，施压压力P为150-180 MPa，热压温度W2为90-120℃，自然冷却，脱模即可。
作为优选，所述步骤2）中的高速搅拌烘干处理的搅拌速度为600r/min，烘干温度为52℃，搅拌时间为15min。
作为优选，所述热压成型处理施压压力为170 MPa，热压温度为110℃。
作为优选，为了更好地发挥所述的建筑材料的各个组份的效果，提高热压 成型后的建筑材料的强度和环保效果，所述的施压压力P、搅拌速度R、烘干温 度W1、搅拌时间T满足以下关系：
其中，α为压力系数，取值范围为0.94-1.95；在上式(1)中，只进行数 值计算，不进行单位运算。
所述的热压温度W2、施压压力P、粉碎目数D满足以下关系：
其中，β为热压温度系数，取值范围为3-8；在上式(2)中，只进行数值 计算，不进行单位运算。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
（1）本发明通过采用了植物纤维配合乙烯-乙酸乙烯酯共聚物和聚合松香压成建筑材料，可以有效的利用各种的植物纤维，实现变废为宝。
（2）本发明通过添加有具有很强的吸附能力、能净化空气、消除异味、吸湿防霉、抑菌作用的竹炭粉，配合纳米银、磷酸氢锆和单宁可以起到出色的抑菌效果。
（3）以下是环保建筑材料的原料的特点：
硅酸钙粉：硅酸钙由碳酸钙和二氧化硅在高温下煅烧熔融而成，主要用作建筑材料、保温材料、耐火材料，涂料的体质颜料及载体。
乙烯-乙酸乙烯酯共聚物：耐海水、油脂、酸、碱等化学品腐蚀，抗菌、无毒、无味、无污染，隔热，保温防寒及低温性能优异，可耐严寒和曝晒，作为粘结剂。
聚合松香：具有色泽浅、酸值低、黏度大、不结晶、软化点高、相容性好、抗氧化优、耐久性强等特点，作为粘结剂。
硅酸铝粉：作为填充剂，能够提高硬度、白度、耐磨性、耐候性。
氧化镁：用作高温耐热材料，与硅酸铝粉复配可以起到良好的防火阻燃效果。
竹炭粉：有很强的吸附能力，能净化空气、消除异味、吸湿防霉、抑菌驱虫。
纳米氧化锌：可降低烧结温度、提高光泽度、柔韧性 耐磨性、机械强度和抗老化等的性能。
纳米银：粒径为在22纳米，对大肠杆菌、淋球菌、沙眼衣原体等数十种致病微生物都有强烈的抑制和杀灭作用。
磷酸氢锆：可以增加复合材料的韧性和拉伸程度，提升材料的稳定性，抗氧化性和抗老化性，同时增加了复合材料的耐摩擦性，耐酸碱性和耐高温性等优点，与纳米氧化锌复配可以起到协同性作用，可以极大的提升抗老化性能。。
单宁：单宁对多种细菌、真菌和微生物有显著的抑制效果，而且又有独特的抗氧化性，能有效抵御生物氧化作用，与纳米银和磷酸氢锆复配可以起到出色的抑菌作用。
绿碳化硅：作为补强填充剂。
植物纤维：是广泛分布在种子植物中的一种厚壁组织。它的细胞细长，两端尖锐，具有较厚的次生壁，壁上常有单纹孔，成熟时一般没有活的原生质体。植物纤维在植物体中主要起机械支持作用。
（4）本发明通过设置施压压力P、搅拌速度R、烘干温度W1、搅拌时间T、热压温度W2、粉碎目数D之间的关系，更好地发挥所述的建筑材料的各个组份的之间的协同作用，提高热压成型后的建筑材料的强度和环保效果。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
一种环保建筑材料，包括以下重量份数配比的原料：硅酸钙粉14份、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物25份、聚合松香25份、硅酸铝粉17份、氧化镁5份、竹炭粉15份、纳米氧化锌13份、纳米银5份、磷酸氢锆13份、单宁5份、绿碳化硅5份和植物纤维70份。
所述植物纤维为稻壳。
一种环保建筑材料的制备方法包括以下步骤：
1）将乙烯-乙酸乙烯酯共聚物25份、聚合松香25份和植物纤维70份一起倒入到粉碎机中进行粉碎处理，其中，粉碎目数为325目，制得混合粉末，备用；
2）将硅酸钙粉14份、硅酸铝粉17份、氧化镁5份、竹炭粉15份、纳米氧化锌13份、纳米银5份、磷酸氢锆13份、单宁5份、绿碳化硅5份和步骤1）的混合粉末进行高速搅拌烘干处理，其中，搅拌速度为500r/min，烘干温度为48℃，搅拌时间为10min，制得干燥粉末，备用；
3）将步骤3）制得的干燥粉末倒入到模具中，然后进行热压成型处理，其中，施压压力为150mpa，热压温度为90℃，自然冷却，脱模，即可。
为了更好地发挥所述的建筑材料的各个组份的效果，提高热压成型后的建 筑材料的强度和环保效果，所述的施压压力P、搅拌速度R、烘干温度W1、搅拌 时间T满足以下关系：
其中，α为压力系数，取值范围为0.94-1.95；在上式(1)中，只进行数 值计算，不进行单位运算。
实施例2：
一种环保建筑材料，包括以下重量份数配比的原料：硅酸钙粉21份、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物29份、聚合松香28份、硅酸铝粉25份、氧化镁11份、竹炭粉27份、纳米氧化锌17份、纳米银7份、磷酸氢锆17份、单宁7份、绿碳化硅9份和植物纤维88份。
所述植物纤维为稻草和甘蔗渣，其中稻草和甘蔗渣重量份数比为1：3。
一种环保建筑材料的制备方法，包括以下步骤：
1）将乙烯-乙酸乙烯酯共聚物29份、聚合松香28份和植物纤维88份一起倒入到粉碎机中进行粉碎处理，其中，粉碎目数为400目，制得混合粉末，备用；
2）将硅酸钙粉21份、硅酸铝粉25份、氧化镁11份、竹炭粉27份、纳米氧化锌17份、纳米银7份、磷酸氢锆17份、单宁7份、绿碳化硅9份和步骤1）的混合粉末进行高速搅拌烘干处理，其中，搅拌速度为800r/min，烘干温度为55℃，搅拌时间为20min，制得干燥粉末，备用；
3）将步骤3）制得的干燥粉末倒入到模具中，然后进行热压成型处理，其中，施压压力为180mpa，热压温度为120℃，自然冷却，脱模，即可。
为了更好地发挥所述的建筑材料的各个组份的效果，提高热压成型后的建 筑材料的强度和环保效果，所述的施压压力P、搅拌速度R、烘干温度W1、搅拌 时间T满足以下关系：
其中，α为压力系数，取值范围为0.94-1.95；在上式(1)中，只进行数 值计算，不进行单位运算。
所述的热压温度W2、施压压力P、粉碎目数D满足以下关系：
其中，β为热压温度系数，取值范围为3-8；在上式(2)中，只进行数值 计算，不进行单位运算。
实施例3：
一种环保建筑材料，包括以下重量份数配比的原料：硅酸钙粉18份、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物27份、聚合松香27份、硅酸铝粉22份、氧化镁8份、竹炭粉22份、纳米氧化锌15份、纳米银6份、磷酸氢锆15份、单宁6份、绿碳化硅7份和植物纤维80份。
所述植物纤维为麦秸、麦麸、玉米芯、玉米秸秆和花生壳，其中麦秸、麦麸、玉米芯、玉米秸秆和花生壳的重量分数比为1：3：2：1：0.5。
1）将乙烯-乙酸乙烯酯共聚物27份、聚合松香27份和植物纤维80份一起倒入到粉碎机中进行粉碎处理，其中，粉碎目数为380目，制得混合粉末，备用；
2）将硅酸钙粉18份、硅酸铝粉22份、氧化镁8份、竹炭粉22份、纳米氧化锌15份、纳米银6份、磷酸氢锆15份、单宁6份、绿碳化硅7份和步骤1）的混合粉末进行高速搅拌烘干处理，其中，搅拌速度为600r/min，烘干温度为52℃，搅拌时间为15min，制得干燥粉末，备用；
3）将步骤3）制得的干燥粉末倒入到模具中，然后进行热压成型处理，其中，施压压力为170mpa，热压温度为110℃，自然冷却，脱模，即可。
实验例：
将实施例1、实施例2、实施例3中制得环保建筑材料和现有的环保建筑材 料分别裁切成长宽高一致的板材，形成四组板材，分别为实验组1、实验组2、 实验组3和对照组，每组40块，然后进行性能测试，测试结果的平均值如表1 所示：
由此可见，实施例1、实施例2和实施例3制得的环保建筑材料与现有的环 保建筑材料相比性能优秀。
本发明的有益效果是：通过采用了植物纤维配合乙烯-乙酸乙烯酯共聚物和聚合松香压成建筑材料，可以有效的利用各种的植物纤维，实现变废为宝，而且通过添加有具有很强的吸附能力，能净化空气、消除异味、吸湿防霉、抑菌作用的竹炭粉，配合纳米银、磷酸氢锆和单宁可以起到出色的抑菌效果
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (5)

1.一种环保建筑材料，其特征在于，包括以下重量份数配比的原料：硅酸钙粉14-21份、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物25-29份、聚合松香25-28份、硅酸铝粉17-25份、氧化镁5-11份、竹炭粉15-27份、纳米氧化锌13-17份、纳米银5-7份、磷酸氢锆13-17份、单宁5-7份、绿碳化硅5-9份和植物纤维70-88份。
2.如权利要求1所述的一种环保建筑材料，其特征在于，包括以下重量份数配比的原料：硅酸钙粉14份、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物25份、聚合松香25份、硅酸铝粉17份、氧化镁5份、竹炭粉15份、纳米氧化锌13份、纳米银5份、磷酸氢锆13份、单宁5份、绿碳化硅5份和植物纤维70份。
3.如权利要求1或2任一项所述的一种环保建筑材料，其特征在于，包括以下重量份数配比的原料：硅酸钙粉21份、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物29份、聚合松香28份、硅酸铝粉25份、氧化镁11份、竹炭粉27份、纳米氧化锌17份、纳米银7份、磷酸氢锆17份、单宁7份、绿碳化硅9份和植物纤维88份。
4.如权利要求1-3所述的一种环保建筑材料，其特征在于，包括以下重量份数配比的原料：硅酸钙粉18份、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物27份、聚合松香27份、硅酸铝粉22份、氧化镁8份、竹炭粉22份、纳米氧化锌15份、纳米银6份、磷酸氢锆15份、单宁6份、绿碳化硅7份和植物纤维80份。
5.如权利要求1-4所述的一种环保建筑材料，其特征在于，所述植物纤维为稻壳、稻草、甘蔗渣、麦秸、麦麸、玉米芯、玉米秸秆和花生壳中的一种或多种。
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