CN115141009A - 一种利用煤矸石、粉煤灰制备的人造石及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种利用煤矸石、粉煤灰制备的人造石及方法。一种利用煤矸石、粉煤灰制备的人造石，其特征在于，包括：石英砂粉55‑65份、煤矸石15‑30份、改性粉煤灰25‑40份、加固剂2‑5份、抗氧化剂1‑3份、激发剂2‑4份；所述加固剂由如下步骤制得：步骤S1：将偏高岭土加入反应釜中，低速运转用以搅拌偏高岭土，再加入缓慢加入改性环氧树脂，慢速均匀搅拌不少于6min，再高速搅拌10min，得到混合物；本发明通过对偏高领土进行改性，再将改性后的粉煤灰加入至石英砂粉中可以有效增大人造石的强度，以煤矸石、改性粉煤灰为主要原料，替代部分天然矿石，实现了固体废弃物的资源化利用，同时减少了天然矿石的消耗。

Description

一种利用煤矸石、粉煤灰制备的人造石及方法
技术领域
本发明属于人造石技术领域，具体涉及一种利用煤矸石、粉煤灰制备的人造石及方法。
背景技术
人造石是一种色彩丰富、力学性能良好的建筑饰面材料。目前的制备方法主要是采用天然矿石颗粒为骨料。
但传统人造石在生产过程中，资源和能耗很大，而且强度也偏低。水泥行业消耗了大量有限而不能再生的能源和矿产资源，带来了能源和资源紧缺的瓶颈问题，并且强度低及环境污染严重是传统人造石显著的缺点。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供一种利用煤矸石、粉煤灰制备的人造石及方法，以解决现有技术中的传统人造石在生产过程中，资源和能耗很大，而且强度也偏低。水泥行业消耗了大量有限而不能再生的能源和矿产资源，带来了能源和资源紧缺的瓶颈问题，并且强度低的问题。
本发明其中一个实施例提供了一种利用煤矸石、粉煤灰制备的人造石及方法。所述一种利用煤矸石、粉煤灰制备的人造石，包括：
石英砂粉55-65份、煤矸石15-30份、改性粉煤灰25-40份、加固剂2-5 份、抗氧化剂1-3份、激发剂2-4份；
在其中一个实施例中，所述加固剂由如下步骤制得：
步骤S1：将偏高岭土加入反应釜中，低速运转用以搅拌偏高岭土，再加入缓慢加入改性环氧树脂，慢速均匀搅拌不少于6min，再高速搅拌10min，得到混合物；
步骤S2：加入固化剂加入至混合物中，慢速均匀搅拌不少于5min，保证树脂与地聚物发生充分固化反应，得到加固剂。
在其中一个实施例中，所述改性环氧树脂由如下步骤制得：
步骤A1：将球状二氧化硅加入反应釜中，再加入去离子水进行混合，搅拌20-35min，得到混合液；
步骤A2：向混合液内加入乙醇和KH550硅烷偶联剂进行搅拌10-15min，再进行超声分散20-25min，得到分散液；
步骤A3：将分散液在40-43℃进行水浴加热反应45-50min，得到反应物，再在转速为8000-10000r/min的条件下，进行离心2-5min，得到沉淀物；
步骤A4：将沉淀物制使用无水乙醇进行洗涤3-5次，再放入电热恒温鼓风干燥箱加热烘干，烘干后进行研磨，得到粉末；
步骤A5：将粉末与丙酮混合，待混合均匀后加入质量分数为0.5％的端羧基超支化聚酯和及对甲苯磺酸，于100-105℃下搅拌反应40-50min，反应完成后，再加入环氧树脂、固化剂、促进剂、增韧剂，超声分散后，在加热箱中进行固化，得到改性环氧树脂。
在其中一个实施例中，所述二氧化硅的粒径为30nm-45nm。
在其中一个实施例中，
所述二氧化硅与去离子水的质量比为1：2。
在其中一个实施例中，所述改性粉煤灰由如下步骤制得：
将加固剂与粉煤灰进行均匀混合，再加入碱激发剂，在3500rpm～4000rpm 的速率下搅拌30-60s，得到浆料，然后将浆料升温至35-100℃进行反应5-8h，得到改性粉煤灰。
在其中一个实施例中，所述加固剂与粉煤灰的质量比为3：2。
本发明其中一个实施例还提供了一种利用煤矸石、粉煤灰制备的人造石的方法，包括如下步骤：称取偏高岭土放入搅拌机中，再将激发剂缓慢加入搅拌机中，280-300r/min均匀搅拌5-6min，再将改性粉煤灰、抗氧化剂、激发剂加入搅拌机中，然后转速5000-5500r/min磁力搅拌5-10min，得到浆料，再将浆料分别注入模具中转入回转窑进行回转烧结成形，烧结后放入 20-25℃，相对湿度为90-93％的养护箱中，养护28-30d，得到人造石。
在其中一个实施例中，所述抗氧剂为丙酸正十八碳酸酯、硫代三丙酸二月桂酯、硫代二丙酸双硬脂醇酯中的一种或多种按任意比例混合。
在其中一个实施例中，烧结成型温度为1000-1100℃，真空度低于80Pa，保压压力40MPa，保压时间5min。在其中一个实施例中，所述密封结构还包括：
以上实施例所提供的密封结构或者电机具有以下有益效果：
1、通过先使用端羧基超支化聚酯接枝到二氧化硅上，使得二氧化硅与环氧树脂的间界面相容性提高，使得二氧化硅在环氧树脂内的分散状况改善，再将改性后的环氧树脂与偏高领土反应，在环氧树脂中亲水官能团，掺入到在偏高领土中，与偏高领土上的亲水官能团相互结合，起到了交联的作用，可以提高偏高领土的抗冲击性能，在人造石中加入偏高领土提高其强度还可以解决其脆性大和收缩的问题，另一方面，人造石中由于硬化后会产生一些孔洞以及间隙，而环氧树脂和二氧化硅掺入填补了这些空隙，只起到物理填系的作用，并没有化学的反应，因此有效地阻碍了人造石的裂纹的扩张。
2、本发明通过对偏高领土进行改性，再将改性后的粉煤灰加入至石英砂粉中可以有效增大人造石的强度，以煤矸石、改性粉煤灰为主要原料，替代部分天然矿石，实现了固体废弃物的资源化利用，同时减少了天然矿石的消耗，环保节能。
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。
需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，若全文中出现的“和/或”或者“及 /或”，其含义包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
一种利用煤干石、粉煤灰制备的人造石，包括：
石英砂粉55份、煤干石15份、改性粉煤灰25份、加固剂2份、抗氧化剂1份、激发剂2份；
在其中一个实施例中，所述加固剂由如下步骤制得：
步骤S1：将偏高岭土加入反应釜中，低速运转用以搅拌偏高岭土，再加入缓慢加入改性环氧树脂，慢速均匀搅拌不少于6min，再高速搅拌10min，得到混合物；
步骤S2：加入固化剂加入至混合物中，慢速均匀搅拌不少于5min，保证树脂与地聚物发生充分固化反应，得到加固剂。
在其中一个实施例中，所述改性环氧树脂由如下步骤制得：
步骤A1：将球状二氧化硅加入反应釜中，再加入去离子水进行混合，搅拌20min，得到混合液；
步骤A2：向混合液内加入乙醇和KH550硅烷偶联剂进行搅拌10min，再进行超声分散20min，得到分散液；
步骤A3：将分散液在40℃进行水浴加热反应45min，得到反应物，再在转速为8000r/min的条件下，进行离心2min，得到沉淀物；
步骤A4：将沉淀物制使用无水乙醇进行洗涤3次，再放入电热恒温鼓风干燥箱加热烘干，烘干后进行研磨，得到粉末；
步骤A5：将粉末与丙酮混合，待混合均匀后加入质量分数为0.5％的端羧基超支化聚酯和及对甲苯磺酸，于100℃下搅拌反应40min，反应完成后，再加入环氧树脂、固化剂、促进剂、增韧剂，超声分散后，在加热箱中进行固化，得到改性环氧树脂。
在其中一个实施例中，所述二氧化硅的粒径为30nmnm。
在其中一个实施例中，
所述二氧化硅与去离子水的质量比为1：2。
在其中一个实施例中，所述改性粉煤灰由如下步骤制得：
将加固剂与粉煤灰进行均匀混合，再加入碱激发剂，在3500rpm的速率下搅拌30s，得到浆料，然后将浆料升温至35-100℃进行反应5h，得到改性粉煤灰。
在其中一个实施例中，所述加固剂与粉煤灰的质量比为3：2。
本发明其中一个实施例还提供了一种利用煤干石、粉煤灰制备的人造石的方法，包括如下步骤：称取偏高岭土放入搅拌机中，再将激发剂缓慢加入搅拌机中，280r/min均匀搅拌5min，再将改性粉煤灰、抗氧化剂、激发剂加入搅拌机中，然后转速5000r/min磁力搅拌5min，得到浆料，再将浆料分别注入模具中转入回转窑进行回转烧结成形，烧结后放入20℃，相对湿度为90％的养护箱中，养护28d，得到人造石。
在其中一个实施例中，所述抗氧剂为丙酸正十八碳酸酯、硫代三丙酸二月桂酯、硫代二丙酸双硬脂醇酯中的一种或多种按任意比例混合。
在其中一个实施例中，烧结成型温度为1000℃，真空度低于80Pa，保压压力40MPa，保压时间5min。
实施例2
一种利用煤干石、粉煤灰制备的人造石，包括：
石英砂粉60份、煤干石23份、改性粉煤灰33份、加固剂4份、抗氧化剂2份、激发剂3份；
在其中一个实施例中，所述加固剂由如下步骤制得：
步骤S1：将偏高岭土加入反应釜中，低速运转用以搅拌偏高岭土，再加入缓慢加入改性环氧树脂，慢速均匀搅拌不少于6min，再高速搅拌10min，得到混合物；
步骤S2：加入固化剂加入至混合物中，慢速均匀搅拌不少于5min，保证树脂与地聚物发生充分固化反应，得到加固剂。
在其中一个实施例中，所述改性环氧树脂由如下步骤制得：
步骤A1：将球状二氧化硅加入反应釜中，再加入去离子水进行混合，搅拌20-35min，得到混合液；
步骤A2：向混合液内加入乙醇和KH550硅烷偶联剂进行搅拌13min，再进行超声分散23min，得到分散液；
步骤A3：将分散液在42℃进行水浴加热反应47min，得到反应物，再在转速为9000r/min的条件下，进行离心4min，得到沉淀物；
步骤A4：将沉淀物制使用无水乙醇进行洗涤4次，再放入电热恒温鼓风干燥箱加热烘干，烘干后进行研磨，得到粉末；
步骤A5：将粉末与丙酮混合，待混合均匀后加入质量分数为0.5％的端羧基超支化聚酯和及对甲苯磺酸，于102℃下搅拌反应45min，反应完成后，再加入环氧树脂、固化剂、促进剂、增韧剂，超声分散后，在加热箱中进行固化，得到改性环氧树脂。
在其中一个实施例中，所述二氧化硅的粒径为40nm。
在其中一个实施例中，
所述二氧化硅与去离子水的质量比为1：2。
在其中一个实施例中，所述改性粉煤灰由如下步骤制得：
将加固剂与粉煤灰进行均匀混合，再加入碱激发剂，在3700rpm的速率下搅拌40s，得到浆料，然后将浆料升温至35-100℃进行反应7h，得到改性粉煤灰。
在其中一个实施例中，所述加固剂与粉煤灰的质量比为3：2。
本发明其中一个实施例还提供了一种利用煤干石、粉煤灰制备的人造石的方法，包括如下步骤：称取偏高岭土放入搅拌机中，再将激发剂缓慢加入搅拌机中，290r/min均匀搅拌5.5min，再将改性粉煤灰、抗氧化剂、激发剂加入搅拌机中，然后转速5300r/min磁力搅拌7min，得到浆料，再将浆料分别注入模具中转入回转窑进行回转烧结成形，烧结后放入23℃，相对湿度为 92％的养护箱中，养护29d，得到人造石。
在其中一个实施例中，所述抗氧剂为丙酸正十八碳酸酯、硫代三丙酸二月桂酯、硫代二丙酸双硬脂醇酯中的一种或多种按任意比例混合。
在其中一个实施例中，烧结成型温度为1050℃，真空度低于80Pa，保压压力40MPa，保压时间5min。
实施例3
一种利用煤矸石、粉煤灰制备的人造石，包括：
石英砂粉65份、煤矸石30份、改性粉煤灰40份、加固剂5份、抗氧化剂3份、激发剂4份；
在其中一个实施例中，所述加固剂由如下步骤制得：
步骤S1：将偏高岭土加入反应釜中，低速运转用以搅拌偏高岭土，再加入缓慢加入改性环氧树脂，慢速均匀搅拌不少于6min，再高速搅拌10min，得到混合物；
步骤S2：加入固化剂加入至混合物中，慢速均匀搅拌不少于5min，保证树脂与地聚物发生充分固化反应，得到加固剂。
在其中一个实施例中，所述改性环氧树脂由如下步骤制得：
步骤A1：将球状二氧化硅加入反应釜中，再加入去离子水进行混合，搅拌35min，得到混合液；
步骤A2：向混合液内加入乙醇和KH550硅烷偶联剂进行搅拌15min，再进行超声分散25min，得到分散液；
步骤A3：将分散液在43℃进行水浴加热反应50min，得到反应物，再在转速为10000r/min的条件下，进行离心5min，得到沉淀物；
步骤A4：将沉淀物制使用无水乙醇进行洗涤5次，再放入电热恒温鼓风干燥箱加热烘干，烘干后进行研磨，得到粉末；
步骤A5：将粉末与丙酮混合，待混合均匀后加入质量分数为0.5％的端羧基超支化聚酯和及对甲苯磺酸，于105℃下搅拌反应50min，反应完成后，再加入环氧树脂、固化剂、促进剂、增韧剂，超声分散后，在加热箱中进行固化，得到改性环氧树脂。
在其中一个实施例中，所述二氧化硅的粒径为45nm。
在其中一个实施例中，
所述二氧化硅与去离子水的质量比为1：2。
在其中一个实施例中，所述改性粉煤灰由如下步骤制得：
将加固剂与粉煤灰进行均匀混合，再加入碱激发剂，在34000rpm的速率下搅拌60s，得到浆料，然后将浆料升温至35-100℃进行反应8h，得到改性粉煤灰。
在其中一个实施例中，所述加固剂与粉煤灰的质量比为3：2。
本发明其中一个实施例还提供了一种利用煤矸石、粉煤灰制备的人造石的方法，包括如下步骤：称取偏高岭土放入搅拌机中，再将激发剂缓慢加入搅拌机中，300r/min均匀搅拌6min，再将改性粉煤灰、抗氧化剂、激发剂加入搅拌机中，然后转速5500r/min磁力搅拌10min，得到浆料，再将浆料分别注入模具中转入回转窑进行回转烧结成形，烧结后放入25℃，相对湿度为93％的养护箱中，养护30d，得到人造石。
在其中一个实施例中，所述抗氧剂为丙酸正十八碳酸酯、硫代三丙酸二月桂酯、硫代二丙酸双硬脂醇酯中的一种或多种按任意比例混合。
在其中一个实施例中，烧结成型温度为1100℃，真空度低于80Pa，保压压力40MPa，保压时间5min。
对比例1
一种利用煤矸石、粉煤灰制备的人造石，包括：
石英砂粉60份、煤矸石23份、改性粉煤灰33份、加固剂4份、抗氧化剂2份、激发剂3份；
在其中一个实施例中，所述加固剂由如下步骤制得：
步骤S1：将偏高岭土加入反应釜中，低速运转用以搅拌偏高岭土，再加入缓慢加入改性环氧树脂，慢速均匀搅拌不少于6min，再高速搅拌10min，得到混合物；
步骤S2：加入固化剂加入至混合物中，慢速均匀搅拌不少于5min，保证树脂与地聚物发生充分固化反应，得到加固剂。
在其中一个实施例中，所述二氧化硅的粒径为40nm。
在其中一个实施例中，
所述二氧化硅与去离子水的质量比为1：2。
在其中一个实施例中，所述改性粉煤灰由如下步骤制得：
将加固剂与粉煤灰进行均匀混合，再加入碱激发剂，在3700rpm的速率下搅拌40s，得到浆料，然后将浆料升温至35-100℃进行反应7h，得到改性粉煤灰。
在其中一个实施例中，所述加固剂与粉煤灰的质量比为3：2。
本发明其中一个实施例还提供了一种利用煤矸石、粉煤灰制备的人造石的方法，包括如下步骤：称取偏高岭土放入搅拌机中，再将激发剂缓慢加入搅拌机中，290r/min均匀搅拌5.5min，再将改性粉煤灰、抗氧化剂、激发剂加入搅拌机中，然后转速5300r/min磁力搅拌7min，得到浆料，再将浆料分别注入模具中转入回转窑进行回转烧结成形，烧结后放入23℃，相对湿度为 92％的养护箱中，养护29d，得到人造石。
在其中一个实施例中，所述抗氧剂为丙酸正十八碳酸酯、硫代三丙酸二月桂酯、硫代二丙酸双硬脂醇酯中的一种或多种按任意比例混合。
在其中一个实施例中，烧结成型温度为1050℃，真空度低于80Pa，保压压力40MPa，保压时间5min。
对实施例1-3和对比例制得的人造石进行性能测试，测试结果如下表1 所示；
表1
Figure BDA0003743141480000111
由上表1可知实施例1-3制得的人造石的力学性能更好、更强，实施例 1-3的人造石的力学性能要优于对比例1的人造石的力学性能。
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。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种利用煤矸石、粉煤灰制备的人造石，其特征在于，包括：
石英砂粉55-65份、煤矸石15-30份、改性粉煤灰25-40份、加固剂2-5份、抗氧化剂1-3份、激发剂2-4份。
2.根据权利要求1所述的一种利用煤矸石、粉煤灰制备的人造石，其特征在于：所述加固剂由如下步骤制得：
步骤S1：将偏高岭土加入反应釜中，低速运转用以搅拌偏高岭土，再加入缓慢加入改性环氧树脂，慢速均匀搅拌不少于6min，再高速搅拌10min，得到混合物；
步骤S2：加入固化剂加入至混合物中，慢速均匀搅拌不少于5min，保证树脂与地聚物发生充分固化反应，得到加固剂。
3.根据权利要求2所述的一种利用煤矸石、粉煤灰制备的人造石，其特征在于：所述改性环氧树脂由如下步骤制得：
步骤A1：将球状二氧化硅加入反应釜中，再加入去离子水进行混合，搅拌20-35min，得到混合液；
步骤A2：向混合液内加入乙醇和KH550硅烷偶联剂进行搅拌10-15min，再进行超声分散20-25min，得到分散液；
步骤A3：将分散液在40-43℃进行水浴加热反应45-50min，得到反应物，再在转速为8000-10000r/min的条件下，进行离心2-5min，得到沉淀物；步骤A4：将沉淀物制使用无水乙醇进行洗涤3-5次，再放入电热恒温鼓风干燥箱加热烘干，烘干后进行研磨，得到粉末；
步骤A5：将粉末与丙酮混合，待混合均匀后加入质量分数为0.5％的端羧基超支化聚酯和及对甲苯磺酸，于100-105℃下搅拌反应40-50min，反应完成后，再加入环氧树脂、固化剂、促进剂、增韧剂，超声分散后，在加热箱中进行固化，得到改性环氧树脂。
4.根据权利要求3所述的一种利用煤矸石、粉煤灰制备的人造石，其特征在于：所述二氧化硅的粒径为30nm-45nm。
5.根据权利要求3所述的一种利用煤矸石、粉煤灰制备的人造石，其特征在于：
所述二氧化硅与去离子水的质量比为1：2。
6.根据权利要求1所述的一种利用煤矸石、粉煤灰制备的人造石，其特征在于：所述改性粉煤灰由如下步骤制得：
将加固剂与粉煤灰进行均匀混合，再加入碱激发剂，在3500rpm～4000rpm的速率下搅拌30-60s，得到浆料，然后将浆料升温至35-100℃进行反应5-8h，得到改性粉煤灰。
7.根据权利要求3所述的一种利用煤矸石、粉煤灰制备的人造石，其特征在于：所述加固剂与粉煤灰的质量比为3：2。
8.一种利用煤矸石、粉煤灰制备的人造石的方法，其特征在于：称取偏高岭土放入搅拌机中，再将激发剂缓慢加入搅拌机中，280-300r/min均匀搅拌5-6min，再将改性粉煤灰、抗氧化剂、激发剂加入搅拌机中，然后转速5000-5500r/min磁力搅拌5-10min，得到浆料，再将浆料分别注入模具中转入回转窑进行回转烧结成形，烧结后放入20-25℃，相对湿度为90-93％的养护箱中，养护28-30d，得到人造石。
9.根据权利要求8所述的一种利用煤矸石、粉煤灰制备的人造石的方法，其特征在于：所述抗氧剂为丙酸正十八碳酸酯、硫代三丙酸二月桂酯、硫代二丙酸双硬脂醇酯中的一种或多种按任意比例混合。
10.根据权利要求8所述的一种利用煤矸石、粉煤灰制备的人造石的方法，其特征在于：烧结成型温度为1000-1100℃，真空度低于80Pa，保压压力40MPa，保压时间5min。
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Citations (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102659369A (zh) * 2012-05-18 2012-09-12 山西省交通科学研究院 一种环氧乳液改性混凝土道桥快速修补砂浆及其制备方法
CN102992717A (zh) * 2012-11-21 2013-03-27 西南科技大学 一种含高分子化合物的偏高岭土基土聚水泥的制备方法
CN103787639A (zh) * 2012-11-01 2014-05-14 广西启利新材料科技股份有限公司 一种建筑墙体自保温砌块及其制备方法
CN104671743A (zh) * 2015-01-29 2015-06-03 和县明生环保材料有限责任公司 一种耐磨损煤矸石页岩烧结空心砖及其制备方法
CN105086899A (zh) * 2015-08-13 2015-11-25 黑龙江省科学院石油化学研究院 一种高强度高韧性环氧胶粘剂及其制备方法
CN105968763A (zh) * 2016-06-12 2016-09-28 安徽广燕新材料科技有限责任公司 一种热稳定好硬度高韧性好人造石材的制备方法
CN106747010A (zh) * 2016-12-30 2017-05-31 安徽华普环境修复材料科技有限公司 一种建筑外墙专用防火保温板材
CN106938916A (zh) * 2017-04-06 2017-07-11 合肥欧克斯新型建材有限公司 一种防霉砖及其制备方法
CN108373277A (zh) * 2018-03-13 2018-08-07 盐城工学院 一种环氧树脂增韧偏高岭土基地聚合物及其制备方法
CN108585811A (zh) * 2018-05-17 2018-09-28 肥西县碧涛建材有限公司 一种高硬度节能砖及其制备方法
CN109320264A (zh) * 2018-10-04 2019-02-12 南京航空航天大学溧水仿生产业研究院有限公司 多孔耐热陶瓷及其制备方法
CN109825035A (zh) * 2019-01-29 2019-05-31 安徽天光传感器有限公司 一种用纳米氧化锌-改性云母制备传感器密封端绝缘材料的方法
CN110981126A (zh) * 2019-11-28 2020-04-10 陈红元 废弃灰渣固化剂、制备方法及其在淤泥固化中的应用
CN111154299A (zh) * 2020-01-06 2020-05-15 河北工业大学 一种高韧性有机-无机复合海洋防腐涂料及其制备方法
CN112250924A (zh) * 2020-10-27 2021-01-22 晋江森溢新材料科技有限公司 一种环保回收高耐磨橡塑材料的配方及生产工艺
CN112341061A (zh) * 2020-11-25 2021-02-09 安徽滨江新型墙材有限公司 一种提高环氧树脂混凝土强度的加工工艺
CN112456890A (zh) * 2021-01-06 2021-03-09 成都含蓬娄环保科技有限公司 一种耐久抗冻型地聚物复合材料的制备方法
CN112831247A (zh) * 2021-01-07 2021-05-25 浙江中法新材料有限公司 一种高韧低温固化粉末涂料及其制备方法和用途
CN113604022A (zh) * 2021-08-23 2021-11-05 安徽瑞琦塑胶科技有限公司 一种绝缘塑料合金材料及其制备方法
CN114349459A (zh) * 2021-12-10 2022-04-15 广东中旗新材料股份有限公司 一种高冲击韧性的人造石英石板材及其制备方法
CN114409366A (zh) * 2021-12-24 2022-04-29 苏州良浦天路新型建材有限公司 一种利于回收利用的加气混凝土板材及其制备方法

Patent Citations (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102659369A (zh) * 2012-05-18 2012-09-12 山西省交通科学研究院 一种环氧乳液改性混凝土道桥快速修补砂浆及其制备方法
CN103787639A (zh) * 2012-11-01 2014-05-14 广西启利新材料科技股份有限公司 一种建筑墙体自保温砌块及其制备方法
CN102992717A (zh) * 2012-11-21 2013-03-27 西南科技大学 一种含高分子化合物的偏高岭土基土聚水泥的制备方法
CN104671743A (zh) * 2015-01-29 2015-06-03 和县明生环保材料有限责任公司 一种耐磨损煤矸石页岩烧结空心砖及其制备方法
CN105086899A (zh) * 2015-08-13 2015-11-25 黑龙江省科学院石油化学研究院 一种高强度高韧性环氧胶粘剂及其制备方法
CN105968763A (zh) * 2016-06-12 2016-09-28 安徽广燕新材料科技有限责任公司 一种热稳定好硬度高韧性好人造石材的制备方法
CN106747010A (zh) * 2016-12-30 2017-05-31 安徽华普环境修复材料科技有限公司 一种建筑外墙专用防火保温板材
CN106938916A (zh) * 2017-04-06 2017-07-11 合肥欧克斯新型建材有限公司 一种防霉砖及其制备方法
CN108373277A (zh) * 2018-03-13 2018-08-07 盐城工学院 一种环氧树脂增韧偏高岭土基地聚合物及其制备方法
CN108585811A (zh) * 2018-05-17 2018-09-28 肥西县碧涛建材有限公司 一种高硬度节能砖及其制备方法
CN109320264A (zh) * 2018-10-04 2019-02-12 南京航空航天大学溧水仿生产业研究院有限公司 多孔耐热陶瓷及其制备方法
CN109825035A (zh) * 2019-01-29 2019-05-31 安徽天光传感器有限公司 一种用纳米氧化锌-改性云母制备传感器密封端绝缘材料的方法
CN110981126A (zh) * 2019-11-28 2020-04-10 陈红元 废弃灰渣固化剂、制备方法及其在淤泥固化中的应用
CN111154299A (zh) * 2020-01-06 2020-05-15 河北工业大学 一种高韧性有机-无机复合海洋防腐涂料及其制备方法
CN112250924A (zh) * 2020-10-27 2021-01-22 晋江森溢新材料科技有限公司 一种环保回收高耐磨橡塑材料的配方及生产工艺
CN112341061A (zh) * 2020-11-25 2021-02-09 安徽滨江新型墙材有限公司 一种提高环氧树脂混凝土强度的加工工艺
CN112456890A (zh) * 2021-01-06 2021-03-09 成都含蓬娄环保科技有限公司 一种耐久抗冻型地聚物复合材料的制备方法
CN112831247A (zh) * 2021-01-07 2021-05-25 浙江中法新材料有限公司 一种高韧低温固化粉末涂料及其制备方法和用途
CN113604022A (zh) * 2021-08-23 2021-11-05 安徽瑞琦塑胶科技有限公司 一种绝缘塑料合金材料及其制备方法
CN114349459A (zh) * 2021-12-10 2022-04-15 广东中旗新材料股份有限公司 一种高冲击韧性的人造石英石板材及其制备方法
CN114409366A (zh) * 2021-12-24 2022-04-29 苏州良浦天路新型建材有限公司 一种利于回收利用的加气混凝土板材及其制备方法

Non-Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
李杨;张长森;朱宝贵;冯桢哲;王毓;胡志超;: "环氧树脂改性偏高岭土地聚合物" *
杨亮亮;杨隽;匡志娟;高玉军;: "超支化聚酯接枝超细二氧化硅改性环氧树脂研究" *
沈黄冰;贺智敏;何建明;: "掺偏高岭土对蒸养混凝土性能的影响研究" *
海龙;梁冰;卢钢;迟宇峰;戴宏锋;: "煤矸石-粉煤灰烧结砖的研制" *
黄志芳;: "煤矸石综合开发利用可行性分析" *

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