一种环保材料及其制备方法 |
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申请号 | CN201710288296.5 | 申请日 | 2017-04-27 | 公开(公告)号 | CN107140905A | 公开(公告)日 | 2017-09-08 |
申请人 | 舒尔环保科技(合肥)有限公司; | 发明人 | 金运掌; | ||||
摘要 | 本 发明 提供一种环保材料及其制备方法,涉及 建筑材料 领域,环保材料包括以下重量份的原料:膨胀珍珠岩30‑40份、 氧 化镁10‑20份、 水 泥20‑30份、脲 醛 树脂 15‑25份、十二烷基苯磺酸钠0.5‑1份、负离子添加剂3‑5份、 石英 砂12‑15份、蛭石22‑32份、 膨润土 8‑12份、 纳米级 二氧化 钛 13‑17份、膨胀玻化微珠12‑14份、合成 纤维 13‑15份、 减水剂 0.3‑0.5份和水5‑9份;制备方法包括以下步骤:(1)称取原料、(2) 焙烧 蛭石、(3)搅拌、(4)浇注成型、脱模、码垛和养护。本发明解决了现有环保保温建筑材料在应用于对抗压强度、保温 隔热 、 隔音 、 净化 空气和环保要求高的建筑上还存在着不足的问题。 | ||||||
权利要求 | 1.一种环保材料,其特征在于,包括以下重量份的原料:膨胀珍珠岩30-40份、氧化镁 |
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说明书全文 | 一种环保材料及其制备方法技术领域背景技术[0002] 随着建筑节能的推行和发展,环保节能材料及制品越来越受到人们的重视。而目前使用的材料在各种性能上均不够理想,尤其是环保保温建筑材料。 [0003] 2016年8月31日公告的中国专利文献负离子保温建筑材料(授权公告号CN104692749B),包括下述重量份的原料:膨胀珍珠岩30-50份;氧化镁10-30份;硅酸盐水泥10-30份;脲醛树脂10-30份;十二烷基苯磺酸钠0.5-1.5份;负离子添加剂4-6份。该发明的负离子保温建筑材料具有保温隔热和净化空气的特点。 [0004] 该发明的保温隔热和净化空气的性能在面对高标准要求的建筑时,对其配方仍需要进一步的改进,使其具有抗压强度高、保温隔热性能好、隔音效果好、净化空气效果好和环保的特点。 发明内容[0005] 为了解决现有环保保温建筑材料在应用于对抗压强度、保温隔热、隔音、净化空气和环保要求高的建筑上还存在着不足的问题,本发明的目的是提供一种环保材料及其制备方法,制得的环保材料具有抗压强度高、保温隔热性能好、隔音效果好、净化空气效果好和环保的优点。 [0006] 本发明提供了如下的技术方案: [0007] 一种环保材料,包括以下重量份的原料:膨胀珍珠岩30-40份、氧化镁10-20份、水泥20-30份、脲醛树脂15-25份、十二烷基苯磺酸钠0.5-1份、负离子添加剂3-5份、石英砂12-15份、蛭石22-32份、膨润土8-12份、纳米级二氧化钛13-17份、膨胀玻化微珠12-14份、合成纤维13-15份、减水剂0.3-0.5份和水5-9份。 [0008] 原料中添加了石英砂在这里作为细骨料,能够提高环保材料的抗压强度。 [0009] 原料中添加了蛭石,蛭石是一种天然、无味、无毒且在高温下会膨胀的矿物质,在800-900℃的温度下焙烧,体积会迅速膨胀,增大6-15倍,膨胀后的蛭石容重为100-200kg/m3,具有细小的空气隔层,导致其具有优良的保温性能,此外蛭石在吸附性、吸水性、隔音性、抗冻性和耐火性上均表现良好。 [0010] 原料中添加了膨润土,膨润土具有吸湿性和膨胀性,在水介质中能分散成胶凝状和悬浮状,这种介质溶液具有一定的黏滞性、触变性和润滑性,能够与环保材料中的其他原料连接更加牢固,而且膨润土还具有对气体、液体和有机物质一定的吸附能力。 [0011] 原料中添加了纳米级二氧化钛,纳米级二氧化钛具有杀菌、防污、除臭、无毒和性能稳定的特点,此外在紫外线的作用下,纳米级二氧化钛会被激活,生成具有高催化活性的游离基,具有很强的光氧化还原能力,可催化、光解附着于材料表面的各种甲醛等有机物,达到净化空气的效果,因此应用该原料的环保材料特别适合应用于室内装修材料。 [0012] 原料中添加了膨胀玻化微珠,膨胀玻化微珠内部多孔、表面玻化封闭,具有良好的保温性能,而且弥补了膨胀珍珠岩作为轻质骨料的不足,克服了膨胀珍珠岩吸水性大、易粉化、在搅拌中体积失率大、产品后期保温性能降低和易空鼓开裂的缺陷。 [0013] 优选地,包括以下重量份的原料:膨胀珍珠岩35份、氧化镁15份、水泥25份、脲醛树脂20份、十二烷基苯磺酸钠0.75份、负离子添加剂4份、石英砂13.5份、蛭石27份、膨润土10份、纳米级二氧化钛15份、膨胀玻化微珠13份、合成纤维14份、减水剂0.4份和水7份。 [0014] 优选地,所述合成纤维为聚丙烯纤维,具有质轻、强度高、弹性好、耐热和保温[0015] 优选地,所述水泥为普通硅酸盐水泥,普通硅酸盐水泥具有良好的胶结效果,能够使环保材料的原料之间连接的更加紧密,从而提高环保材料的抗压强度。 [0016] 优选地,所述石英砂的粒径为1-2mm,细小的石英砂能够更好地填充于原料孔隙中,从而提高环保材料的抗压强度。 [0017] 优选地,所述蛭石的粒径为6-8mm,作为该环保材料的粗骨料,承担着骨架的作用,粒径稍大有助于塑形。 [0018] 优选地,所述减水剂为萘系高效减水剂,可减少20-25%的水用量,改善混合原料的和易性和将环保材料的强度提高20-40%。 [0019] 一种环保材料的制备方法,包括以下步骤: [0020] (1)按照环保材料原料的重量份数称取原料; [0021] (2)将蛭石放入窑炉中焙烧15-30min,焙烧温度控制在800-900℃,即得焙烧后的蛭石; [0022] (3)将步骤(2)中的焙烧后的蛭石和其他剩余原料放入到搅拌机中搅拌35-50min,即得搅拌后的混合浆料; [0023] (4)将步骤(3)中的混合浆料用模具高温浇注成块状材料,浇注时的温度控制在180-185℃,浇注时伴随着振动,块状材料和模具一起平稳地放入养护场,盖上塑料膜保温保湿养护,静养3-5d后脱模,进行码垛覆盖喷水养护。 [0024] 本发明的有益效果是: [0025] 1、本发明通过对现有最接近的环保材料的配方中添加石英砂、蛭石、膨润土、纳米级二氧化钛、膨胀玻化微珠、合成纤维和减水剂,并改变了相对应的重量份数,以及研制了该环保材料的制备方法,解决了现有环保保温建筑材料在应用于对抗压强度、保温隔热、隔音、净化空气和环保要求高的建筑上还存在着不足的问题; [0026] 2、本发明的原料中添加了蛭石,蛭石是一种天然、无味、无毒且在高温下会膨胀的矿物质,在800-900℃的温度下焙烧,体积会迅速膨胀,增大6-15倍,膨胀后的蛭石容重为100-200kg/m3,具有细小的空气隔层,导致其具有优良的保温性能,此外蛭石在吸附性、吸水性、隔音性、抗冻性和耐火性上均表现良好; [0027] 3、本发明的原料中添加了膨润土,膨润土具有吸湿性和膨胀性,在水介质中能分散成胶凝状和悬浮状,这种介质溶液具有一定的黏滞性、触变性和润滑性,能够与环保材料中的其他原料连接更加牢固,而且膨润土还具有对气体、液体和有机物质一定的吸附能力; [0028] 4、本发明的原料中添加了纳米级二氧化钛,纳米级二氧化钛具有杀菌、防污、除臭、无毒和性能稳定的特点,此外在紫外线的作用下,纳米级二氧化钛会被激活,生成具有高催化活性的游离基,具有很强的光氧化还原能力,可催化、光解附着于材料表面的各种甲醛等有机物,达到净化空气的效果,因此应用该原料的环保材料特别适合应用于室内装修材料; [0029] 5、本发明的原料中添加了膨胀玻化微珠,膨胀玻化微珠内部多孔、表面玻化封闭,具有良好的保温性能,而且弥补了膨胀珍珠岩作为轻质骨料的不足,克服了膨胀珍珠岩吸水性大、易粉化、在搅拌中体积失率大、产品后期保温性能降低和易空鼓开裂的缺陷。 [0030] 6、本发明中所述合成纤维为聚丙烯纤维,具有质轻、强度高、弹性好、耐热和保温; [0031] 7、本发明中所述水泥为普通硅酸盐水泥,普通硅酸盐水泥具有良好的胶结效果,能够使环保材料的原料之间连接的更加紧密,从而提高环保材料的抗压强度; [0032] 8、本发明中所述石英砂的粒径为1-2mm,细小的石英砂能够更好地填充于原料孔隙中,从而提高环保材料的抗压强度; [0033] 9、本发明中所述蛭石的粒径为6-8mm,作为该环保材料的粗骨料,承担着骨架的作用,粒径稍大有助于塑形; [0034] 10、本发明中所述减水剂为萘系高效减水剂,可减少20-25%的水用量,改善混合原料的和易性和将环保材料的强度提高20-40%。 具体实施方式[0035] 实施例1 [0036] 一种环保材料,包括以下重量份的原料:膨胀珍珠岩35份、氧化镁15份、水泥25份、脲醛树脂20份、十二烷基苯磺酸钠0.75份、负离子添加剂4份、石英砂13.5份、蛭石27份、膨润土10份、纳米级二氧化钛15份、膨胀玻化微珠13份、合成纤维14份、减水剂0.4份和水7份。 [0037] 该配方下制得的环保材料在抗压强度、保温隔热性能、隔音效果、净化空气效果和环保上达到了最优。 [0038] 原料中添加了石英砂在这里作为细骨料,能够提高环保材料的抗压强度。 [0039] 原料中添加了蛭石,蛭石是一种天然、无味、无毒且在高温下会膨胀的矿物质,在800-900℃的温度下焙烧,体积会迅速膨胀,增大6-15倍,膨胀后的蛭石容重为100-200kg/m3,具有细小的空气隔层,导致其具有优良的保温性能,此外蛭石在吸附性、吸水性、隔音性、抗冻性和耐火性上均表现良好。 [0040] 原料中添加了膨润土,膨润土具有吸湿性和膨胀性,在水介质中能分散成胶凝状和悬浮状,这种介质溶液具有一定的黏滞性、触变性和润滑性,能够与环保材料中的其他原料连接更加牢固,而且膨润土还具有对气体、液体和有机物质一定的吸附能力。 [0041] 原料中添加了纳米级二氧化钛,纳米级二氧化钛具有杀菌、防污、除臭、无毒和性能稳定的特点,此外在紫外线的作用下,纳米级二氧化钛会被激活,生成具有高催化活性的游离基,具有很强的光氧化还原能力,可催化、光解附着于材料表面的各种甲醛等有机物,达到净化空气的效果,因此应用该原料的环保材料特别适合应用于室内装修材料。 [0042] 原料中添加了膨胀玻化微珠,膨胀玻化微珠内部多孔、表面玻化封闭,具有良好的保温性能,而且弥补了膨胀珍珠岩作为轻质骨料的不足,克服了膨胀珍珠岩吸水性大、易粉化、在搅拌中体积失率大、产品后期保温性能降低和易空鼓开裂的缺陷。 [0043] 合成纤维为聚丙烯纤维,具有质轻、强度高、弹性好、耐热和保温[0044] 水泥为普通硅酸盐水泥,普通硅酸盐水泥具有良好的胶结效果,能够使环保材料的原料之间连接的更加紧密,从而提高环保材料的抗压强度。 [0045] 石英砂的粒径为1-2mm,细小的石英砂能够更好地填充于原料孔隙中,从而提高环保材料的抗压强度。 [0046] 蛭石的粒径为6-8mm,作为该环保材料的粗骨料,承担着骨架的作用,粒径稍大有助于塑形。 [0047] 减水剂为萘系高效减水剂,可减少20-25%的水用量,改善混合原料的和易性和将环保材料的强度提高20-40%。 [0048] 一种环保材料的制备方法,包括以下步骤: [0049] (1)按照环保材料原料的重量份数称取原料; [0050] (2)将蛭石放入窑炉中焙烧15-30min,焙烧温度控制在800-900℃,即得焙烧后的蛭石; [0051] (3)将步骤(2)中的焙烧后的蛭石和其他剩余原料放入到搅拌机中搅拌35-50min,即得搅拌后的混合浆料; [0052] (4)将步骤(3)中的混合浆料用模具高温浇注成块状材料,浇注时的温度控制在180-185℃,浇注时伴随着振动,块状材料和模具一起平稳地放入养护场,盖上塑料膜保温保湿养护,静养3-5d后脱模,进行码垛覆盖喷水养护。 [0053] 实施例2 [0054] 一种环保材料,包括以下重量份的原料:膨胀珍珠岩30份、氧化镁10份、水泥20份、脲醛树脂15份、十二烷基苯磺酸钠0.5份、负离子添加剂3份、石英砂12份、蛭石22份、膨润土8份、纳米级二氧化钛13份、膨胀玻化微珠12份、合成纤维13份、减水剂0.3份和水5份。 [0055] 原料中添加了石英砂在这里作为细骨料,能够提高环保材料的抗压强度。 [0056] 原料中添加了蛭石,蛭石是一种天然、无味、无毒且在高温下会膨胀的矿物质,在800-900℃的温度下焙烧,体积会迅速膨胀,增大6-15倍,膨胀后的蛭石容重为100-200kg/m3,具有细小的空气隔层,导致其具有优良的保温性能,此外蛭石在吸附性、吸水性、隔音性、抗冻性和耐火性上均表现良好。 [0057] 原料中添加了膨润土,膨润土具有吸湿性和膨胀性,在水介质中能分散成胶凝状和悬浮状,这种介质溶液具有一定的黏滞性、触变性和润滑性,能够与环保材料中的其他原料连接更加牢固,而且膨润土还具有对气体、液体和有机物质一定的吸附能力。 [0058] 原料中添加了纳米级二氧化钛,纳米级二氧化钛具有杀菌、防污、除臭、无毒和性能稳定的特点,此外在紫外线的作用下,纳米级二氧化钛会被激活,生成具有高催化活性的游离基,具有很强的光氧化还原能力,可催化、光解附着于材料表面的各种甲醛等有机物,达到净化空气的效果,因此应用该原料的环保材料特别适合应用于室内装修材料。 [0059] 原料中添加了膨胀玻化微珠,膨胀玻化微珠内部多孔、表面玻化封闭,具有良好的保温性能,而且弥补了膨胀珍珠岩作为轻质骨料的不足,克服了膨胀珍珠岩吸水性大、易粉化、在搅拌中体积失率大、产品后期保温性能降低和易空鼓开裂的缺陷。 [0060] 合成纤维为聚丙烯纤维,具有质轻、强度高、弹性好、耐热和保温[0061] 水泥为普通硅酸盐水泥,普通硅酸盐水泥具有良好的胶结效果,能够使环保材料的原料之间连接的更加紧密,从而提高环保材料的抗压强度。 [0062] 石英砂的粒径为1-2mm,细小的石英砂能够更好地填充于原料孔隙中,从而提高环保材料的抗压强度。 [0063] 蛭石的粒径为6-8mm,作为该环保材料的粗骨料,承担着骨架的作用,粒径稍大有助于塑形。 [0064] 减水剂为萘系高效减水剂,可减少20-25%的水用量,改善混合原料的和易性和将环保材料的强度提高20-40%。 [0065] 一种环保材料的制备方法,包括以下步骤: [0066] (1)按照环保材料原料的重量份数称取原料; [0067] (2)将蛭石放入窑炉中焙烧15-30min,焙烧温度控制在800-900℃,即得焙烧后的蛭石; [0068] (3)将步骤(2)中的焙烧后的蛭石和其他剩余原料放入到搅拌机中搅拌35-50min,即得搅拌后的混合浆料; [0069] (4)将步骤(3)中的混合浆料用模具高温浇注成块状材料,浇注时的温度控制在180-185℃,浇注时伴随着振动,块状材料和模具一起平稳地放入养护场,盖上塑料膜保温保湿养护,静养3-5d后脱模,进行码垛覆盖喷水养护。 [0070] 实施例3 [0071] 一种环保材料,包括以下重量份的原料:膨胀珍珠岩40份、氧化镁20份、水泥30份、脲醛树脂25份、十二烷基苯磺酸钠1份、负离子添加剂5份、石英砂15份、蛭石32份、膨润土12份、纳米级二氧化钛17份、膨胀玻化微珠14份、合成纤维15份、减水剂0.5份和水9份。 [0072] 原料中添加了石英砂在这里作为细骨料,能够提高环保材料的抗压强度。 [0073] 原料中添加了蛭石,蛭石是一种天然、无味、无毒且在高温下会膨胀的矿物质,在800-900℃的温度下焙烧,体积会迅速膨胀,增大6-15倍,膨胀后的蛭石容重为100-200kg/m3,具有细小的空气隔层,导致其具有优良的保温性能,此外蛭石在吸附性、吸水性、隔音性、抗冻性和耐火性上均表现良好。 [0074] 原料中添加了膨润土,膨润土具有吸湿性和膨胀性,在水介质中能分散成胶凝状和悬浮状,这种介质溶液具有一定的黏滞性、触变性和润滑性,能够与环保材料中的其他原料连接更加牢固,而且膨润土还具有对气体、液体和有机物质一定的吸附能力。 [0075] 原料中添加了纳米级二氧化钛,纳米级二氧化钛具有杀菌、防污、除臭、无毒和性能稳定的特点,此外在紫外线的作用下,纳米级二氧化钛会被激活,生成具有高催化活性的游离基,具有很强的光氧化还原能力,可催化、光解附着于材料表面的各种甲醛等有机物,达到净化空气的效果,因此应用该原料的环保材料特别适合应用于室内装修材料。 [0076] 原料中添加了膨胀玻化微珠,膨胀玻化微珠内部多孔、表面玻化封闭,具有良好的保温性能,而且弥补了膨胀珍珠岩作为轻质骨料的不足,克服了膨胀珍珠岩吸水性大、易粉化、在搅拌中体积失率大、产品后期保温性能降低和易空鼓开裂的缺陷。 [0077] 合成纤维为聚丙烯纤维,具有质轻、强度高、弹性好、耐热和保温[0078] 水泥为普通硅酸盐水泥,普通硅酸盐水泥具有良好的胶结效果,能够使环保材料的原料之间连接的更加紧密,从而提高环保材料的抗压强度。 [0079] 石英砂的粒径为1-2mm,细小的石英砂能够更好地填充于原料孔隙中,从而提高环保材料的抗压强度。 [0080] 蛭石的粒径为6-8mm,作为该环保材料的粗骨料,承担着骨架的作用,粒径稍大有助于塑形。 [0081] 减水剂为萘系高效减水剂,可减少20-25%的水用量,改善混合原料的和易性和将环保材料的强度提高20-40%。 [0082] 一种环保材料的制备方法,包括以下步骤: [0083] (1)按照环保材料原料的重量份数称取原料; [0084] (2)将蛭石放入窑炉中焙烧15-30min,焙烧温度控制在800-900℃,即得焙烧后的蛭石; [0085] (3)将步骤(2)中的焙烧后的蛭石和其他剩余原料放入到搅拌机中搅拌35-50min,即得搅拌后的混合浆料; [0086] (4)将步骤(3)中的混合浆料用模具高温浇注成块状材料,浇注时的温度控制在180-185℃,浇注时伴随着振动,块状材料和模具一起平稳地放入养护场,盖上塑料膜保温保湿养护,静养3-5d后脱模,进行码垛覆盖喷水养护。 [0087] 对比例1 [0088] 一种环保材料,包括以下重量份的原料:膨胀珍珠岩30份、氧化镁10份、水泥20份、脲醛树脂15份、十二烷基苯磺酸钠0.5份、负离子添加剂3份和水9份。 [0089] 一种环保材料的制备方法,包括以下步骤: [0090] (1)按照环保材料原料的重量份数称取原料; [0091] (2)将原料放入到搅拌机中搅拌35-50min,即得搅拌后的混合浆料; [0092] (3)将步骤(2)中的混合浆料用模具高温浇注成块状材料,浇注时的温度控制在180-185℃,浇注时伴随着振动,块状材料和模具一起平稳地放入养护场,盖上塑料膜保温保湿养护,静养3-5d后脱模,进行码垛覆盖喷水养护。 [0093] 将实施例1、实施例2、实施例3和对比例1中制得环保材料进行性能测试,测试结果如表1所示: [0094] [0095] [0096] 从表1数据比较可以看出,本发明的优点是: [0097] 1、一种环保材料及其制备方法,从测得的环保材料28d抗压强度值可以看出,实施例1-3的抗压强度值均高于对比例1,说明该环保材料抗压强度高。 [0098] 2、一种环保材料及其制备方法,从测得的环保材料的隔音等级可以看出,根据民用建筑隔声设计规范,隔音等级中一级为最高等级,隔音性能最好,级数越高,隔音性能越差,从测得的隔音等级可以看出,实施例1-3的隔音等级均低于对比例1,说明该用于环保材料的隔音性能好。 [0099] 3、一种环保材料及其制备方法,从测得的环保材料的导热系数可以看出,实施例1-3的导热系数均低于对比例1,说明该环保材料保温效果好。 [0100] 4、一种环保材料及其制备方法,从测得的环保材料的抗菌性能可以看出,实施例1-3的抗菌性能均优于对比例1,说明该环保材料抗菌效果好。 [0101] 5、一种环保材料及其制备方法,从测得的环保材料的甲醛和甲苯净化性能可以看出,实施例1-3的甲醛和甲苯净化性能均优于对比例1,说明该环保材料的净化空气效果好。 [0102] 6、一种环保材料及其制备方法,从测得的环保材料的负离子发生量可以看出,实施例1-3的负离子发生量均高于对比例1,说明该环保材料的净化空气效果好。 [0103] 7、一种环保材料及其制备方法,从测得的环保材料在各个指标的数据可以看出,实施例1均优于实施例2、实施例3和对比例1,说明该环保材料的原料配方和制备方法的合理性。 [0104] 以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换,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。 |