CN113831074A - 含有聚氨酯颗粒的轻质隔音地坪浆料、制备方法及轻质隔音地坪 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种含有聚氨酯颗粒的轻质隔音地坪浆料及其制备方法以及轻质隔音地坪。按重量份计，含有聚氨酯颗粒的轻质隔音地坪浆料包括以下组分：30‑45份聚氨酯颗粒、改性剂9‑20份、胶凝材料250‑450份、细集料0‑1000份、减水剂3‑15份、水75‑200份、发泡剂0.5‑5份、助剂4‑10份。制备得到的含有聚氨酯颗粒的轻质隔音地坪的容重为300‑1500kg/m3，导热系数0.06‑0.3W/m*k，抗压强度1‑15MPa,具有良好的保温隔音效果以及重量轻，并且能够对聚氨酯泡沫颗粒实现回收利用，变废为宝。
Description
技术领域
本发明涉及地坪材料制造技术领域，具体涉及一种含有聚氨酯颗粒的轻质隔音地坪浆料、制备方法及轻质隔音地坪。
背景技术
聚氨酯泡沫目前广泛用于冰箱、冷柜等家电产品中作保温隔热层材料。随着家电产品的更新换代，产生了大量的聚氨酯物，不仅造成了环境污染，而且也浪费了资源。目前对聚氨酯泡沫的处理利用，用于生产干拌轻集料混凝土，施工效率低。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺陷，本发明提出了一种含有聚氨酯颗粒的轻质隔音地坪浆料及该含有聚氨酯颗粒的轻质隔音地坪浆料的制备方法和轻质隔音地坪。
具体通过以下技术方案实现：
一种含有聚氨酯颗粒的轻质隔音地坪浆料，其特征在于，按重量份计，包括以下组分：
进一步地，所述聚废弃氨酯泡沫颗粒的粒径为大于0小于等于10mm，优选粒径为2-8mm。聚氨酯泡沫颗粒的粒径大于10mm会对轻质隔音地坪浆体的流动性造成影响，以致于在现场浇筑或制成制品的过程中因流动性不佳而对施工或制造过程产生不良影响，将影响施工的效率、施工难易程度，将影响浆体固化后的强度等力学性能。
进一步地，所述改性剂为有机高分子聚合物、无机盐类物质或有机高分子聚合物与无机盐类物质的复掺物。
优选地，所述有机高分子聚合物为聚乙烯醇、乙烯/醋酸乙烯酯共聚物、醋酸乙烯/叔碳酸乙烯共聚物、丙烯酸共聚物、苯丙乳液或硅丙乳液的一种或多种，所述无机盐类改性剂为硅酸钠、铝酸盐或硫酸钠中的一种或多种。
改性剂用于对聚氨酯颗粒进行表面改性，增强聚氨酯颗粒与胶凝材料的相容性，尤其是有机高分子聚合物类改性剂与无机盐类改性剂混合使用，改性效果更佳。
进一步地，所述减水剂为聚羧酸高效减水剂、木质素磺酸钠盐或萘系高效减水剂中的一种或多种。减水剂的加入能够显著增加浆体流动性，有利于操作、便于机械化施工。同时在不增加水泥用量情况下可以明显增加材料的力学性能。
进一步地，所述胶凝材料包括水泥、矿粉、粉煤灰、硅灰、活性粉末、石粉中的一种或几种。
进一步地，所述细集料为特细砂，优选江砂、尾矿砂或机制砂中的一种或多种。细集料在浆料中主要起到调节容重的作用。在高水泥用量情况下，细集料的加入一方面可以增加容重，同时可以降低浆体收缩，增加体积稳定性。
优选地，所述发泡剂为动物蛋白发泡剂或植物发泡剂或高分子复合发泡剂。
本发明还提供上述一种含有聚氨酯颗粒的轻质隔音地坪浆料轻质隔音地坪浆料的制备方法，包括以下步骤：
S1：将聚氨酯泡沫经过破碎、分选、筛分，得到粒径为大于0小于等于10mm的聚氨酯泡沫颗粒；
S2:用改性剂对聚氨酯泡沫颗粒进行改性，得到改性聚氨酯泡沫颗粒；
S3：按配比将胶凝材料、细集料、水、减水剂、助剂混合，再加入步骤S2的改性聚氨酯泡沫颗粒，搅拌形成浆液；
S4：将发泡剂用水按1：(20-100)的重量份比例稀释成泡沫，泡沫密度为25-60g/L，然后倒入步骤S3的浆液中，得到流动度良好的含有聚氨酯颗粒的轻质隔音地坪浆料。
其中，发泡剂与水的重量份比例在1：(20-100)，可根据稀释比例调节泡沫的容重。
进一步地，步骤S2中，先将改性剂用水按1：(5-10)稀释后喷涂在聚氨酯颗粒表面。
本发明还提供一种轻质隔音地坪，由上述的含有聚氨酯颗粒的轻质隔音地坪浆料制备而成。
本发明具有以下有益效果：
本发明提供的含有聚氨酯颗粒的轻质隔音地坪浆料，由于选择特定的聚氨酯粒径以及各原料间的合理配比，使得流动性好，可现浇施工，可泵送施工，也可以利用商砼设备生产运输泵送施工，通过搅拌车运输到施工现场，再通过泵送设备输送到工作面。施工轻松，效率高；同时可以大量消耗聚氨酯废弃物，实现废物利用。含有聚氨酯颗粒的轻质隔音地坪浆料容重为300-1500kg/m3，导热系数0.06-0.3W/m*k，抗压强度1-15MPa，可用于制备轻质隔音地坪。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，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。
本发明针对废弃聚氨酯泡沫吸水率低、容重低、无毒、保温隔热性能良好等特点，采取改性剂对聚氨酯泡沫颗粒表面进行改性处理，使其与水泥基材料具有较好相容性。将处理后的聚氨酯颗粒与水泥等胶凝材料、细集料、外加剂、水等制备出均匀浆体。发泡剂按比例稀释，通过发泡剂制成均匀泡沫。将泡沫加入到前面制备的浆体中，均匀搅拌，制成流动性良好的轻质均匀浆体，经硬化后养护即可得到轻质地坪材料。或通过泵送设备将浆体泵送到工作面，进行现场浇筑，施工效率高。
改性后的聚氨酯颗粒与胶凝材料(包括水泥、矿粉等)、细集料、外加剂、水等原料一起制备成一定厚度的地坪材料，其中，聚氨酯颗粒作为空气阻尼材料，当噪声穿过地坪时，聚氨酯颗粒能够吸收噪音，胶凝材料、细集料等硬化后作为骨架，能够抑制聚氨酯颗粒的震动，阻挡声音向外界传播。在厚度一定的情况下，地坪材料容重越低，导热系数越低，隔音效果越好。聚氨酯颗粒的占比越大，所形成的轻质隔音地坪的隔音效果越好，同时，骨架能够提供良好的抗压强度。因此，本发明提供的轻质隔音地坪具有良好的隔音效果，且容重轻。
本发明提供的一种含有聚氨酯颗粒的轻质隔音地坪浆料，按重量份计，包括以下组分：
进一步地，聚氨酯颗粒的粒径为大于0小于等于10mm。本发明利用的是废弃回收的聚氨酯颗粒，有助于废物回收利用以及保护环境，符合绿色环保的理念。
进一步地，改性剂为聚乙烯醇、乙烯/醋酸乙烯酯共聚物、醋酸乙烯/叔碳酸乙烯共聚物、丙烯酸共聚物、苯丙乳液、硅丙乳液、硅酸钠、铝酸盐或硫酸钠中的一种或多种。改性剂用于对聚氨酯颗粒进行表面改性，增强聚氨酯颗粒与胶凝材料的相容性。
进一步地，减水剂为聚羧酸高效减水剂、木质素磺酸钠盐或萘系高效减水剂中的一种或多种。
进一步地，胶凝材料包括水泥、矿粉、粉煤灰、硅灰、活性粉末、石粉中的一种或几种。
进一步地，细集料为特细砂，优选江砂、尾矿砂或机制砂中的一种或多种。
进一步地，助剂为增稠剂、抗裂剂或稳泡剂中的一种或多种。
优选地，发泡剂为动物蛋白发泡剂、植物发泡剂或高分子复合发泡剂。
本发明还提供上述一种含有聚氨酯颗粒的轻质隔音地坪浆料的制备方法，包括以下步骤：
S1：将聚氨酯泡沫经过破碎、分选、筛分，得到粒径大于0小于等于10mm的聚氨酯泡沫颗粒；
S2:用改性剂溶液对聚氨酯泡沫颗粒进行喷涂改性，得到改性聚氨酯泡沫颗粒；
S3：按配比将胶凝材料、细集料、水、减水剂、助剂混合，再加入步骤S2的改性聚氨酯泡沫颗粒，搅拌形成均匀浆液；
S4：将发泡剂用水按1：(20-100)的重量份比例稀释成泡沫，泡沫密度为25-60g/L，然后倒入步骤S3的浆液中，得到流动性良好的轻质浆料；
进一步地，步骤S2中，先将改性剂用水按1：(5-10)的比例稀释后喷涂在聚氨酯颗粒表面。
下面用具体实施例来说明：
关于本说明书中“份”，除非特别说明，表示“重量份”。
实施例1
称取聚氨酯颗粒45份，乙烯/醋酸乙烯酯共聚物20份，胶凝材料450份，江砂500份，减水剂10份，水200份，增稠剂2.5份，动物蛋白发泡剂1份。其中，胶凝材料包括水泥200份、矿粉150份、粉煤灰100份。
制备方法如下：
S1：将聚氨酯泡沫经过破碎、分选、筛分，得到粒径为8mm的聚氨酯泡沫颗粒；
S2:先将乙烯/醋酸乙烯酯共聚物与水按1：5比例稀释，然后用稀释后的乙烯/醋酸乙烯酯共聚物对聚氨酯泡沫颗粒进行改性，得到改性聚氨酯泡沫颗粒；
S3：按配比将胶凝材料、细集料、水、减水剂、增稠剂混合，再加入步骤S2的改性聚氨酯泡沫颗粒，搅拌形成浆液；
S4：将动物蛋白发泡剂用水按1：20的重量份比例稀释成泡沫，泡沫密度为60g/L，然后倒入步骤S3的浆液中，得到流动性良好的含有聚氨酯颗粒的轻质隔音地坪浆料；
将上述制得的含有聚氨酯颗粒的轻质隔音地坪浆料进行浇筑、收面以及养护，得到轻质隔音地坪。
实施例2
称取聚氨酯颗粒30份，聚乙烯醇9份，胶凝材料250份，水75份，增稠剂2份，稳泡剂2份，植物发泡剂5份。其中，胶凝材料包括水泥100份、矿粉100份、粉煤灰50份。
制备方法如下：
S1：将聚氨酯泡沫经过破碎、分选、筛分，得到粒径为10mm的聚氨酯泡沫颗粒；
S2:先将聚乙烯醇与水按1：10比例稀释，然后用稀释后的聚乙烯醇对聚氨酯泡沫颗粒进行改性，得到改性聚氨酯泡沫颗粒；
S3：按配比将胶凝材料、细集料、水、减水剂、增稠剂以及稳泡剂混合，再加入步骤S2的改性聚氨酯泡沫颗粒，搅拌形成浆液；
S4：将植物发泡剂用水按1：20的重量份比例稀释成泡沫，泡沫密度为45g/L，然后倒入步骤S3的浆液中，得到流动性良好的含有聚氨酯颗粒的轻质隔音地坪浆料；
将上述制得的含有聚氨酯颗粒的轻质隔音地坪浆料进行浇筑、收面以及养护，得到轻质隔音地坪。
实施例3
称取聚氨酯颗粒45份，硅丙乳液10份，硫酸铝1份，胶凝材料450份，尾矿砂1000份，减水剂15份，水120份，增稠剂5份，动物蛋白发泡剂0.5份。其中，胶凝材料包括水泥150份、矿粉150份、粉煤灰50份、硅灰20份、活性粉末20份、石粉10份。
制备方法如下：
S1：将聚氨酯泡沫经过破碎、分选、筛分，得到粒径为2mm的聚氨酯泡沫颗粒；
S2:先将硅丙乳液和硫酸铝的混合液与水按1：8比例稀释，然后用稀释后的硅丙乳液和硫酸铝混合液对聚氨酯泡沫颗粒进行改性，得到改性聚氨酯泡沫颗粒；
S3：按配比将胶凝材料、细集料、水、减水剂、增稠剂混合，再加入步骤S2的改性聚氨酯泡沫颗粒，搅拌形成浆液；
S4：将动物蛋白发泡剂用水按1：100的重量份比例稀释成泡沫，泡沫密度为40g/L，然后倒入步骤S3的浆液中，得到流动性良好的含有聚氨酯颗粒的轻质隔音地坪浆料；
将上述制得的含有聚氨酯颗粒的轻质隔音地坪浆料进行浇筑、收面以及养护，得到轻质隔音地坪。
实施例4
称取聚氨酯颗粒45份，硅丙乳液10份，硅酸钠10份，胶凝材料450份，江砂500份，减水剂10份，水200份，增稠剂5份，动物蛋白发泡剂4份。其中，胶凝材料包括水泥200份、矿粉150份、粉煤灰100份。
制备方法如下：
S1：将聚氨酯泡沫经过破碎、分选、筛分，得到粒径为8mm的聚氨酯泡沫颗粒；
S2:先将硅丙乳液和硅酸钠的混合液与水按1：10比例稀释，然后用稀释后的硅丙乳液和硅酸钠的混合液对聚氨酯泡沫颗粒进行改性，得到改性聚氨酯泡沫颗粒；
S3：按配比将胶凝材料、细集料、水、减水剂、增稠剂混合，再加入步骤S2的改性聚氨酯泡沫颗粒，搅拌形成浆液；
S4：将动物蛋白发泡剂用水按1：30的重量份比例稀释成泡沫，泡沫密度为45g/L，然后倒入步骤S3的浆液中，得到流动性良好的含有聚氨酯颗粒的轻质隔音地坪浆料；
将上述制得的含有聚氨酯颗粒的轻质隔音地坪浆料进行浇筑、收面以及养护，得到轻质隔音地坪。
对比例1
对比例1与实施例1的区别在于：对比例1中，改性剂用量为0份。
对比例2
对比例2与实施例1的区别在于：对比例2中，改性剂的用量为40份。
对比例3
对比例3与实施例1的区别在于：对比例3中，聚氨酯颗粒的粒径为20mm。
<性能测试>
将实施例与对比例制得的轻质隔音地坪浆料及轻质隔音地坪进行性能测试，测试结果见表1。
容重的测试标准：GB/T 50081
导热系数的测试标准：JCT 1062
表1.性能测试结果
本发明制得的轻质隔音地坪具有容重轻的优点，且含有聚氨酯颗粒的轻质隔音地坪浆料均具有良好的流动性，有利于施工，提高施工的效率。按GB/T 50081标准测得实施例1-4的轻质隔音地坪的抗压强度分别为7.8MPa、1.2MPa、10.9MPa和9.1MPa，所以本发明制得的轻质隔音地坪除了具有轻质和隔音的优良效果外，还具有良好的承重性能。
对比例1与实施例1相比，对比例1没有使用改性剂，从而导致了其流动性差，制得的浆料分层明显，会影响地坪的成型外观效果和隔音效果，并且，抗压强度严重减弱。对比例2与实施例1比，改性剂加的越多，一是增加成本，二是会增加聚合物的含气量，使得制得的地坪抗压强度减弱；另外，对浆体流动性也会有影响，使浆体变粘稠，流动性变差，增加施工难度，增加成本。对比例3与实施例1相比，对比例3用的聚氨酯颗粒的粒径为20mm，聚氨酯的颗粒太大，容易导致浆料的流动性变差，从而影响在现场浇筑或制成制品的过程中因流动性不佳而对施工或制造过程产生不良影响，将影响施工的效率、施工难易程度，将影响浆体固化后的强度等力学性能。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种含有聚氨酯颗粒的轻质隔音地坪浆料，其特征在于，按重量份计，包括以下组分：
2.根据权利要求1所述的含有聚氨酯颗粒的轻质隔音地坪浆料，其特征在于，所述聚氨酯泡沫颗粒的粒径为大于0小于等于10mm。
3.根据权利要求1所述的含有聚氨酯颗粒的轻质隔音地坪浆料，其特征在于，所述改性剂为有机高分子聚合物、无机盐类改性剂或有机高分子聚合物与无机盐类改性剂的复掺物。
4.根据权利要求3所述的含有聚氨酯颗粒的轻质隔音地坪浆料，其特征在于，所述有机高分子聚合物为聚乙烯醇、乙烯/醋酸乙烯酯共聚物、醋酸乙烯/叔碳酸乙烯共聚物、丙烯酸共聚物、苯丙乳液或硅丙乳液的一种或多种，所述无机盐为硅酸钠、铝酸盐或硫酸钠中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的含有聚氨酯颗粒的轻质隔音地坪浆料，其特征在于，所述胶凝材料包括水泥、矿粉、粉煤灰、硅灰、活性粉末或石粉中的一种或几种。
6.根据权利要求1所述的含有聚氨酯颗粒的轻质隔音地坪浆料，其特征在于，所述发泡剂为动物蛋白发泡剂、植物发泡剂或复合高分子发泡剂。
7.根据权利要求1所述的含有聚氨酯颗粒的轻质隔音地坪浆料，其特征在于，所述助剂为增稠剂、促凝剂、抗裂剂或稳泡剂中的一种或多种。
8.一种根据权利要求1-7任一项所述的含有聚氨酯颗粒的轻质隔音地坪浆料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：将聚氨酯泡沫经过破碎、分选、筛分，得到粒径为大于0小于等于10mm的聚氨酯泡沫颗粒；
S2:用改性剂对聚氨酯泡沫颗粒进行改性，得到改性聚氨酯泡沫颗粒；
S3：按配比将胶凝材料、细集料、水、减水剂及助剂混合，再加入步骤S2的改性聚氨酯泡沫颗粒，搅拌形成均匀浆体；
S4：将发泡剂用水按1：(20-100)的重量份比例稀释成泡沫，泡沫密度为25-60g/L，然后倒入步骤S3的浆液中，得到含有聚氨酯颗粒的轻质隔音地坪浆料。
9.根据权利要求8所述的含有聚氨酯颗粒的轻质隔音地坪浆料的制备方法，其特征在于，步骤S2中，先将改性剂用水按1：(5-10)的比例稀释后喷涂在聚氨酯颗粒表面。
10.一种轻质隔音地坪，其特征在于，由权利要求1-7任一项所述的含有聚氨酯颗粒的轻质隔音地坪浆料或由权利要求8-9任一项所述方法制备得到的含有聚氨酯颗粒的轻质隔音地坪浆料制备而成。
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