CN109400081A - 低收缩不饱和聚酯树脂/混凝土复合板材及制备方法 - Google Patents

低收缩不饱和聚酯树脂/混凝土复合板材及制备方法 Download PDF

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Abstract

低收缩不饱和聚酯树脂/混凝土复合板材及制备方法，铝酸盐水泥30~35份、天然骨料10~20份、树脂骨料20~30份、玻璃微珠40~45份；制备方法如下：先将不饱和聚酯树脂、纳米银抗菌剂、填料、低收缩剂、稀释剂、引发剂混合制得树脂骨料，并与天然骨料和玻璃微珠混合均匀，再先向模具中摊铺一层水泥浆、玻璃纤维网Ⅰ，再将骨料混合物平铺在玻璃纤维网Ⅰ上，摊平后再铺设玻璃纤维网Ⅱ，然后在玻璃纤维网Ⅱ上倒入剩下的水泥浆，静置24h后脱模，即可制得轻质低收缩不饱和聚酯树脂/混凝土复合板材；本发明制得的复合板材既能满足隔音效果，又能达到阻燃目的，且具有一定的电绝缘性，可以保证使用的安全性能。

Description

低收缩不饱和聚酯树脂/混凝土复合板材及制备方法
技术领域
本发明涉及不饱和聚酯树脂领域，具体的说是低收缩不饱和聚酯树脂/混凝土复合板材及制备方法。
背景技术
不饱和聚酯树脂，由二元醇与不饱和二元酸酐或者不饱和二元羧酸，饱和二元酸酐或饱和二元羧酸熔融缩聚而成的线型预聚物，在加热、光照、辐射以及引发剂作用下与乙烯基单体共聚，交联固化为网络结构的热固性树脂。不饱和聚酯树脂具有很多优点，例如原料易得、耐化学腐蚀、电学和力学性能优良等。不饱和聚酯树脂由于优异的成型性和良好的综合使用性能长期受到人们的关注，广泛用于建筑、船舶、汽车、电子电器等领域，是复合材料领域用量最大的一类树脂。由于不饱和聚酯一般存在着韧性差、强度不高、容易燃烧和收缩率大 等缺点，从而限制了其在建筑板材方面的应用范围。现有技术中，人们利用人造石材料的各种优良特性与其他材料如陶瓷基板、水泥混凝土基板、木质基板、塑料等有机材质基板复合，获得兼有复合基板优点的复合板，而其复合方法均是采用将人造石面板和其他材料的基板用粘合剂粘接在一起，这种方法所存在的问题是：结合处不牢固，产品在急冷急热或有水存在的情况下有脱胶、空鼓的现象；防火、防噪、耐腐蚀性能差，用于建筑方面未能达到隔音、防火效果，限制了其使用范围。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述技术问题的不足，本发明提出低收缩不饱和聚酯树脂/混凝土复合板材及制备方法，从实际使用需求角度出发，使制备的复合板材既能满足隔音效果，又能达到阻燃目的，且具有一定的电绝缘性，可以保证使用的安全性能。
本发明为解决上述技术问题的不足而采用的技术方案是：
低收缩不饱和聚酯树脂/混凝土复合板材，它是由以下组分制备而成，所述的组分按重量份数计为：铝酸盐水泥30~35份、天然骨料10~20份、树脂骨料20~30份、玻璃微珠40~45份，所述树脂骨料包含以下重量份数的原料：不饱和聚酯树脂50~100份，低收缩剂30~50份，5~20份阻燃剂，纳米银抗菌剂1~5份，填料5~10份，稀释剂30~50份，引发剂0.5~2份。
低收缩不饱和聚酯树脂/混凝土复合板材的制备方法，包括以下步骤：
（1）按重量份数，取不饱和聚酯树脂50~100份，纳米银抗菌剂1~5份，填料5~10份，稀释剂30~50份，在10~50℃条件下搅拌混合0.5~1h，得到树脂混合液；
（2）按重量份数，向上述混合液中加入低收缩剂30~50份，5~20份阻燃剂，引发剂0.5~2份，继续搅拌1~2h后形成粘稠液体，倒入挤压成型机中挤压成直径为2~3cm的颗粒，冷却形成树脂骨料；
（3）按重量份数，取天然骨料10~20份、树脂骨料20~30份、玻璃微珠40~45份，放入混料机中混合均匀，使玻璃微珠填充在天然骨料和树脂骨料的间隙中；
（4）按重量份数，取铝酸盐水泥30~35份，放入搅拌机中，按水灰比为0.3~0.5的质量比称取水，并加入减水剂0.5~1份，混合均匀后倒入搅拌机中搅拌成浆状，备用；
（5）向模具中倒入1/3重量的水泥浆，摊平形成5~10mm厚的水泥层，然后趁水泥凝固之前在其表面铺设玻璃纤维网Ⅰ，同时将步骤（3）中的天然骨料、树脂骨料、玻璃微珠混合物平铺在玻璃纤维网Ⅰ上，摊平后再铺设玻璃纤维网Ⅱ，并在玻璃纤维网Ⅱ上倒入剩下2/3重量的水泥浆，静置24h后脱模，即可制得轻质低收缩不饱和聚酯树脂/混凝土复合板材。
进一步的，所述不饱和聚酯树脂包括邻苯二甲酸型、间苯二甲酸型、双酚A型或乙烯基型不饱和聚酯树脂中的一种或几种。
进一步的，所述填料中包含质量比为3~5:1的碳纤维和负离子粉。
进一步的，所述稀释剂包括苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯或丙烯酸酯中的一种或几种。
进一步的，所述的引发剂包括过氧化甲乙酮、过氧化环己酮、过氧化苯甲酸叔丁酯、过氧化苯甲酰、偶氮二异丁腈、月桂基过氧化物中的一种或几种。
进一步的，所述天然骨料为轻骨料，包括浮石、珊瑚岩、火山渣中的一种或几种。
进一步的，所述纳米银抗菌剂的制备方法如下：在乙二醇中加入硝酸银和聚乙烯吡咯烷酮，硝酸银和聚乙烯吡咯烷酮的质量比为1:0.5~1，在150~160℃油浴条件下加热1~2h后停止加热，加入丙酮进行离心分离，烘干后粉磨成40~500nm干燥粉体，即为纳米银抗菌剂。
进一步的，所述玻璃纤维网Ⅰ和玻璃纤维网Ⅱ的铺设层数为1~5层。
本发明的有益效果是：
一、本发明提供的是低收缩不饱和聚酯树脂/混凝土复合板材及制备方法，其中不饱和聚酯先经过了改性处理，通过添加低收缩剂、阻燃剂以及纳米银抗菌剂，使其具有低收缩性、不易燃的特性，然后将低收缩的不饱和聚酯树脂通过挤压成型做成树脂骨料，再将轻质的天然骨料、玻璃微珠和传统建筑材料水泥混合形成质轻、既具有一定强度、又阻燃、防噪的板材；
二、为了解决现有技术中面板和聚酯树脂的粘接不牢的问题，本发明将低收缩不饱和聚酯树脂作为骨料包裹在两块水泥板之间，先在模具中摊铺一层水泥浆，再铺设玻璃纤维网，利用水泥浆的粘度，将树脂骨料、天然骨料、玻璃微珠铺在上面，再浇筑一层玻璃纤维网和水泥浆，从而使水泥浆填充在骨料和玻璃微珠的间隙之间及表面，将其粘结固定为一体，同时玻璃纤维网起到了增韧增强的作用，提高了板材的强度和韧性；
三、利用本发明方法制备的复合板材，不存在两种复合体结合处不牢固、产品在急冷急热或有水存在的情况下有脱落、空鼓的现象；而且使用的骨料均为轻质骨料，制备的板材具有轻质、防火、防噪、耐腐蚀的优点，应用范围广。
具体实施方式
结合实施例对本发明加以详细说明，本实施例以本发明技术方案为前提，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。下面将对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚的说明本发明的技术方案，因此只作为实例，而不能以此来限制本发明的保护范围。
实施例1：
低收缩不饱和聚酯树脂/混凝土复合板材，它是由以下组分制备而成，所述的组分按重量份数计为：铝酸盐水泥30份、浮石10份、树脂骨料20份、玻璃微珠40份，所述树脂骨料包含以下重量份数的原料：邻苯二甲酸型、间苯二甲酸型不饱和聚酯树脂50份，低收缩剂30份，5份阻燃剂，纳米银抗菌剂1份，质量比为3:1的碳纤维和负离子粉填料5份，苯乙烯稀释剂30份，过氧化甲乙酮、过氧化环己酮引发剂0.5份。
低收缩不饱和聚酯树脂/混凝土复合板材的制备方法，包括以下步骤：
（1）按重量份数，取邻苯二甲酸型、间苯二甲酸型不饱和聚酯树脂50份，纳米银抗菌剂1份，质量比为3:1的碳纤维和负离子粉5~10份，苯乙烯30份，在10~50℃条件下搅拌混合0.5~1h，得到树脂混合液；其中纳米银抗菌剂的制备方法如下：在乙二醇中加入硝酸银和聚乙烯吡咯烷酮，硝酸银和聚乙烯吡咯烷酮的质量比为1:0.5，在150~160℃油浴条件下加热1~2h后停止加热，加入丙酮进行离心分离，烘干后粉磨成40~500nm干燥粉体，即为纳米银抗菌剂；
（2）按重量份数，向上述混合液中加入低收缩剂30份，5份阻燃剂，过氧化甲乙酮、过氧化环己酮0.5份，继续搅拌1~2h后形成粘稠液体，倒入挤压成型机中挤压成直径为2~3cm的颗粒，冷却形成树脂骨料；
（3）按重量份数，取浮石10份、树脂骨料20份、玻璃微珠40份，放入混料机中混合均匀，使玻璃微珠填充在天然骨料和树脂骨料的间隙中；
（4）按重量份数，取铝酸盐水泥30份，放入搅拌机中，按水灰比为0.3的质量比称取水，并加入减水剂0.5份，混合均匀后倒入搅拌机中搅拌成浆状，备用；
（5）向模具中倒入1/3重量的水泥浆，摊平形成5mm厚的水泥层，然后趁水泥凝固之前在其表面铺设1层玻璃纤维网Ⅰ，同时将步骤（3）中的天然骨料、树脂骨料、玻璃微珠混合物平铺在玻璃纤维网Ⅰ上，摊平后再铺设1层玻璃纤维网Ⅱ，并在玻璃纤维网Ⅱ上倒入剩下2/3重量的水泥浆，静置24h后脱模，即可制得轻质低收缩不饱和聚酯树脂/混凝土复合板材。
实施例2：
低收缩不饱和聚酯树脂/混凝土复合板材，它是由以下组分制备而成，所述的组分按重量份数计为：铝酸盐水泥32份、珊瑚岩15份、树脂骨料25份、玻璃微珠42份，所述树脂骨料包含以下重量份数的原料：双酚A型不饱和聚酯树脂80份，低收缩剂40份，15份阻燃剂，纳米银抗菌剂3份，质量比为4:1的碳纤维和负离子粉填料8份，甲基丙烯酸甲酯40份，过氧化苯甲酰1份。
低收缩不饱和聚酯树脂/混凝土复合板材的制备方法，包括以下步骤：
（1）按重量份数，取双酚A型不饱和聚酯树脂80份，纳米银抗菌剂3份，质量比为4:1的碳纤维和负离子粉填料8份，甲基丙烯酸甲酯40份，在10~50℃条件下搅拌混合0.5~1h，得到树脂混合液；其中纳米银抗菌剂的制备方法如下：在乙二醇中加入硝酸银和聚乙烯吡咯烷酮，硝酸银和聚乙烯吡咯烷酮的质量比为1:0.8，在150~160℃油浴条件下加热1~2h后停止加热，加入丙酮进行离心分离，烘干后粉磨成40~500nm干燥粉体，即为纳米银抗菌剂；
（2）按重量份数，向上述混合液中加入低收缩剂40份，15份阻燃剂，过氧化苯甲酰1份，继续搅拌1~2h后形成粘稠液体，倒入挤压成型机中挤压成直径为2~3cm的颗粒，冷却形成树脂骨料；
（3）按重量份数，取珊瑚岩15份、树脂骨料25份、玻璃微珠42份，放入混料机中混合均匀，使玻璃微珠填充在天然骨料和树脂骨料的间隙中；
（4）按重量份数，取铝酸盐水泥32份，放入搅拌机中，按水灰比为0.4的质量比称取水，并加入减水剂0.8份，混合均匀后倒入搅拌机中搅拌成浆状，备用；
（5）向模具中倒入1/3重量的水泥浆，摊平形成8mm厚的水泥层，然后趁水泥凝固之前在其表面铺设3层玻璃纤维网Ⅰ，同时将步骤（3）中的天然骨料、树脂骨料、玻璃微珠混合物平铺在玻璃纤维网Ⅰ上，摊平后再铺设3层玻璃纤维网Ⅱ，并在玻璃纤维网Ⅱ上倒入剩下2/3重量的水泥浆，静置24h后脱模，即可制得轻质低收缩不饱和聚酯树脂/混凝土复合板材。
实施例3：
低收缩不饱和聚酯树脂/混凝土复合板材，它是由以下组分制备而成，所述的组分按重量份数计为：铝酸盐水泥35份、火山渣20份、树脂骨料30份、玻璃微珠45份，所述树脂骨料包含以下重量份数的原料：乙烯基型不饱和聚酯树脂100份，低收缩剂50份，20份阻燃剂，纳米银抗菌剂5份，质量比为5:1的碳纤维和负离子粉填料10份，丙烯酸酯50份，月桂基过氧化物2份。
低收缩不饱和聚酯树脂/混凝土复合板材的制备方法，包括以下步骤：
（1）按重量份数，取乙烯基型不饱和聚酯树脂100份，纳米银抗菌剂5份，质量比为5:1的碳纤维和负离子粉填料10份，丙烯酸酯50份，在10~50℃条件下搅拌混合0.5~1h，得到树脂混合液；其中纳米银抗菌剂的制备方法如下：在乙二醇中加入硝酸银和聚乙烯吡咯烷酮，硝酸银和聚乙烯吡咯烷酮的质量比为1:1，在150~160℃油浴条件下加热1~2h后停止加热，加入丙酮进行离心分离，烘干后粉磨成40~500nm干燥粉体，即为纳米银抗菌剂；
（2）按重量份数，向上述混合液中加入低收缩剂50份， 20份阻燃剂，月桂基过氧化物2份，继续搅拌1~2h后形成粘稠液体，倒入挤压成型机中挤压成直径为2~3cm的颗粒，冷却形成树脂骨料；
（3）按重量份数，取火山渣20份、树脂骨料30份、玻璃微珠45份，放入混料机中混合均匀，使玻璃微珠填充在天然骨料和树脂骨料的间隙中；
（4）按重量份数，取铝酸盐水泥35份，放入搅拌机中，按水灰比为0.5的质量比称取水，并加入减水剂1份，混合均匀后倒入搅拌机中搅拌成浆状，备用；
（5）向模具中倒入1/3重量的水泥浆，摊平形成10mm厚的水泥层，然后趁水泥凝固之前在其表面铺设5层玻璃纤维网Ⅰ，同时将步骤（3）中的天然骨料、树脂骨料、玻璃微珠混合物平铺在玻璃纤维网Ⅰ上，摊平后再铺设5层玻璃纤维网Ⅱ，并在玻璃纤维网Ⅱ上倒入剩下2/3重量的水泥浆，静置24h后脱模，即可制得轻质低收缩不饱和聚酯树脂/混凝土复合板材。
本发明通过将低收缩不饱和聚酯树脂作为骨料包裹在两块水泥板之间：先在模具中摊铺一层水泥浆，再铺设玻璃纤维网，利用水泥浆的粘度，将树脂骨料、天然骨料、玻璃微珠铺在上面，再浇筑一层玻璃纤维网和水泥浆，从而使水泥浆填充在骨料和玻璃微珠的间隙之间及表面，将其粘结固定为一体，同时玻璃纤维网起到了增韧增强的作用，提高了板材的强度和韧性；利用本发明方法制备的复合板材，不存在两种复合体结合处不牢固、产品在急冷急热或有水存在的情况下有脱落、空鼓的现象；而且实用的骨料均为轻质骨料，制备的板材具有轻质、防火、防噪、耐腐蚀的优点，应用范围广。
对所公开的实施例的上述说明，仅为了使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.低收缩不饱和聚酯树脂/混凝土复合板材，其特征在于，它是由以下组分制备而成，所述的组分按重量份数计为：铝酸盐水泥30~35份、天然骨料10~20份、树脂骨料20~30份、玻璃微珠40~45份，所述树脂骨料包含以下重量份数的原料：不饱和聚酯树脂50~100份，低收缩剂30~50份，5~20份阻燃剂，纳米银抗菌剂1~5份，填料5~10份，稀释剂30~50份，引发剂0.5~2份。
2.如权利要求1所述的低收缩不饱和聚酯树脂/混凝土复合板材的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）按重量份数，取不饱和聚酯树脂50~100份，纳米银抗菌剂1~5份，填料5~10份，稀释剂30~50份，在10~50℃条件下搅拌混合0.5~1h，得到树脂混合液；
（2）按重量份数，向上述混合液中加入低收缩剂30~50份，5~20份阻燃剂，引发剂0.5~2份，继续搅拌1~2h后形成粘稠液体，倒入挤压成型机中挤压成直径为2~3cm的颗粒，冷却形成树脂骨料；
（3）按重量份数，取天然骨料10~20份、树脂骨料20~30份、玻璃微珠40~45份，放入混料机中混合均匀，使玻璃微珠填充在天然骨料和树脂骨料的间隙中；
（4）按重量份数，取铝酸盐水泥30~35份，放入搅拌机中，按水灰比为0.3~0.5的质量比称取水，并加入减水剂0.5~1份，混合均匀后倒入搅拌机中搅拌成浆状，备用；
（5）向模具中倒入1/3重量的水泥浆，摊平形成5~10mm厚的水泥层，然后趁水泥凝固之前在其表面铺设玻璃纤维网Ⅰ，同时将步骤（3）中的天然骨料、树脂骨料、玻璃微珠混合物平铺在玻璃纤维网Ⅰ上，摊平后再铺设玻璃纤维网Ⅱ，并在玻璃纤维网Ⅱ上倒入剩下2/3重量的水泥浆，静置24h后脱模，即可制得轻质低收缩不饱和聚酯树脂/混凝土复合板材。
3.如权利要求1所述的低收缩不饱和聚酯树脂/混凝土复合板材，其特征在于，所述不饱和聚酯树脂包括邻苯二甲酸型、间苯二甲酸型、双酚A型或乙烯基型不饱和聚酯树脂中的一种或几种。
4.如权利要求1所述的低收缩不饱和聚酯树脂/混凝土复合板材，其特征在于，所述填料中包含质量比为3~5:1的碳纤维和负离子粉。
5.如权利要求1所述的低收缩不饱和聚酯树脂/混凝土复合板材，其特征在于，所述稀释剂包括苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯或丙烯酸酯中的一种或几种。
6.如权利要求1所述的低收缩不饱和聚酯树脂/混凝土复合板材，其特征在于，所述的引发剂包括过氧化甲乙酮、过氧化环己酮、过氧化苯甲酸叔丁酯、过氧化苯甲酰、偶氮二异丁腈、月桂基过氧化物中的一种或几种。
7.如权利要求1所述的低收缩不饱和聚酯树脂/混凝土复合板材，其特征在于，所述天然骨料为轻骨料，包括浮石、珊瑚岩、火山渣中的一种或几种。
8.如权利要求1所述的低收缩不饱和聚酯树脂/混凝土复合板材，其特征在于，所述纳米银抗菌剂的制备方法如下：在乙二醇中加入硝酸银和聚乙烯吡咯烷酮，硝酸银和聚乙烯吡咯烷酮的质量比为1:0.5~1，在150~160℃油浴条件下加热1~2h后停止加热，加入丙酮进行离心分离，烘干后粉磨成40~500nm干燥粉体，即为纳米银抗菌剂。
9.如权利要求2所述的低收缩不饱和聚酯树脂/混凝土复合板材的制备方法，其特征在于，所述玻璃纤维网Ⅰ和玻璃纤维网Ⅱ的铺设层数为1~5层。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN104231584A (zh) * 2014-09-25 2014-12-24 扬州万盛实业有限公司 一种低收缩中温固化高效阻燃不饱和聚酯玻璃钢板材及其制备方法
CN108178660A (zh) * 2018-03-07 2018-06-19 河北腾龙辉煌再生资源利用有限公司 一种轻集料混凝土及其制备方法

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