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一種添加有氯丁橡膠的建筑材料制備方法及其應(yīng)用與流程

文檔序號(hào):11277592閱讀:202來源:國知局
本發(fā)明涉及建筑材料這一
技術(shù)領(lǐng)域
,特別涉及到添加有氯丁橡膠的建筑材料制備方法及其應(yīng)用。
背景技術(shù)
:在建筑物中使用的材料統(tǒng)稱為建筑材料。新型的建筑材料包括的范圍很廣,有保溫材料、隔熱材料、高強(qiáng)度材料、會(huì)呼吸的材料等都屬于新型材料。建筑材料可分為結(jié)構(gòu)材料、裝飾材料和某些專用材料。結(jié)構(gòu)材料包括木材、竹材、石材、水泥、混凝土、金屬、磚瓦、陶瓷、玻璃、工程塑料、復(fù)合材料等;裝飾材料包括各種涂料、油漆、鍍層、貼面、各色瓷磚、具有特殊效果的玻璃等;專用材料指用于防水、防潮、防腐、防火、阻燃、隔音、隔熱、保溫、密封等?;炷磷鳛閼?yīng)用最廣泛的建筑材料,是用水泥作膠凝材料,砂、石作集料,與水按一定配比攪拌成型。盡管它有著強(qiáng)度高、耐久性好等優(yōu)點(diǎn),但同時(shí)也具有抗拉強(qiáng)度低、韌性差和開裂后裂縫寬度難以控制等缺點(diǎn),因此,在傳統(tǒng)的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中,由于裂縫導(dǎo)致鋼筋銹蝕而出現(xiàn)的工程事故經(jīng)常發(fā)生?;炷两Y(jié)構(gòu)裂縫直接影響著結(jié)構(gòu)的耐久性和工程的使用壽命,最終導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)過早地劣化甚至完全喪失使用功能。為克服混凝土這些缺點(diǎn),聚丙烯纖維混凝土和鋼纖維混凝土等應(yīng)運(yùn)而生,這類混凝土的纖維摻量通常小于2%,這樣做雖然一定程度上起到了減輕混凝土早期開裂,提高材料抗彎韌度等作用,但在直接拉伸荷載作用下仍發(fā)生應(yīng)變軟化破壞,開裂后裂縫馬上進(jìn)入局部化擴(kuò)展階段。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明提供一種添加有氯丁橡膠的建筑材料制備方法,該方法通過將硅酸鹽水泥、珍珠巖粉、海泡石球磨成粉、煅燒,再加入經(jīng)改性的羧基聚酯樹脂以及經(jīng)超聲處理的聚丙烯酰胺、鄰苯二甲酸醋酸纖維素和聚苯硫醚的混合物共同進(jìn)行加熱反應(yīng),隨后經(jīng)混煉、硫化、粉碎、攪拌、注模、保溫老化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,其韌性足、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添加有氯丁橡膠的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):一種添加有氯丁橡膠的建筑材料制備方法,由以下步驟組成:(1)將硅酸鹽水泥20-25份、珍珠巖粉15-20份、海泡石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)將聚丙烯酰胺6-15份、鄰苯二甲酸醋酸纖維素3-9份、聚苯硫醚1-3份混合,加入2000ml去離子水,進(jìn)行超聲處理,超聲處理的條件為:溫度50-60℃,超聲功率800w,超聲時(shí)間25-35min;得超聲處理混合物;(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)所得的超聲處理混合物,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)中加入氯丁橡膠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,然后在攪拌條件下加入交聯(lián)劑、固化劑,攪拌30-50min,再將攪拌后的混合物料注入箱式模具中,在100-120℃下保溫老化18h,降溫至室溫,得到成品。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。優(yōu)選地,所述步驟(8)中的固化劑優(yōu)選為亞甲基雙環(huán)己烷胺。本發(fā)明還提供了由上述制備方法得到的添加有氯丁橡膠的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)明的添加有氯丁橡膠的建筑材料制備方法通過將硅酸鹽水泥、珍珠巖粉、海泡石球磨成粉、煅燒,再加入經(jīng)改性的羧基聚酯樹脂以及經(jīng)超聲處理的聚丙烯酰胺、鄰苯二甲酸醋酸纖維素和聚苯硫醚的混合物共同進(jìn)行加熱反應(yīng),隨后經(jīng)混煉、硫化、粉碎、攪拌、注模、保溫老化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,其韌性足、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)明的添加有氯丁橡膠的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)將硅酸鹽水泥20份、珍珠巖粉15份、海泡石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)將聚丙烯酰胺6份、鄰苯二甲酸醋酸纖維素3份、聚苯硫醚1份混合,加入2000ml去離子水,進(jìn)行超聲處理,超聲處理的條件為:溫度50℃,超聲功率800w,超聲時(shí)間25min;得超聲處理混合物;(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)所得的超聲處理混合物,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)中加入氯丁橡膠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,然后在攪拌條件下加入丙烯酸異辛酯、亞甲基雙環(huán)己烷胺,攪拌30min,再將攪拌后的混合物料注入箱式模具中,在100℃下保溫老化18h,降溫至室溫,得到成品。實(shí)施例2(1)將硅酸鹽水泥23份、珍珠巖粉17份、海泡石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)將聚丙烯酰胺10份、鄰苯二甲酸醋酸纖維素6份、聚苯硫醚2份混合,加入2000ml去離子水,進(jìn)行超聲處理,超聲處理的條件為:溫度55℃,超聲功率800w,超聲時(shí)間30min;得超聲處理混合物;(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)所得的超聲處理混合物,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)中加入氯丁橡膠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,然后在攪拌條件下加入甘油二甲基丙烯酸酯、亞甲基雙環(huán)己烷胺,攪拌40min,再將攪拌后的混合物料注入箱式模具中,在110℃下保溫老化18h,降溫至室溫,得到成品。實(shí)施例3(1)將硅酸鹽水泥25份、珍珠巖粉20份、海泡石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)將聚丙烯酰胺15份、鄰苯二甲酸醋酸纖維素9份、聚苯硫醚3份混合,加入2000ml去離子水,進(jìn)行超聲處理,超聲處理的條件為:溫度60℃,超聲功率800w,超聲時(shí)間35min;得超聲處理混合物;(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)所得的超聲處理混合物,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)中加入氯丁橡膠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,然后在攪拌條件下加入三乙醇胺、亞甲基雙環(huán)己烷胺,攪拌50min,再將攪拌后的混合物料注入箱式模具中,在120℃下保溫老化18h,降溫至室溫,得到成品。對(duì)比例1(1)將硅酸鹽水泥30份、珍珠巖粉12份、海泡石20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)將聚丙烯酰胺20份、鄰苯二甲酸醋酸纖維素10份、聚苯硫醚5份混合,加入2000ml去離子水,進(jìn)行超聲處理,超聲處理的條件為:溫度50℃,超聲功率800w,超聲時(shí)間25min;得超聲處理混合物;(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)所得的超聲處理混合物,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)中加入氯丁橡膠10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,然后在攪拌條件下加入丙烯酸異辛酯、亞甲基雙環(huán)己烷胺,攪拌30min,再將攪拌后的混合物料注入箱式模具中,在100℃下保溫老化18h,降溫至室溫,得到成品。對(duì)比例2(1)將硅酸鹽水泥23份、珍珠巖粉17份、海泡石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)將聚丙烯酰胺10份、鄰苯二甲酸醋酸纖維素6份、聚苯硫醚2份混合,加入2000ml去離子水,進(jìn)行超聲處理,超聲處理的條件為:溫度55℃,超聲功率800w,超聲時(shí)間30min;得超聲處理混合物;(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)所得的超聲處理混合物,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)中加入氯丁橡膠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,然后在攪拌條件下加入甘油二甲基丙烯酸酯、亞甲基雙環(huán)己烷胺,攪拌40min,再將攪拌后的混合物料注入箱式模具中,在110℃下保溫老化18h,降溫至室溫,得到成品。對(duì)比例3(1)將硅酸鹽水泥25份、珍珠巖粉20份、海泡石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)將聚丙烯酰胺15份、鄰苯二甲酸醋酸纖維素9份、聚苯硫醚3份混合,加入2000ml去離子水,進(jìn)行超聲處理,超聲處理的條件為:溫度60℃,超聲功率800w,超聲時(shí)間35min;得超聲處理混合物;(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150℃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)所得的超聲處理混合物,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)中加入氯丁橡膠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,然后在攪拌條件下加入三乙醇胺、亞甲基雙環(huán)己烷胺,攪拌50min,再將攪拌后的混合物料注入箱式模具中,在150℃下保溫老化18h,降溫至室溫,得到成品。將實(shí)施例1-3和對(duì)比例1-3的制得的建筑材料分別進(jìn)行抗拉強(qiáng)度、斷裂伸長率、缺口沖擊強(qiáng)度這三項(xiàng)性能測試,測試結(jié)果如表1所示。表1抗拉強(qiáng)度(kn/m)斷裂伸長率(%)缺口沖擊強(qiáng)度(kj/m2)實(shí)施例16518.65.7實(shí)施例26719.36.1實(shí)施例35916.85.4對(duì)比例1437.73.9對(duì)比例2364.13.3對(duì)比例3415.24.2本發(fā)明的添加有氯丁橡膠的建筑材料制備方法通過將硅酸鹽水泥、珍珠巖粉、海泡石球磨成粉、煅燒,再加入經(jīng)改性的羧基聚酯樹脂以及經(jīng)超聲處理的聚丙烯酰胺、鄰苯二甲酸醋酸纖維素和聚苯硫醚的混合物共同進(jìn)行加熱反應(yīng),隨后經(jīng)混煉、硫化、粉碎、攪拌、注模、保溫老化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,其韌性足、強(qiáng)度高,具有較好的應(yīng)用前景。本發(fā)明的添加有氯丁橡膠的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
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