本發(fā)明涉及建筑材料這一
技術(shù)領(lǐng)域：
，特別涉及到高強(qiáng)度環(huán)保建筑材料的制備方法及其應(yīng)用。
背景技術(shù)：
：隨著世界范圍內(nèi)的能源緊缺以及能源利用所帶來的環(huán)境問題，資源、能源和環(huán)保是制約當(dāng)今人類社會(huì)和經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的三大考驗(yàn)，節(jié)能降耗減排是實(shí)現(xiàn)社會(huì)和經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的有效途徑。除了能源的高效轉(zhuǎn)化及可再生能源的合理開發(fā)外，充分提高能源的利用效率也是節(jié)能的關(guān)鍵。目前普遍認(rèn)為，建筑節(jié)能是各種節(jié)能途徑中潛力最大、最為直接有效的方式。建筑耗能一般包括建筑采暖、降溫、電氣、照明等所用的能源，其中以采暖和降溫能耗數(shù)量最多。建筑物保暖占據(jù)能源消耗的比重相當(dāng)驚人，我國北方建筑能耗占全部能耗的20％以上，而墻體傳熱在建筑物總體傳熱中所占的比例又是最大的。所以，建筑節(jié)能的首要任務(wù)還是建筑墻體材料的保溫隔熱，開發(fā)和應(yīng)用高效的保溫隔熱墻體材料是保證建筑節(jié)能的有效措施。隔熱保溫材料可有效減少熱量在產(chǎn)生、輸送、儲(chǔ)存和使用等過程中伴隨的熱量損失，廣泛應(yīng)用于建筑、化工、電子、服裝、航空天等領(lǐng)域，已成為提高能量利用效率和實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗減排的重要途徑。目前常用的墻體材料主要包括無機(jī)物和有機(jī)物兩大類，絕大多數(shù)無機(jī)墻體材料具有腐蝕性，而且在相變過程中具有過冷和相分離的缺點(diǎn)，影響了其儲(chǔ)能能力，而有機(jī)墻體材料不僅腐蝕性小、在相變過程中幾乎沒有相分離的缺點(diǎn)，且化學(xué)性能穩(wěn)定、價(jià)格便宜，但有機(jī)墻體材料存在導(dǎo)熱系數(shù)低、具有可燃性的缺點(diǎn)，致使其在儲(chǔ)能系統(tǒng)的應(yīng)用中傳熱性能差、儲(chǔ)能利用率低，從而降低了系統(tǒng)的效能，還有這些有機(jī)墻體材料的不穩(wěn)定性，隨時(shí)釋放含有甲醛等的有害氣體，對(duì)人的健康產(chǎn)生很大的危害。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供高強(qiáng)度環(huán)保建筑材料的制備方法，該方法通過將粉煤灰、硅藻土、膨脹蛭石球磨成粉、煅燒，再加入經(jīng)改性的羧基聚酯樹脂以及經(jīng)攪拌處理的聚乙烯樹脂、聚氨酯和二丁酸二辛酯磺酸鈉的混合物共同進(jìn)行加熱反應(yīng)，隨后經(jīng)混煉、硫化、熱壓等一系列特定工藝制成成品建筑材料。制備而成的建筑材料，其防火性能高，甲醛釋放量標(biāo)準(zhǔn)可達(dá)e0級(jí)，且抗壓強(qiáng)度高，具有較好的應(yīng)用前景。同時(shí)還公開了由該制備方法制得的高強(qiáng)度環(huán)保建筑材料在建筑墻體材料中的應(yīng)用。本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：高強(qiáng)度環(huán)保建筑材料的制備方法，由以下步驟組成：(1)將粉煤灰20-25份、硅藻土15-20份、膨脹蛭石8-12份加入球磨機(jī)中，加入不銹鋼研磨球，調(diào)節(jié)球磨機(jī)轉(zhuǎn)速80-100r/min，球磨4-6h，收集粉體過120目篩，得混合粉末；(2)將羧基聚酯樹脂22-28份置于反應(yīng)釜中，升溫至150℃，在真空條件下處理2-3h，隨后升溫至175℃，加入四丁酚醛6-10份、聚己二酸乙二醇酯3-5份、甲氧基聚乙二醇2-4份，在常壓下反應(yīng)1h，將反應(yīng)產(chǎn)物用3mol/l的稀鹽酸洗滌2-3次，然后用去離子水洗滌至中性，得改性羧基聚酯樹脂；(3)將聚乙烯樹脂6-15份、聚氨酯3-9份、二丁酸二辛酯磺酸鈉1-3份加入攪拌機(jī)中，調(diào)整攪拌機(jī)的轉(zhuǎn)速為180-220rpm，攪拌25min，得攪拌混合物；(4)將步驟(1)得到的混合粉末加入煅燒爐中，在1000-1200℃下，煅燒50min，然后迅速降溫至室溫，得煅燒產(chǎn)物；(5)將步驟(4)的煅燒產(chǎn)物加入反應(yīng)釜中，加熱反應(yīng)釜，待溫度達(dá)到115℃時(shí)，再向反應(yīng)釜中加入步驟(2)所得的改性羧基聚酯樹脂和步驟(3)所得的攪拌混合物，混合均勻后保溫反應(yīng)30min，得初步反應(yīng)產(chǎn)物；(6)將步驟(5)所得的初步反應(yīng)產(chǎn)物倒入混煉機(jī)中，調(diào)節(jié)混煉機(jī)溫度至130-150℃，隨后向混煉機(jī)中加入木質(zhì)纖維3-5份，在120-150rpm的攪拌速率下混煉15-20min，得中間反應(yīng)產(chǎn)物；(7)將步驟(6)的中間反應(yīng)產(chǎn)物在150℃的條件下硫化45min，冷卻至室溫后得硫化反應(yīng)物；(8)將步驟(7)得到的硫化反應(yīng)物粉碎成顆粒狀，與交聯(lián)劑2-4份進(jìn)行充分機(jī)械混勻并得到混合物料，隨后將上述混合物料放置在預(yù)制的成型模具內(nèi)進(jìn)行熱壓，熱壓溫度為100-120℃，熱壓時(shí)間為4-5h，熱壓完成后冷卻至室溫，得到成品材料。優(yōu)選地，所述步驟(1)中球磨機(jī)的球料比為15:1。優(yōu)選地，所述步驟(2)中的真空度優(yōu)選為-0.08mpa。優(yōu)選地，所述步驟(8)中的交聯(lián)劑選自丙烯酸異辛酯、甘油二甲基丙烯酸酯、三乙醇胺中的任意一種。本發(fā)明還提供了由上述制備方法得到的高強(qiáng)度環(huán)保建筑材料在建筑墻體材料中的應(yīng)用。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其有益效果為：(1)本發(fā)明的高強(qiáng)度環(huán)保建筑材料制備方法通過將粉煤灰、硅藻土、膨脹蛭石球磨成粉、煅燒，再加入經(jīng)改性的羧基聚酯樹脂以及經(jīng)攪拌處理的聚乙烯樹脂、聚氨酯和二丁酸二辛酯磺酸鈉的混合物共同進(jìn)行加熱反應(yīng)，隨后經(jīng)混煉、硫化、熱壓等一系列特定工藝制成成品建筑材料。制備而成的建筑材料，其防火性能高，甲醛釋放量標(biāo)準(zhǔn)可達(dá)e0級(jí)，且抗壓強(qiáng)度高，具有較好的應(yīng)用前景。(2)本發(fā)明通過將羧基聚酯樹脂經(jīng)特定工藝進(jìn)行改性，使得最后所制備得到的建筑材料在材料性能上有了顯著提到，相比較于只添加未經(jīng)改性的羧基聚酯樹脂而言，取得了預(yù)料不到的技術(shù)效果。(3)本發(fā)明的高強(qiáng)度環(huán)保建筑材料的制備方法所用原料廉價(jià)、方法簡單，適于大規(guī)模工業(yè)化運(yùn)用，實(shí)用性強(qiáng)。具體實(shí)施方式下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明。實(shí)施例1(1)將粉煤灰20份、硅藻土15份、膨脹蛭石8份加入球磨機(jī)中，加入不銹鋼研磨球，球磨機(jī)的球料比為15:1，調(diào)節(jié)球磨機(jī)轉(zhuǎn)速80r/min，球磨4h，收集粉體過120目篩，得混合粉末；(2)將羧基聚酯樹脂22份置于反應(yīng)釜中，升溫至150℃，在真空度為-0.08mpa的條件下處理2h，隨后升溫至175℃，加入四丁酚醛6份、聚己二酸乙二醇酯3份、甲氧基聚乙二醇2份，在常壓下反應(yīng)1h，將反應(yīng)產(chǎn)物用3mol/l的稀鹽酸洗滌2-3次，然后用去離子水洗滌至中性，得改性羧基聚酯樹脂；(3)將聚乙烯樹脂6份、聚氨酯3份、二丁酸二辛酯磺酸鈉1份加入攪拌機(jī)中，調(diào)整攪拌機(jī)的轉(zhuǎn)速為180rpm，攪拌25min，得攪拌混合物；(4)將步驟(1)得到的混合粉末加入煅燒爐中，在1000℃下，煅燒50min，然后迅速降溫至室溫，得煅燒產(chǎn)物；(5)將步驟(4)的煅燒產(chǎn)物加入反應(yīng)釜中，加熱反應(yīng)釜，待溫度達(dá)到115℃時(shí)，再向反應(yīng)釜中加入步驟(2)所得的改性羧基聚酯樹脂和步驟(3)所得的攪拌混合物，混合均勻后保溫反應(yīng)30min，得初步反應(yīng)產(chǎn)物；(6)將步驟(5)所得的初步反應(yīng)產(chǎn)物倒入混煉機(jī)中，調(diào)節(jié)混煉機(jī)溫度至130℃，隨后向混煉機(jī)中加入木質(zhì)纖維3份，在120rpm的攪拌速率下混煉15min，得中間反應(yīng)產(chǎn)物；(7)將步驟(6)的中間反應(yīng)產(chǎn)物在150℃的條件下硫化45min，冷卻至室溫后得硫化反應(yīng)物；(8)將步驟(7)得到的硫化反應(yīng)物粉碎成顆粒狀，與丙烯酸異辛酯2份進(jìn)行充分機(jī)械混勻并得到混合物料，隨后將上述混合物料放置在預(yù)制的成型模具內(nèi)進(jìn)行熱壓，熱壓溫度為100℃，熱壓時(shí)間為4h，熱壓完成后冷卻至室溫，得到成品材料。實(shí)施例2(1)將粉煤灰22份、硅藻土17份、膨脹蛭石10份加入球磨機(jī)中，加入不銹鋼研磨球，球磨機(jī)的球料比為15:1，調(diào)節(jié)球磨機(jī)轉(zhuǎn)速90r/min，球磨5h，收集粉體過120目篩，得混合粉末；(2)將羧基聚酯樹脂25份置于反應(yīng)釜中，升溫至150℃，在真空度為-0.08mpa的條件下處理2.5h，隨后升溫至175℃，加入四丁酚醛8份、聚己二酸乙二醇酯4份、甲氧基聚乙二醇3份，在常壓下反應(yīng)1h，將反應(yīng)產(chǎn)物用3mol/l的稀鹽酸洗滌2-3次，然后用去離子水洗滌至中性，得改性羧基聚酯樹脂；(3)將聚乙烯樹脂11份、聚氨酯6份、二丁酸二辛酯磺酸鈉2份加入攪拌機(jī)中，調(diào)整攪拌機(jī)的轉(zhuǎn)速為200rpm，攪拌25min，得攪拌混合物；(4)將步驟(1)得到的混合粉末加入煅燒爐中，在1100℃下，煅燒50min，然后迅速降溫至室溫，得煅燒產(chǎn)物；(5)將步驟(4)的煅燒產(chǎn)物加入反應(yīng)釜中，加熱反應(yīng)釜，待溫度達(dá)到115℃時(shí)，再向反應(yīng)釜中加入步驟(2)所得的改性羧基聚酯樹脂和步驟(3)所得的攪拌混合物，混合均勻后保溫反應(yīng)30min，得初步反應(yīng)產(chǎn)物；(6)將步驟(5)所得的初步反應(yīng)產(chǎn)物倒入混煉機(jī)中，調(diào)節(jié)混煉機(jī)溫度至140℃，隨后向混煉機(jī)中加入木質(zhì)纖維4份，在135rpm的攪拌速率下混煉17min，得中間反應(yīng)產(chǎn)物；(7)將步驟(6)的中間反應(yīng)產(chǎn)物在150℃的條件下硫化45min，冷卻至室溫后得硫化反應(yīng)物；(8)將步驟(7)得到的硫化反應(yīng)物粉碎成顆粒狀，與甘油二甲基丙烯酸酯3份進(jìn)行充分機(jī)械混勻并得到混合物料，隨后將上述混合物料放置在預(yù)制的成型模具內(nèi)進(jìn)行熱壓，熱壓溫度為110℃，熱壓時(shí)間為4.5h，熱壓完成后冷卻至室溫，得到成品材料。實(shí)施例3(1)將粉煤灰25份、硅藻土20份、膨脹蛭石12份加入球磨機(jī)中，加入不銹鋼研磨球，球磨機(jī)的球料比為15:1，調(diào)節(jié)球磨機(jī)轉(zhuǎn)速100r/min，球磨6h，收集粉體過120目篩，得混合粉末；(2)將羧基聚酯樹脂28份置于反應(yīng)釜中，升溫至150℃，在真空度為-0.08mpa的條件下處理3h，隨后升溫至175℃，加入四丁酚醛10份、聚己二酸乙二醇酯5份、甲氧基聚乙二醇4份，在常壓下反應(yīng)1h，將反應(yīng)產(chǎn)物用3mol/l的稀鹽酸洗滌2-3次，然后用去離子水洗滌至中性，得改性羧基聚酯樹脂；(3)將聚乙烯樹脂15份、聚氨酯9份、二丁酸二辛酯磺酸鈉3份加入攪拌機(jī)中，調(diào)整攪拌機(jī)的轉(zhuǎn)速為220rpm，攪拌25min，得攪拌混合物；(4)將步驟(1)得到的混合粉末加入煅燒爐中，在1200℃下，煅燒50min，然后迅速降溫至室溫，得煅燒產(chǎn)物；(5)將步驟(4)的煅燒產(chǎn)物加入反應(yīng)釜中，加熱反應(yīng)釜，待溫度達(dá)到115℃時(shí)，再向反應(yīng)釜中加入步驟(2)所得的改性羧基聚酯樹脂和步驟(3)所得的攪拌混合物，混合均勻后保溫反應(yīng)30min，得初步反應(yīng)產(chǎn)物；(6)將步驟(5)所得的初步反應(yīng)產(chǎn)物倒入混煉機(jī)中，調(diào)節(jié)混煉機(jī)溫度至150℃，隨后向混煉機(jī)中加入木質(zhì)纖維5份，在150rpm的攪拌速率下混煉20min，得中間反應(yīng)產(chǎn)物；(7)將步驟(6)的中間反應(yīng)產(chǎn)物在150℃的條件下硫化45min，冷卻至室溫后得硫化反應(yīng)物；(8)將步驟(7)得到的硫化反應(yīng)物粉碎成顆粒狀，與三乙醇胺4份進(jìn)行充分機(jī)械混勻并得到混合物料，隨后將上述混合物料放置在預(yù)制的成型模具內(nèi)進(jìn)行熱壓，熱壓溫度為120℃，熱壓時(shí)間為5h，熱壓完成后冷卻至室溫，得到成品材料。對(duì)比例1(1)將粉煤灰15份、硅藻土25份、膨脹蛭石10份加入球磨機(jī)中，加入不銹鋼研磨球，球磨機(jī)的球料比為15:1，調(diào)節(jié)球磨機(jī)轉(zhuǎn)速80r/min，球磨4h，收集粉體過120目篩，得混合粉末；(2)將羧基聚酯樹脂22份置于反應(yīng)釜中，升溫至150℃，在真空度為-0.08mpa的條件下處理2h，隨后升溫至175℃，加入四丁酚醛6份、聚己二酸乙二醇酯3份、甲氧基聚乙二醇2份，在常壓下反應(yīng)1h，將反應(yīng)產(chǎn)物用3mol/l的稀鹽酸洗滌2-3次，然后用去離子水洗滌至中性，得改性羧基聚酯樹脂；(3)將聚乙烯樹脂6份、聚氨酯3份、二丁酸二辛酯磺酸鈉1份加入攪拌機(jī)中，調(diào)整攪拌機(jī)的轉(zhuǎn)速為180rpm，攪拌25min，得攪拌混合物；(4)將步驟(1)得到的混合粉末加入煅燒爐中，在800℃下，煅燒50min，然后迅速降溫至室溫，得煅燒產(chǎn)物；(5)將步驟(4)的煅燒產(chǎn)物加入反應(yīng)釜中，加熱反應(yīng)釜，待溫度達(dá)到115℃時(shí)，再向反應(yīng)釜中加入步驟(2)所得的改性羧基聚酯樹脂和步驟(3)所得的攪拌混合物，混合均勻后保溫反應(yīng)30min，得初步反應(yīng)產(chǎn)物；(6)將步驟(5)所得的初步反應(yīng)產(chǎn)物倒入混煉機(jī)中，調(diào)節(jié)混煉機(jī)溫度至180℃，隨后向混煉機(jī)中加入木質(zhì)纖維8份，在120rpm的攪拌速率下混煉15min，得中間反應(yīng)產(chǎn)物；(7)將步驟(6)的中間反應(yīng)產(chǎn)物在150℃的條件下硫化45min，冷卻至室溫后得硫化反應(yīng)物；(8)將步驟(7)得到的硫化反應(yīng)物粉碎成顆粒狀，與丙烯酸異辛酯2份進(jìn)行充分機(jī)械混勻并得到混合物料，隨后將上述混合物料放置在預(yù)制的成型模具內(nèi)進(jìn)行熱壓，熱壓溫度為100℃，熱壓時(shí)間為4h，熱壓完成后冷卻至室溫，得到成品材料。對(duì)比例2(1)將粉煤灰22份、硅藻土17份、膨脹蛭石10份加入球磨機(jī)中，加入不銹鋼研磨球，球磨機(jī)的球料比為15:1，調(diào)節(jié)球磨機(jī)轉(zhuǎn)速90r/min，球磨5h，收集粉體過120目篩，得混合粉末；(2)將聚乙烯樹脂11份、聚氨酯6份、二丁酸二辛酯磺酸鈉2份加入攪拌機(jī)中，調(diào)整攪拌機(jī)的轉(zhuǎn)速為200rpm，攪拌25min，得攪拌混合物；(3)將步驟(1)得到的混合粉末加入煅燒爐中，在1100℃下，煅燒50min，然后迅速降溫至室溫，得煅燒產(chǎn)物；(4)將步驟(3)的煅燒產(chǎn)物加入反應(yīng)釜中，加熱反應(yīng)釜，待溫度達(dá)到115℃時(shí)，再向反應(yīng)釜中加入羧基聚酯樹脂25份和步驟(2)所得的攪拌混合物，混合均勻后保溫反應(yīng)30min，得初步反應(yīng)產(chǎn)物；(5)將步驟(4)所得的初步反應(yīng)產(chǎn)物倒入混煉機(jī)中，調(diào)節(jié)混煉機(jī)溫度至140℃，隨后向混煉機(jī)中加入木質(zhì)纖維4份，在135rpm的攪拌速率下混煉17min，得中間反應(yīng)產(chǎn)物；(6)將步驟(5)的中間反應(yīng)產(chǎn)物在150℃的條件下硫化45min，冷卻至室溫后得硫化反應(yīng)物；(7)將步驟(6)得到的硫化反應(yīng)物粉碎成顆粒狀，與甘油二甲基丙烯酸酯3份進(jìn)行充分機(jī)械混勻并得到混合物料，隨后將上述混合物料放置在預(yù)制的成型模具內(nèi)進(jìn)行熱壓，熱壓溫度為110℃，熱壓時(shí)間為4.5h，熱壓完成后冷卻至室溫，得到成品材料。對(duì)比例3(1)將粉煤灰25份、硅藻土20份、膨脹蛭石12份加入球磨機(jī)中，加入不銹鋼研磨球，球磨機(jī)的球料比為15:1，調(diào)節(jié)球磨機(jī)轉(zhuǎn)速100r/min，球磨6h，收集粉體過120目篩，得混合粉末；(2)將羧基聚酯樹脂28份置于反應(yīng)釜中，升溫至150℃，在真空度為-0.08mpa的條件下處理3h，隨后升溫至175℃，加入四丁酚醛10份、聚己二酸乙二醇酯5份、甲氧基聚乙二醇4份，在常壓下反應(yīng)1h，將反應(yīng)產(chǎn)物用3mol/l的稀鹽酸洗滌2-3次，然后用去離子水洗滌至中性，得改性羧基聚酯樹脂；(3)將聚乙烯樹脂15份、聚氨酯9份、二丁酸二辛酯磺酸鈉3份加入攪拌機(jī)中，調(diào)整攪拌機(jī)的轉(zhuǎn)速為220rpm，攪拌25min，得攪拌混合物；(4)將步驟(1)的混合粉末加入反應(yīng)釜中，加熱反應(yīng)釜，待溫度達(dá)到115℃時(shí)，再向反應(yīng)釜中加入步驟(2)所得的改性羧基聚酯樹脂和步驟(3)所得的攪拌混合物，混合均勻后保溫反應(yīng)30min，得初步反應(yīng)產(chǎn)物；(5)將步驟(4)所得的初步反應(yīng)產(chǎn)物倒入混煉機(jī)中，調(diào)節(jié)混煉機(jī)溫度至150℃，隨后向混煉機(jī)中加入木質(zhì)纖維5份，在150rpm的攪拌速率下混煉20min，得中間反應(yīng)產(chǎn)物；(6)將步驟(5)的中間反應(yīng)產(chǎn)物在150℃的條件下硫化45min，冷卻至室溫后得硫化反應(yīng)物；(7)將步驟(6)得到的硫化反應(yīng)物粉碎成顆粒狀，與三乙醇胺4份進(jìn)行充分機(jī)械混勻并得到混合物料，隨后將上述混合物料放置在預(yù)制的成型模具內(nèi)進(jìn)行熱壓，熱壓溫度為120℃，熱壓時(shí)間為5h，熱壓完成后冷卻至室溫，得到成品材料。將實(shí)施例1-3和對(duì)比例1-3的制得的高強(qiáng)度環(huán)保建筑材料分別進(jìn)行防火性能等級(jí)、甲醛釋放量標(biāo)準(zhǔn)、抗壓強(qiáng)度這三項(xiàng)性能測(cè)試，測(cè)試結(jié)果如表1所示。表1防火性能等級(jí)(級(jí))甲醛釋放量標(biāo)準(zhǔn)(級(jí))抗壓強(qiáng)度(mpa)實(shí)施例1ae01.72實(shí)施例2ae01.77實(shí)施例3ae01.68對(duì)比例1b1e01.25對(duì)比例2b1e01.03對(duì)比例3b1e01.19本發(fā)明的高強(qiáng)度環(huán)保建筑材料制備方法通過將粉煤灰、硅藻土、膨脹蛭石球磨成粉、煅燒，再加入經(jīng)改性的羧基聚酯樹脂以及經(jīng)攪拌處理的聚乙烯樹脂、聚氨酯和二丁酸二辛酯磺酸鈉的混合物共同進(jìn)行加熱反應(yīng)，隨后經(jīng)混煉、硫化、熱壓等一系列特定工藝制成成品建筑材料。制備而成的建筑材料，其防火性能高，甲醛釋放量標(biāo)準(zhǔn)可達(dá)e0級(jí)，且抗壓強(qiáng)度高，具有較好的應(yīng)用前景。本發(fā)明的高強(qiáng)度環(huán)保建筑材料的制備方法所用原料廉價(jià)、方法簡單，適于大規(guī)模工業(yè)化運(yùn)用，實(shí)用性強(qiáng)。以上所述僅為本發(fā)明的實(shí)施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的
技術(shù)領(lǐng)域：
，均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。當(dāng)前第1頁12