CN114149275A - 一种利用固体废弃物生产装配式建筑材料的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种利用固体废弃物生产装配式建筑材料的方法,属于装配式建筑材料技术领域,包括以下步骤:第一步、准备以下重量份原料:脱硫石膏180‑200份、改性矿渣纤维6‑8份、改性多孔材料130‑135份、改性苯丙乳液18‑25份、减水剂2‑3份、水泥3‑5份、水25‑30份;第二步、将脱硫石膏粉碎研磨过筛、干燥,加入剩余原料混合后压制成型,养护,得到该建筑材料;其中改性矿渣纤维由以下步骤制成:将矿渣纤维、无水乙醇和去离子水超声分散,加入KH‑560,搅拌后加入氢氧化钾和阻燃多元醇的乙醇溶液,回流反应,离心洗涤干燥,得到改性矿渣纤维,本发明制备的建筑材料具有较高的防护、保温、耐水和耐冲击性能。

Description

一种利用固体废弃物生产装配式建筑材料的方法
技术领域
本发明属于装配式建筑材料技术领域,具体地,涉及一种利用固体废弃物生产装配式建筑材料的方法。
背景技术
装配式建筑材料是指经过工业生产,应用于装配式建筑,且品质优良、节能环保、功能良好的专用材料,包括运用现代化的工业生产技术生产出来的混凝土部品部件、钢结构部品部件和木结构部件、集成化橱柜、卫浴、门窗幕墙、一体化装修材料、智能化家居等适用于装配式建筑及其装饰装修的建筑材料产品,其中保温材料就是一种装配式建筑材料。
保温材料具有节能保温的作用,可以节约能源成本、减少污染排放、增加建筑的舒适度和寿命。现在的保温材料中,以有机保温材料为主,因为有机保温材料具有绝热效果好、质量轻、比强度大、施工方便等优良特性,但是越来越多的火灾事故说明有机保温材料存在明显的火灾隐患。
随着社会工业发展,大量的工业固体废弃物产生,不仅污染环境而且占用空间。其中镍铁渣是以红土镍矿为原料火法冶炼镍铁过程中产生的固体副产品,每生产1吨镍铁合金,即产生4-6吨的镍铁渣,大量废渣的产生对冶炼行业来说,是较难解决的问题,现有技术中有利用矿渣制备保温材料的应用,但其重量大、保温效果差且应用领域狭窄,因此,如何提高冶炼废渣的利用率,并且以此生产一种保温装配式建筑材料是目前需要解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种利用固体废弃物生产装配式建筑材料的方法,以解决背景技术中所提出的技术问题。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现:
一种利用固体废弃物生产装配式建筑材料的方法,包括以下步骤:
第一步、准备以下重量份原料:脱硫石膏180-200份、改性矿渣纤维6-8份、改性多孔材料130-135份、改性苯丙乳液18-25份、减水剂2-3份、水泥3-5份、水25-30份;
第二步、将脱硫石膏粉碎研磨后过200目筛,再于气流干燥机中120-150℃下干燥2-5h得到石膏细粉,将石膏细粉和剩余原料加入混料机中,混合15-20min后倒入模具中在压力机上压制成型,成型压力为20MPa,保压1min,先在湿度90%的环境中养护7d,再于自然条件下养护7d,得到利用固体废弃物生产装配式建筑材料。
进一步地,减水剂为木质素磺酸盐类、萘系高效减水剂类、三聚氰胺系高效减水剂类、氨基磺酸盐系高效减水剂类、脂肪酸系高减水剂类和聚羧酸盐系高效减水剂类中的一种或多种按任意比例混合而成。
进一步,水泥为P.O.42.5号普通硅酸盐水泥。
进一步地,改性矿渣纤维由以下步骤制成:
步骤A1、将镍铁渣、矿渣和石灰破碎至50mm以下,然后加入功率1000kW的电炉中进行熔融,以4200kg/h的速度匀速流入高速离心机中,在温度1540℃、负压风机压力为0.8MPa、离心机转速4000r/min的条件下,离心拉丝得到矿渣纤维;
其中,步骤A1中镍铁渣、矿渣和石灰用量比为50-60g:50g:16-18g;镍铁渣的硅含量为40-50%,镁含量为25-35%,矿渣的钙含量40-50%,硅含量为20-30%,铝含量为10-20%;
步骤A2、将异氰尿酸三缩水甘油酯和DMF混合,升温至40℃,缓慢滴加混合液a,滴加时间为0.5h,滴加完毕后,升温至70-75℃,搅拌反应4h,反应结束后,用浓度1mol/L的氢氧化钠溶液调节pH至7,然后加入乙酸乙酯萃取,有机相减压蒸馏去除乙酸乙酯,得阻燃多元醇;
其中,步骤A2中混合液a由磷酸二乙酯、三苯基膦和DMF按照45.9g:0.1g:26.5-27.1mL混合而成,异氰尿酸三缩水甘油酯、DMF和混合液a的用量比为0.1mol:150-200mL:27mL,利用异氰尿酸三缩水甘油酯与磷酸二乙酯发生开环反应得到阻燃多元醇,反应过程如下:
Figure BDA0003344744780000031
步骤A3、将矿渣纤维、无水乙醇和去离子水混合,频率40-50kHz下超声分散10-15min,加入KH-560,转速200-300r/min条件下搅拌4-6h,然后加入氢氧化钾和阻燃多元醇的乙醇溶液,升温至回流反应6-8h,反应结束后,转速1000-1500r/min条件下离心处理5-8min,沉淀用去离子水洗涤至洗涤液呈中性,再于60℃下干燥至恒重,得到改性矿渣纤维;
其中,矿渣纤维、无水乙醇、去离子水、KH-560、氢氧化钾和阻燃多元醇的乙醇溶液的用量比为6-10g:50-80mL:100mL:5.6-7.2mL:2.5-3.1g:10-15mL,阻燃多元醇的乙醇溶液由阻燃多元醇和无水乙醇按照1.5-2.1g:10mL混合而成,首先使矿渣纤维表面接枝KH-560分子结构,然后在碱性条件下,使阻燃多元醇的羟基与KH-560的环氧基发生开环反应,得到改性矿渣纤维。
进一步地,改性多孔材料由以下步骤制成:
步骤B1、将二氧化硅质量分数为37.5%的水玻璃和去离子水按照体积比1:4混合,搅拌水解30min后加入浓度6mol/L的硝酸溶液调节pH值至1-1.5,再用浓度1mol/L的氨水调节pH值至3.5-4.0得到溶液胶;
步骤B2、将膨胀珍珠岩真空浸渍于溶液胶中,浸渍压力为-0.04至-0.08MPa,浸渍时间10-15min,然后在去离子水中陈化24h,用置换剂进行改性处理2h,取出用正庚烷洗涤两次,于80℃、180℃分别干燥3h、6h,得到改性多孔材料;
其中,膨胀珍珠岩和溶液胶的用量比为5g:50-80mL,置换剂由三氟丙基甲基二氯硅烷、无水乙醇和正己烷按照摩尔比3:2:2混合而成,置换剂和去离子水体积比为1:10-13。
进一步地,改性苯丙乳液由以下步骤制成:
步骤C1、将苯乙烯、丙烯酸丁酯、丙烯酸、乙烯基三乙氧基硅烷和丙烯酸十二氟庚酯加入反应釜中,转速200-300r/min条件下搅拌混合40min,得到预乳化液;
其中,苯乙烯、丙烯酸丁酯、丙烯酸、乙烯基三乙氧基硅烷和丙烯酸十二氟庚酯的质量比为1:0.3:0.2:0.3-0.5:0.2;
步骤C2、将1/3预乳化液、乳化剂和引发剂混合,80-85℃下搅拌反应2h,然后加入剩余预乳化液,保温反应2-4h,反应结束后,用质量分数25%的氨水溶液调节pH值为7,过滤出料,得到改性苯丙乳液;
其中,乳化剂用量为预乳化液质量的3-5%,引发剂用量为预乳化液质量的1-3%,乳化剂由辛基酚聚氧乙烯醚和十二烷基磺酸钠按照质量比3-4:1混合而成。
本发明的有益效果:
1.本发明提供一种利用固体废弃物生产装配式建筑材料的方法,基于镍铁渣、矿渣等工业固体废弃物的大量产生,污染环境难以处理这一难题,本发明以这些固体废弃物为原料,通过离心拉丝得到矿渣纤维,使固体废弃物得到二次利用,矿渣纤维具有质轻、隔热、隔音的特点,室温下,导热率处于0.041-0.07W/(m·K)的较低水平,而其内部存在的多孔结构也会降低热的传递,具有良好的隔热性能,但是其交联性差,阻燃性不足,因此,本发明首先使矿渣纤维表面接枝KH-560分子结构,然后在碱性条件下,使阻燃多元醇的羟基与KH-560的环氧基发生开环反应,得到改性矿渣纤维,其中阻燃多元醇由异氰尿酸三缩水甘油酯与磷酸二乙酯发生开环反应得到,含有多个磷酸酯基团、碳氮六元环和多个羟基,高温下磷酸酯基团催化含羟基化合物脱水成碳,进而在材料的表面产生焦炭层,焦炭层能够隔氧、隔热进而使得火焰熄灭,且产生的碳层牢牢固定在材料表面,不会出现滴落,防止了火焰蔓延。
2.本发明使膨胀珍珠岩真空浸渍于溶液胶中得到导热系数比膨胀珍珠岩更低的保温材料,即改性多孔材料,较为突出的是,本发明的置换剂由三氟丙基甲基二氯硅烷、无水乙醇和正己烷混合而成,三氟丙基甲基二氯硅烷能够显著提高改性多孔材料疏水性,降低膨胀珍珠岩的吸水率。
3.本发明在基料中加入了改性苯丙乳液,把改性苯丙乳液掺加至石膏料中,随着保温建筑材料的干燥,改性苯丙乳液会固化成膜,在石膏内壁上进行水解缩合反应,或者与基材石膏表面的-OH发生水解缩聚反应,一方面在孔壁上形成了一层坚固光滑的薄膜,另一方面,可以和基材之间形成稳固的交联结构,提高石膏材料的耐水性和机械强度。
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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例1
本实施例提供一种改性矿渣纤维,由以下步骤制成:
步骤A1、将50g镍铁渣、50g矿渣和16g石灰破碎至50mm以下,然后加入功率1000kW的电炉中进行熔融,以4200kg/h的速度匀速流入高速离心机中,在温度1540℃、负压风机压力为0.8MPa、离心机转速4000r/min的条件下,离心拉丝得到矿渣纤维,镍铁渣的硅含量为40%,镁含量为25%,矿渣的钙含量40%,硅含量为20%,铝含量为10%;
步骤A2、将0.1mol异氰尿酸三缩水甘油酯和150mL DMF混合,升温至40℃,缓慢滴加27mL混合液a,滴加时间为0.5h,滴加完毕后,升温至70℃,搅拌反应4h,反应结束后,用浓度1mol/L的氢氧化钠溶液调节pH至7,然后加入乙酸乙酯萃取,有机相减压蒸馏去除乙酸乙酯,得阻燃多元醇,混合液a由磷酸二乙酯、三苯基膦和DMF按照45.9g:0.1g:26.5mL混合而成;
步骤A3、将6g矿渣纤维、50mL无水乙醇和100mL去离子水混合,频率40kHz下超声分散10min,加入5.6mL KH-560,转速200r/min条件下搅拌4h,然后加入2.5g氢氧化钾和10mL阻燃多元醇的乙醇溶液,升温至回流反应6h,反应结束后,转速1000r/min条件下离心处理5min,沉淀用去离子水洗涤至洗涤液呈中性,再于60℃下干燥至恒重,得到改性矿渣纤维,阻燃多元醇的乙醇溶液由阻燃多元醇和无水乙醇按照1.5g:10mL混合而成。
实施例2
本实施例提供一种改性矿渣纤维,由以下步骤制成:
步骤A1、将55g镍铁渣、50g矿渣和17g石灰破碎至50mm以下,然后加入功率1000kW的电炉中进行熔融,以4200kg/h的速度匀速流入高速离心机中,在温度1540℃、负压风机压力为0.8MPa、离心机转速4000r/min的条件下,离心拉丝得到矿渣纤维,镍铁渣的硅含量为45%,镁含量为30%,矿渣的钙含量45%,硅含量为25%,铝含量为15%;
步骤A2、将0.1mol异氰尿酸三缩水甘油酯和180mL DMF混合,升温至40℃,缓慢滴加27mL混合液a,滴加时间为0.5h,滴加完毕后,升温至72℃,搅拌反应4h,反应结束后,用浓度1mol/L的氢氧化钠溶液调节pH至7,然后加入乙酸乙酯萃取,有机相减压蒸馏去除乙酸乙酯,得阻燃多元醇,混合液a由磷酸二乙酯、三苯基膦和DMF按照45.9g:0.1g:26.8mL混合而成;
步骤A3、将8g矿渣纤维、70mL无水乙醇和100mL去离子水混合,频率45kHz下超声分散12min,加入6.2mL KH-560,转速250r/min条件下搅拌5h,然后加入2.8g氢氧化钾和12mL阻燃多元醇的乙醇溶液,升温至回流反应7h,反应结束后,转速1200r/min条件下离心处理7min,沉淀用去离子水洗涤至洗涤液呈中性,再于60℃下干燥至恒重,得到改性矿渣纤维,阻燃多元醇的乙醇溶液由阻燃多元醇和无水乙醇按照1.8g:10mL混合而成。
实施例3
本实施例提供一种改性矿渣纤维,由以下步骤制成:
步骤A1、将60g镍铁渣、50g矿渣和18g石灰破碎至50mm以下,然后加入功率1000kW的电炉中进行熔融,以4200kg/h的速度匀速流入高速离心机中,在温度1540℃、负压风机压力为0.8MPa、离心机转速4000r/min的条件下,离心拉丝得到矿渣纤维,镍铁渣的硅含量为50%,镁含量为35%,矿渣的钙含量50%,硅含量为30%,铝含量为20%;
步骤A2、将0.1mol异氰尿酸三缩水甘油酯和200mL DMF混合,升温至40℃,缓慢滴加27mL混合液a,滴加时间为0.5h,滴加完毕后,升温至75℃,搅拌反应4h,反应结束后,用浓度1mol/L的氢氧化钠溶液调节pH至7,然后加入乙酸乙酯萃取,有机相减压蒸馏去除乙酸乙酯,得阻燃多元醇,混合液a由磷酸二乙酯、三苯基膦和DMF按照45.9g:0.1g:27.1mL混合而成;
步骤A3、将10g矿渣纤维、80mL无水乙醇和100mL去离子水混合,频率50kHz下超声分散15min,加入7.2mL KH-560,转速300r/min条件下搅拌6h,然后加入3.1g氢氧化钾和15mL阻燃多元醇的乙醇溶液,升温至回流反应8h,反应结束后,转速1500r/min条件下离心处理8min,沉淀用去离子水洗涤至洗涤液呈中性,再于60℃下干燥至恒重,得到改性矿渣纤维,阻燃多元醇的乙醇溶液由阻燃多元醇和无水乙醇按照2.1g:10mL混合而成。
对比例1
本对比例为实施例1中步骤A1获得的矿渣纤维。
实施例4
本实施例提供一种改性多孔材料,由以下步骤制成:
步骤B1、将二氧化硅的质量分数为37.5%水玻璃和去离子水按照体积比1:4混合,搅拌水解30min后加入浓度6mol/L的硝酸溶液调节pH值至1,再用浓度1mol/L的氨水调节pH值至3.5得到溶液胶;
步骤B2、将5g膨胀珍珠岩真空浸渍于50mL溶液胶中,浸渍压力为-0.04MPa,浸渍时间10min,然后在去离子水中陈化24h,用置换剂进行改性处理2h,取出用正庚烷洗涤两次,于80℃、180℃分别干燥3h、6h,得到改性多孔材料,置换剂由三氟丙基甲基二氯硅烷、无水乙醇和正己烷按照摩尔比3:2:2混合而成,置换剂和去离子水体积比为1:10。
实施例5
本实施例提供一种改性多孔材料,由以下步骤制成:
步骤B1、将二氧化硅的质量分数为37.5%水玻璃和去离子水按照体积比1:4混合,搅拌水解30min后加入浓度6mol/L的硝酸溶液调节pH值至1.3,再用浓度1mol/L的氨水调节pH值至3.8得到溶液胶;
步骤B2、将5g膨胀珍珠岩真空浸渍于70mL溶液胶中,浸渍压力为-0.06MPa,浸渍时间12min,然后在去离子水中陈化24h,用置换剂进行改性处理2h,取出用正庚烷洗涤两次,于80℃、180℃分别干燥3h、6h,得到改性多孔材料,置换剂由三氟丙基甲基二氯硅烷、无水乙醇和正己烷按照摩尔比3:2:2混合而成,置换剂和去离子水体积比为1:12。
实施例6
本实施例提供一种改性多孔材料,由以下步骤制成:
步骤B1、将二氧化硅的质量分数为37.5%水玻璃和去离子水按照体积比1:4混合,搅拌水解30min后加入浓度6mol/L的硝酸溶液调节pH值至1.5,再用浓度1mol/L的氨水调节pH值至4.0得到溶液胶;
步骤B2、将5g膨胀珍珠岩真空浸渍于80mL溶液胶中,浸渍压力为-0.08MPa,浸渍时间15min,然后在去离子水中陈化24h,用置换剂进行改性处理2h,取出用正庚烷洗涤两次,于80℃、180℃分别干燥3h、6h,得到改性多孔材料,置换剂由三氟丙基甲基二氯硅烷、无水乙醇和正己烷按照摩尔比3:2:2混合而成,置换剂和去离子水体积比为1:13。
对比例2
本对比例为信阳市兴原矿业有限公司出售的膨胀珍珠岩。
实施例7
一种利用固体废弃物生产装配式建筑材料的方法,包括以下步骤:
第一步、准备以下重量份原料:脱硫石膏180份、实施例1的改性矿渣纤维6份、实施例4的改性多孔材料130份、改性苯丙乳液18份、减水剂2份、水泥3份、水25份;
第二步、将脱硫石膏粉碎研磨后过200目筛,再于气流干燥机中120℃下干燥2h得到石膏细粉,将石膏细粉和剩余原料加入混料机中,混合15min后倒入模具中在压力机上压制成型,成型压力为20MPa,成型尺寸为240mm×120mm×25mm,保压1min,先在湿度90%的环境中养护7d,再于自然条件下养护7d,得到利用固体废弃物生产装配式建筑材料。
其中,减水剂为PCE粉剂,水泥为P.O.42.5号普通硅酸盐水泥。
其中,改性苯丙乳液由以下步骤制成:
步骤C1、将1g苯乙烯、0.3g丙烯酸丁酯、0.2g丙烯酸、0.3g乙烯基三乙氧基硅烷和0.2g丙烯酸十二氟庚酯加入反应釜中,转速200r/min条件下搅拌混合40min,得到预乳化液;
步骤C2、将1/3预乳化液、乳化剂和引发剂混合,80℃下搅拌反应2h,然后加入剩余预乳化液,保温反应2h,反应结束后,用质量分数25%的氨水溶液调节pH值为7,过滤出料,得到改性苯丙乳液,乳化剂用量为预乳化液质量的3%,引发剂用量为预乳化液质量的1%,乳化剂由辛基酚聚氧乙烯醚和十二烷基磺酸钠按照质量比3:1混合而成。
实施例8
一种利用固体废弃物生产装配式建筑材料的方法,包括以下步骤:
第一步、准备以下重量份原料:脱硫石膏190份、实施例2的改性矿渣纤维7份、实施例5的改性多孔材料132份、改性苯丙乳液20份、减水剂2.5份、水泥4份、水28份;
第二步、将脱硫石膏粉碎研磨后过200目筛,再于气流干燥机中140℃下干燥4h得到石膏细粉,将石膏细粉和剩余原料加入混料机中,混合18min后倒入模具中在压力机上压制成型,成型压力为20MPa,成型尺寸为240mm×120mm×25mm,保压1min,先在湿度90%的环境中养护7d,再于自然条件下养护7d,得到利用固体废弃物生产装配式建筑材料。
其中,减水剂为PCE粉剂,水泥为P.O.42.5号普通硅酸盐水泥。
其中,改性苯丙乳液由以下步骤制成:
步骤C1、将1g苯乙烯、0.3g丙烯酸丁酯、0.2g丙烯酸、0.5g乙烯基三乙氧基硅烷和0.2g丙烯酸十二氟庚酯加入反应釜中,转速250r/min条件下搅拌混合40min,得到预乳化液;
步骤C2、将1/3预乳化液、乳化剂和引发剂混合,82℃下搅拌反应2h,然后加入剩余预乳化液,保温反应3h,反应结束后,用质量分数25%的氨水溶液调节pH值为7,过滤出料,得到改性苯丙乳液,乳化剂用量为预乳化液质量的4%,引发剂用量为预乳化液质量的2%,乳化剂由辛基酚聚氧乙烯醚和十二烷基磺酸钠按照质量比3.5:1混合而成。
实施例9
一种利用固体废弃物生产装配式建筑材料的方法,包括以下步骤:
第一步、准备以下重量份原料:脱硫石膏200份、实施例3的改性矿渣纤维7份、实施例6的改性多孔材料132份、改性苯丙乳液25份、减水剂3份、水泥5份、水30份;
第二步、将脱硫石膏粉碎研磨后过200目筛,再于气流干燥机中150℃下干燥5h得到石膏细粉,将石膏细粉和剩余原料加入混料机中,混合20min后倒入模具中在压力机上压制成型,成型压力为20MPa,成型尺寸为240mm×120mm×25mm,保压1min,先在湿度90%的环境中养护7d,再于自然条件下养护7d,得到利用固体废弃物生产装配式建筑材料。
其中,减水剂为PCE粉剂,水泥为P.O.42.5号普通硅酸盐水泥。
其中,改性苯丙乳液由以下步骤制成:
步骤C1、将1g苯乙烯、0.3g丙烯酸丁酯、0.2g丙烯酸、0.5g乙烯基三乙氧基硅烷和0.2g丙烯酸十二氟庚酯加入反应釜中,转速300r/min条件下搅拌混合40min,得到预乳化液;
步骤C2、将1/3预乳化液、乳化剂和引发剂混合,85℃下搅拌反应2h,然后加入剩余预乳化液,保温反应4h,反应结束后,用质量分数25%的氨水溶液调节pH值为7,过滤出料,得到改性苯丙乳液,乳化剂用量为预乳化液质量的5%,引发剂用量为预乳化液质量的3%,乳化剂由辛基酚聚氧乙烯醚和十二烷基磺酸钠按照质量比4:1混合而成。
对比例3
将实施例7中的改性矿渣纤维替换成等量的对比例1中的矿渣纤维,其余原料及制备过程不变。
对比例4
将实施例8中的改性多孔材料替换成等量的对比例2中的膨胀珍珠岩,其余原料及制备过程不变。
对比例5
本对比例为公开号为CN113321481A的发明专利中实施例1制得的产品。
将实施例7-9和对比例3-5制得到装配式建筑材料进行测试,测试过程如下:
防火等级:参照GB8624-2006《建筑材料及制品燃烧性能分级》进行防火等级检测;
导热系数:导热系数是衡量材料保温隔热的重要参数,采用DRH-Ⅲ型(护热平板法)导热系数测试仪测试不同各组试材导热系数;
吸水率:参照GB11970-89加气混凝土容重、含水率和吸水率试验方法测试,测试结果如表1所示:
表1
Figure BDA0003344744780000121
Figure BDA0003344744780000131
由表1可以看出,实施例7-9所得的建筑材料相比于对比例3-5的保温材料具有更好的防火、保温、防水和抗冲击性能,并且以矿渣为基材制备改性矿渣纤维,使固体废弃物得到二次利用,节能环保。
在说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上内容仅仅是对本发明所作的举例和说明,所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,只要不偏离发明或者超越本权利要求书所定义的范围,均应属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种利用固体废弃物生产装配式建筑材料的方法,其特征在于,包括以下步骤:
第一步、将矿渣纤维、无水乙醇和去离子水超声分散,加入KH-560,搅拌4-6h,加入氢氧化钾和阻燃多元醇的乙醇溶液,回流反应6-8h,离心,洗涤,干燥,得到改性矿渣纤维;
第二步、准备以下重量份原料:脱硫石膏180-200份、改性矿渣纤维6-8份、改性多孔材料130-135份、改性苯丙乳液18-25份、减水剂2-3份、水泥3-5份、水25-30份;
第三步、将脱硫石膏粉碎研磨过筛、干燥,加入剩余原料混合后倒入模具中压制成型,养护,得到利用固体废弃物生产装配式建筑材料。
2.根据权利要求1所述的一种利用固体废弃物生产装配式建筑材料的方法,其特征在于,阻燃多元醇的乙醇溶液由阻燃多元醇和无水乙醇按照1.5-2.1g:10mL混合而成。
3.根据权利要求1所述的一种利用固体废弃物生产装配式建筑材料的方法,其特征在于,阻燃多元醇由以下步骤制成:
将异氰尿酸三缩水甘油酯和DMF混合,升温至40℃,滴加磷酸二乙酯、三苯基膦和DMF组成的混合液a,滴加完毕后,升温至70-75℃,搅拌反应4h,用氢氧化钠溶液调节pH至7,萃取,减压蒸馏,得阻燃多元醇。
4.根据权利要求3所述的一种利用固体废弃物生产装配式建筑材料的方法,其特征在于,混合液a由磷酸二乙酯、三苯基膦和DMF按照45.9g:0.1g:26.5-27.1mL混合而成。
5.根据权利要求1所述的一种利用固体废弃物生产装配式建筑材料的方法,其特征在于,矿渣纤维由以下步骤制成:
将镍铁渣、矿渣和石灰破碎至50mm以下,加入功率1000kW的电炉中进行熔融,以4200kg/h的速度流入离心机中,离心拉丝得到矿渣纤维。
6.根据权利要求1所述的一种利用固体废弃物生产装配式建筑材料的方法,其特征在于,改性多孔材料由以下步骤制成:
步骤B1、将水玻璃和去离子水混合,搅拌水解后加入硝酸溶液调节pH值至1-1.5,再用氨水调节pH值至3.5-4.0,得到溶液胶;
步骤B2、将膨胀珍珠岩真空浸渍于溶液胶中,然后在去离子水中陈化24h,用置换剂进行改性处理2h,取出用正庚烷洗涤两次,于80℃、180℃分别干燥3h、6h,得到改性多孔材料。
7.根据权利要求6所述的一种利用固体废弃物生产装配式建筑材料的方法,其特征在于,步骤B2中置换剂由三氟丙基甲基二氯硅烷、无水乙醇和正己烷按照摩尔比3:2:2混合而成。
8.根据权利要求1所述的一种利用固体废弃物生产装配式建筑材料的方法,其特征在于,改性苯丙乳液由以下步骤制成:
步骤C1、将苯乙烯、丙烯酸丁酯、丙烯酸、乙烯基三乙氧基硅烷和丙烯酸十二氟庚酯加入反应釜中,搅拌混合,得到预乳化液;
步骤C2、将1/3预乳化液、乳化剂和引发剂混合,80-85℃下搅拌反应2h,加入剩余预乳化液,保温反应2-4h,用氨水溶液调节pH值为7,过滤出料,得到改性苯丙乳液。
9.根据权利要求8所述的一种利用固体废弃物生产装配式建筑材料的方法,其特征在于,乳化剂用量为预乳化液质量的3-5%,引发剂用量为预乳化液质量的1-3%,乳化剂由辛基酚聚氧乙烯醚和十二烷基磺酸钠按照质量比3-4:1混合而成。
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