CN112500831A - 一种羟丙基碳硅有机纤维浆料的制备方法及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及饰面材料铺贴工艺领域，公开了一种羟丙基碳硅有机纤维浆料的制备方法及其应用，其中的制备方法为将谷物秸秆粉末、碳酸钙粉末、石墨烯及炭黑加水混合搅拌后先与缩合型硅胶固化剂充分搅拌，再与羟丙基甲基纤维素粉剂混合，搅拌均匀后加入缩合型液体硅胶搅拌即得羟丙基碳硅有机纤维浆料，制备过程中完全不使用水泥、河沙，使用时大幅度减少了建筑物楼面的承载压力；同时具有保温、环保、质量轻等优点；材料破拆简便，破拆后固化物可再生使用；可用作铺设任何装饰面施工时的浆料。

Description

一种羟丙基碳硅有机纤维浆料的制备方法及其应用
技术领域
本发明属于建筑设施技术领域，涉及饰面材料铺贴工艺，具体地说是一种羟丙基碳硅有机纤维浆料的制备方法及其应用。
背景技术
据相关资料信息，2018年中国建筑装饰工程总产值将达到4.21万亿元，未来五年年均复合增长率约为6.81%，预计2022年中国建筑装饰工程总产值将达到5.48万亿元，未来市场还将有较大的增长空间。但是目前绝大多数施工现场涉及地面、墙面瓷面砖材料粘贴工艺的，绝大多数是采用水泥砂浆粘贴工艺，针对我国建筑装饰装修行业大量使用以水泥、河沙为主料的水泥砂浆工艺进行饰面砖粘贴施工的现状，国家陆续出台装配式建筑行业指导政策，以缓解因水泥生产对自然环境、碳排放、大气污染以及人们的身体健康造成一定威胁的社会问题，同时解决大量河沙的采集也严重影响自然生态，对河段维护、抗洪工作也造成不可估量的影响。国家及地方政府针对上述问题也出台了制约水泥生产和禁止河沙采挖的相应法律法规。鉴于科研技术和整体大环境需求的适配性矛盾，要扭转这种与发展大方向相悖的局面，就必须研发一种能替代水泥河沙的全新粘贴材料。
而目前建筑装饰装修行业多采用水泥、河沙等传统建筑材料，例如中国发明专利CN109265104A，公开了“一种彩色装饰装修材料干粉砂浆”，虽然其缓解了建筑材料增重的问题，解决了无毒无味绿色环保的问题，但是始终未脱离对传统水泥、河沙等材料的使用。
发明内容
本发明的目的，是要提供一种羟丙基碳硅有机纤维浆料的制备方法及其应用，以实现在装饰装修过程中完全不使用水泥和河沙、大幅度减少建筑物楼面的承载压力以及降低工人的工作强度等目的。
为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：
一种羟丙基碳硅有机纤维浆料的制备方法，包括依次进行的以下步骤：
S1. 取重量比为45~50:20~25:0.4~0.6:4~5的谷物秸秆粉末、碳酸钙粉、石墨烯与炭黑粉，混合，加水搅拌均匀，得到混合初级基料；
S2. 取重量为所述混合初级基料重量的4~6%的羟丙基甲基纤维素粉剂，与所述混合初级基料搅拌混合，得羟丙基碳基有机纤维初凝浆料；
S3. 取重量为所述羟丙基碳基有机纤维初凝浆料重量45~50%的缩合型液体硅胶与缩合型硅胶固化剂充分搅拌进行固化，再与所述羟丙基碳基有机纤维初凝浆料混合，搅拌，即得所述羟丙基碳硅有机纤维浆料。硅胶对人体组织无刺激性、无毒性、不会引起过敏反应、人体排异反应极少，具有良好的的理化特性，安全环保、无毒、无腐蚀、无放射性、有良好的化学惰性。
上述步骤中，谷物秸秆粉末在其中起到骨料填充支撑的作用，碳酸钙粉末在其中起到阻燃及速凝的作用，石墨烯的作用提高硅基复合材料制品的硬度、力学性能、压缩形变及压缩回复性能，炭黑粉的作用是扩大石墨烯的吸附面积；它们之间的重量比之所以确定为45~50:20~25:0.4~0.6:4~5，是因为此比例下能保证对秸粉有效阻燃、提高材料凝固强度及缩短凝固时间。如果谷物秸秆粉末再加得多就会松散影响粘结度，再加得少就会提高材料耗用成本；如果碳酸钙粉末再加得多就会导致最终材料易粉化，再加得少就会降低阻燃效果；如果石墨烯再加得多就会加大材料消耗成本，再加得少就会降低材料的承载效果；如果碳黑粉再加得多就会加大材料消耗成本，再加得少就会降低材料承载力。
作为本发明的限定，所述步骤S3后还包括以下步骤：
S4. 在施工使用时，在所述羟丙基碳硅有机纤维浆料中加入适量的速凝剂，使羟丙基碳硅有机纤维浆料在6小时内达到发挥承载力的状态。
作为本发明的另一种限定，所述谷物秸秆粉末的粒度为60目至100目。选择添加60目至100目数谷物粉剂，目的是辅助提高凝胶材料的支撑粘结力度，谷物秸秆是一种可再生多用途的生物资源，也是人们用于土建中的重要材料。
作为本发明的第三种限定，所述谷物秸秆粉末为麦秸粉末，因为麦秸在农作物残留物中量大、不易降解，可有效解决农残物环境污染问题。
本发明还提供了根据所述的羟丙基碳硅有机纤维浆料的制备方法制备的羟丙基碳硅有机纤维浆料的应用，所述羟丙基碳硅有机纤维浆料用作铺设装饰面施工时的浆料。
作为上述应用的一种限定，所述羟丙基碳硅有机纤维浆料用作铺设地面、墙面瓷砖施工时的浆料。在铺设地面瓷砖施工时，羟丙基碳硅有机纤维浆料的使用方法与水泥砂浆功能相同。
本发明经对所制羟丙基碳硅有机纤维浆料进行检测，结果证明地面瓷砖的粘合度、地砖承载力、地砖重力形变等均符合国家《建筑地面工程施工质量验收规范GB50209-2010》中的有关规定；在85℃以下不会出现软榻变形或降低承载力的问题。
由于采用了上述的技术方案，本发明与现有技术相比所取得的有益效果是：
本发明所制备的羟丙基碳硅有机纤维浆料的特点是完全不使用水泥、河沙，应用于建筑装饰装修时，大幅度减少了建筑物楼面的承载压力，机械化加工程度高，大幅度降低工人的工作强度；同时具有保温、环保、安全、质量轻等优点；材料破拆简便，破拆后固化物经粉碎后可作为混凝骨料再生使用。
本发明所制备的羟丙基碳硅有机纤维浆料可用作铺设任何装饰面施工时的浆料。
本发明下面将结合具体实施例作进一步详细说明，应当理解所描述的实施例仅用于解释本发明，并不限定本发明
实施例1 一种羟丙基碳硅有机纤维浆料的制备方法
本实施例的操作过程是：
（1）首先取100目的谷物秸秆粉末9kg、碳酸钙粉4kg、石墨烯0.1kg及炭黑粉1kg进行混合，经加水高速充分搅拌均匀后得具有一定的粘结度的散团状混合初级基料；
（2）在混合初级基料中加入0.6kg的羟丙基甲基纤维素粉剂，使其在混合初级基料中强化粘结结构，得羟丙基碳基有机纤维初凝浆料；
选用100目的谷物秸秆粉末作为“羟丙基碳硅有机纤维浆料”（即未添加速凝剂的羟丙基碳硅有机纤维浆料）的主要骨料进行添加，因为100目的谷物秸秆粉末可以散布在料浆之中，同时在添加谷物秸秆粉末的同时或之后加入碳酸钙粉剂。所添加的碳酸钙在200℃下会生成二氧化碳，能起到阻燃作用；
取7kg的缩合型液体硅胶与0.14kg的缩合型硅胶固化剂充分搅拌至少两分钟进行固化，形成支撑及包裹结构，再与羟丙基碳基有机纤维浆料充分搅拌，使固化后的缩合型液体硅胶均匀分布在浆料中，得羟丙基碳硅有机纤维浆料，硬化后形成网状支撑结构。
说明：本实施例所制羟丙基碳硅有机纤维浆料在施工使用时，还需要加入0.5kg的速凝剂，以使该羟丙基碳硅有机纤维浆料在规定时间内达到发挥承载力的状态。速凝剂的加入量为羟丙基碳硅有机纤维浆料的2~4%。
实施例2-6 羟丙基碳硅有机纤维浆料的制备方法
实施例2-6分别为一种羟丙基碳硅有机纤维浆料的制备方法，它们的步骤与实施例1基本相同，不同之处仅在于原料用量及工艺参数的不同，具体详见表1：
表1 实施例2-6中原料用量一览表
Figure DEST_PATH_IMAGE001
说明：本实施例所制羟丙基碳硅有机纤维浆料在施工使用时，还需要加入速凝剂，以使该羟丙基碳硅有机纤维浆料在规定时间内达到发挥承载力的状态。速凝剂的加入量为羟丙基碳硅有机纤维浆料的2~4%。
实施例7 本实施例将实施例1-6所制羟丙基碳硅有机纤维浆料的应用
本实施例将实施例1-6所制羟丙基碳硅有机纤维浆料代替水泥沙混凝土，用于地面、墙面与瓷砖的铺贴，并对瓷砖粘合度平均值、地砖承载力平均值、地砖重力形变等进行了检测，检测结果如表1所示：
全瓷砖：30cm*30cm，
项目 2小时 4小时 12小时 24小时
粘合破坏拉力（平均值） 3kg 8kg 27kg 86kg
承载力（平均值） 30kg 60kg 100kg 150kg
重力变形 无 无 无 无
上述检测结果表明，实施例1-6所制羟丙基碳硅有机纤维浆料可代替水泥沙混凝土，用于地面、墙面与瓷砖铺贴时，瓷砖的粘合度、地砖承载力、地砖重力形变等均符合国家《建筑地面工程施工质量验收规范GB50209-2010》中的有关规定；在85℃以下不会出现软榻变形或降低承载力的问题。

Claims (7)

1.一种羟丙基碳硅有机纤维浆料的制备方法，其特征在于：所述制备方法包括依次进行的以下步骤：
S1. 取重量比为45~50:20~25:0.4~0.6:4~5的谷物秸秆粉末、碳酸钙粉、石墨烯与炭黑粉，混合，加水搅拌均匀，得到混合初级基料；
S2. 取重量为所述混合初级基料重量的4~6%的羟丙基甲基纤维素粉剂，与所述混合初级基料搅拌混合，得羟丙基碳基有机纤维初凝浆料；
S3. 取重量为所述羟丙基碳基有机纤维初凝浆料重量45~50%的缩合型液体硅胶与缩合型硅胶固化剂充分搅拌至少两分钟进行固化，再与所述羟丙基碳基有机纤维初凝浆料混合，搅拌，即得所述羟丙基碳硅有机纤维浆料。
2.根据权利要求1所述的羟丙基碳硅有机纤维浆料的制备方法，其特征在于：所述步骤S3后还包括以下步骤：
S4. 在施工使用时，在所述羟丙基碳硅有机纤维浆料中加入重量为所述羟丙基碳硅有机纤维浆料的总重量的2~4%的速凝剂，以使所述羟丙基碳硅有机纤维浆料能在6小时时间内达到发挥承载力的状态。
3.根据权利要求1所述的羟丙基碳硅有机纤维浆料的制备方法，其特征在于：所述谷物秸秆粉末的粒度为60目至100目。
4.根据权利要求1所述的羟丙基碳硅有机纤维浆料的制备方法，其特征在于：所述步骤S3中，所述缩合型硅胶固化剂的重量为所述缩合型液体硅胶重量的2%。
5.根据权利要求1～3中任一项所述的羟丙基碳硅有机纤维浆料的制备方法，其特征在于：所述谷物秸秆粉末为麦秸粉末。
6.根据权利要求1～4中任一项所述的羟丙基碳硅有机纤维浆料的制备方法制备的羟丙基碳硅有机纤维浆料的应用，其特征在于：所述羟丙基碳硅有机纤维浆料用作铺设装饰面施工时的浆料。
7.根据权利要求5所述的羟丙基碳硅有机纤维浆料的应用，其特征在于：所述羟丙基碳硅有机纤维浆料用作铺设地面、墙面瓷砖施工时的浆料。
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