CN1436746A - 一种玻璃聚合物水泥固化材料制品及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明是一种玻璃聚合物水泥固化材料制品，其特点是将用高分子化合物预处理后的废旧玻璃屑、玻璃粉或其混合物与水溶性合成树脂乳液、水泥光亮剂、水泥混合搅拌即得到所需的固化材料，再经过塑模成型、自然保养固化、脱模等，得到用于建筑和土木工程的高强度和耐磨的玻璃聚合物水泥制品；本发明处理废旧玻璃制品投资少，工艺简单，易于操作，生产周期短，使大量的废旧玻璃再次被利用成为现实，而且可以根据要求生产出不同规格、形状、颜色的产品，最薄的厚度可达10mm。

Description

一种玻璃聚合物水泥固化材料制品及其制备方法
技术领域
本发明属于水泥技术领域，更具体地说，是一种以废旧玻璃为主要原料制造高强度、耐磨聚化物水泥固化材料制品。
背景技术
我国目前对废旧玻璃制品的再利用主要采用：(1)重新熔制玻璃制品；(2)生产实心玻璃微珠；(3)利用发泡技术生产泡沫玻璃墙板等，但是这些方法主要采取高温加热进行加工处理，产生二次污染，而且废玻璃用量少；1999年日本元旦BEAUTY工业公司研制出高强度玻璃聚合物水泥固化材料，又叫混合添加剂接着王GX灰浆，它可以在50-70％的玻璃悄加入GX灰浆中固化形成新型的建筑材料。该方法存在如下缺点：(1)GX灰浆里所添加的水溶性合成树脂乳胶的量是有限的，它只能在水泥强度的上升区间添加，如果添加过量，水泥强度反而下降，而且用有限的该水溶性合成树脂乳液在解决玻璃和水泥的粘接的同时要提高水泥强度也是有限的；(2)在GX灰浆中中添加废旧玻璃屑最大量是50-70％，因此还有30-50％废旧玻璃需另外处理；(3)混在GX灰浆中的玻璃屑颗粒不能超过3-4mm。
本发明的目的是克服已有技术的缺点，提出一种高强度、耐磨的玻璃聚合物水泥材料制品的制造方法，以使100％的废旧玻璃再生利用。
本发明的主要技术方案：由于玻璃和水泥混搅在一起，玻璃中的硅酸成分和水泥中的碱性成份的化学反应，使水泥的结晶体发生变化，引起膨胀、剥离不粘接，因此必须要阻止这种反应，为了解决这个问题，将由高分子化合物预先处理的废旧玻璃屑(粉)与水溶性合成树脂乳液、水泥光亮剂和水泥混合搅拌即得到所需的固化材料，再经过塑模成型、保养固化等步骤制得玻璃聚合物水泥固化材料制品。
本发明的玻璃聚合物水泥固化材料的原料组成及其重量配比：
水泥1-1.5、玻璃屑和/或玻璃粉3-4、沙子0-1.5、水溶性合成树脂乳液0-0.20、水泥光亮剂0.15-0.20。
所述的水泥包括普通水泥、早强水泥、白水泥、彩色水泥(白水泥+白水泥重量的5％颜料混合而成)或高铝水泥。
所述的玻璃屑颗粒度＜15mm。
所述的水溶性合成树脂乳液包括苯乙烯和丙烯酸酯共聚而成的阴离子乳液树脂、丙烯酸酯与官能团单体共聚而成的纯丙自交联型乳液、水泥增强剂树脂乳液或水泥砂浆添加剂树脂乳液。上述合成树脂乳液均是北京化工厂生产，它混在水泥中可提高水泥抗压强度和抗冲击强度。
所述的水泥光亮剂为北京建工远大建筑材料研究所生产的牌号为GQ-2099产品。水泥光亮剂能使水泥固化结晶更强，并使其制品和模具自行脱离并形成一层光膜。
本发明的固化材料具体制备方法包括以下步骤：
(1)将粉碎后的废旧玻璃屑和/或放入高分子化合物溶液中立即取出，或者在其表面喷浇高分子化合物溶液，在20-50℃热风或常温下不断翻动，10-12分钟后加入干水泥粉，搅匀后，玻璃的表面形成一层小于0.1mm厚的高分子化合物膜和附着在高分子化合膜上的小于水泥干粉颗粒直径的干水泥粉表层，也可以不加干水泥粉；
(2)将水溶性合成树脂乳液和水泥光亮剂用水稀释至浓度分别为10-25％和3-15％；
(3)将步骤(1)处理后的玻璃屑和/或玻璃粉、水泥以及步骤(2)用水稀释后的水溶性合成树脂和水泥光亮剂倒入容器中，搅拌均匀得到高强度耐磨的玻璃聚合物水泥固化材料；
(4)将步骤(3)制得的固化材料，再经过包括塑模成型、自然脱湿气、保养固化、脱模、研磨抛光、喷砂即得到高强度、耐磨的玻璃聚合物水泥固化材料制品，所述的塑模为挤压塑模或模型充塞，所述的保养固化是在零上常温常压下自然保养固化。
步骤(1)所述的高分子化合物包括聚氨酯、环氧树脂以及市售的万能胶、101胶、502胶。
本发明的优点和效果：
1.本发明在水泥中加入水溶性合成树脂乳液和水泥光亮剂，经过高分子化合物处理后的玻璃屑、玻璃粉混搅在一起，经过塑模成型、自然固化就会得到可用于建筑和土木工程的高强度耐磨玻璃聚合物水泥固化材料制品。
2.本发明高强度耐磨玻璃聚合物水泥材料在制造时不需要在炉中高温烧制，因此不会产生诸如碳酸气，NOX、SOX等有害物质，非常有利于环境保护。
3.本发明的方法将使大量的废旧玻璃再次被利用成为现实。
4.本发明处理废旧玻璃制品的方法，投资少，工艺简单，易于操作，生产周期短，可以大量地处理废旧玻璃制品，而且可以根据客户的要求生产不同规格、形状和颜色的产品，最薄的厚度达10mm。
实例1
本实例是制造室内地砖，所用的原料：白水泥1公斤、粒度＜15mm的玻璃屑2公斤、玻璃粉1公斤、苯乙烯和丙烯酸酯共聚而成的阴离子乳液树脂0.15公斤。
具体制备过程：
(1)将废旧的玻璃屑和玻璃粉混合后放入氧化树脂中，立即(1-2秒)取出，在常温下不断翻动，不能让它们之间相互粘接，10分钟后，一边翻动，一边加入干水泥粉，使玻璃屑和玻璃粉表面形成一层＜0.1mm的高分子化合模和干水泥粉表层；
(2)阴离子乳液树脂和水泥光亮剂分别用水稀释至浓度为20％和12％；
(3)将步骤(1)和步骤(2)处理的原料以及水泥倒入容器中，搅匀后倒进模具中，经振动把气泡振出后压实，放在平稳的不是阳光直照的地方，自然固化，24小时后脱模，14天后打磨切割成所需的产品。产品有大理石的效果，有耐磨、强度高、抗冲压的特点。经检测抗压强度为150Kg/cm2。
实例2
本实例是制各贴墙砖。所用的原料彩色水泥1公斤，玻璃屑1公斤、沙子1.5公斤、水泥光亮剂0.3公斤。
制备方法同实例1。只是步骤(1)中高分子化合物为101胶，步骤(3)中加入沙子，而无水溶性合成树脂乳牛液。
实例3
本实例是制备路面防滑砖。所用原料配比同实例1。
制备方法同实例1，只是步骤(1)玻璃屑表面喷浇502胶，而且不需要加干水泥；另外，步骤(3)脱模后经喷砂即得到所需产品。

Claims (4)

1.一种玻璃聚合物水泥固化材料制品，其特征在于原料组成及其重量配比为：
水泥1-1.5、玻璃屑和/或玻璃粉3-4、沙子0-1.5、水溶性合成树脂乳液0-0.20、水泥光亮剂0.15-0.20。
2.按照权利要求1所述的材料制品，其特征在于所述的水泥包括普通水泥、早强水泥、白水泥、彩色水泥或高铝水泥；
所述的玻璃屑颗粒度＜15mm；
所述的水溶性合成树脂乳液包括苯乙烯和丙烯酸酯共聚而成的阴离子乳液树脂、丙烯酸酯与官能团单体共聚而成的纯丙自交联型乳液、水泥增强剂树脂乳液或水泥砂浆添加剂树脂乳液；
所述的水泥光亮剂牌号为GQ-2099产品。
3.权利要求1所述的材料制品的制造方法，包括以下过程：
(1)将粉碎后的废旧玻璃屑和/或玻璃粉或其混合物放入高分子化合物溶液中立即取出，或者在其表面喷浇高分子化合物溶液，在20-50℃热风或常温下不断翻动，10-12分钟后加入干水泥粉，搅匀后，玻璃的表面形成一层小于0.1mm厚的高分子化合物膜和附着在高分子化合膜上的厚度小于水泥干粉颗粒直径的干水泥粉表层，也可以不加干水泥粉；
(2)将水溶性合成树脂乳液和水泥光亮剂用水稀释至浓度分别为10-25％和3-15％；
(3)将步骤(1)处理后的玻璃屑和/或玻璃粉、水泥以及步骤(2)用水稀释后的水溶性合成树脂和水泥光亮剂倒入容器中，搅拌均匀得到高强度耐磨的玻璃聚合物水泥固化材料；
(4)将步骤(3)制得的固化材料，再经过包括塑模成型、自然脱湿气、保养固化、脱模、研磨抛光、喷砂即得到高强度、耐磨的玻璃聚合物水泥固化材料制品，所述的塑模为挤压塑模或模型充塞，所述的保养固化是在零上常温常压下自然保养固化。
4.按照权利要求3所述的方法，其特征在于步骤(1)所述的高分子化合物包括聚氨酯、环氧树脂以及万能胶、101胶、502胶。
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