CN107954649A - 一种硅酸盐包覆改性废旧eps轻骨料的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种硅酸盐包覆改性废旧EPS轻骨料的制备方法，采用硅烷乳液、乙烯‑醋酸乙烯乳液对废旧EPS颗粒进行表面改性，同时加入粉煤灰、硅灰、水泥混合料，经拌和对EPS颗粒进行造壳处理，得到改性废旧EPS轻骨料，使EPS颗粒表面由憎水性改变为亲水性，当其再与水泥浆体混合时，可以很容易被润湿，从而使EPS颗粒与砂浆结合更为紧密。

Description

一种硅酸盐包覆改性废旧EPS轻骨料的制备方法
技术领域
本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种硅酸盐包覆改性废旧EPS轻骨料的制备方法。
背景技术
EPS多为一次性使用，我国每年有大量废弃 EPS，因其处理与降解困难而成为危害环境的白色污染。发达国家出于环境保护与资源综合利用需要，将废弃EPS 加工成颗粒作为轻骨料 ,配制轻混凝土和轻质砂浆，并已在工程中应用。
EPS 表面为憎水性，与硅酸盐无机胶结材不相容 。在新拌砂浆中，由于EPS颗粒与水泥浆体之间不亲合，且容重很小，所以在搅拌过程中很容易造成 EPS颗粒“上浮”，从而导致砂浆分层，保水性下降，严重影响其和易性与施工性能。
发明内容
本发明提供了一种硅酸盐包覆改性废旧EPS轻骨料的制备方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种硅酸盐包覆改性废旧EPS轻骨料的制备方法，采用硅烷乳液、乙烯-醋酸乙烯乳液对废旧EPS颗粒进行表面改性，同时加入粉煤灰、硅灰、水泥混合料，经拌和对EPS颗粒进行造壳处理，得到改性废旧EPS轻骨料。
具体步骤如下：
（1）将废弃的聚苯乙烯泡沫经专用破碎机破碎而成的粒度小于5mm的EPS颗粒，清洗干燥后，备用；
（2）称取0.05-0.3份乳化剂、0.2-1份聚乙二醇加入到25-35份蒸馏水中，搅拌20-40分钟使其混合均匀，加入6-10份硅烷单体，置于30-40℃水浴锅内恒温搅拌3-6小时，保持转速2000-3000r/min，充分乳化后，静置冷却，制得硅烷乳液；
（3）将8-16份乙烯-醋酸乙烯乳液加入到装有回流装置的三口烧瓶中，升温至50-60℃后，在搅拌下缓慢滴步骤（2）硅烷乳液，保温搅拌4-6小时，最后加水稀释至有效固含量为30-40%的水性溶液；
（4）向步骤（3）溶液中加入1-4份硅烷偶联剂KH-570，搅拌均匀后，加入24-38份EPS颗粒，搅拌10-20分钟至EPS颗粒表面完全被润湿，投入水泥灰混合料，继续搅拌，使EPS颗粒表面均匀裹有一层混合料，陈化0.5-2小时，得到改性EPS轻骨料。
其中，所述步骤（2）乳化剂为十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠或壬基酚聚氧乙烯醚中的一种或几种。
其中，所述步骤（2）硅烷单体是指异丁基三乙氧基硅烷、辛基三甲氧基硅烷或甲基三甲氧基硅烷中的一种或多种组合。
其中，所述步骤（3）乙烯-醋酸乙烯乳液固含量在60%。
其中，所述步骤（4）水泥灰混合料由硅灰、粉煤灰和水泥按照1:2:4-6的比例混合组成。
本发明有益效果如下：
本发明中制备的硅烷乳液经水解生成大量的硅醇， EVA乳液中的乙酸乙烯基团发生水解，生成乙酸根离子，两者之间相互发生聚合反应及硅醇之间的自缩合反应，形成交联聚合物的三维网状结构，同时加入水泥混合料，乙酸根等基团在孔隙水的参与下与水泥硬化浆体中Ca(OH)2进行反应，形成二次水化产物C-S-H凝胶，混合料与水泥水化产物被桥联成整体，完成对EPS颗粒的造壳，使EPS颗粒表面由憎水性改变为亲水性，当其再与水泥浆体混合时，可以很容易被润湿，从而使EPS颗粒与砂浆结合更为紧密。
具体实施方式
一种硅酸盐包覆改性废旧EPS轻骨料的制备方法，采用硅烷乳液、乙烯-醋酸乙烯乳液对废旧EPS颗粒进行表面改性，同时加入粉煤灰、硅灰、水泥混合料，经拌和对EPS颗粒进行造壳处理，得到改性废旧EPS轻骨料。
具体步骤如下：
（1）将废弃的聚苯乙烯泡沫经专用破碎机破碎而成的粒度小于5mm的EPS颗粒，清洗干燥后，备用；
（2）称取0.08份十二烷基磺酸钠、0.5份聚乙二醇加入到20份蒸馏水中，搅拌20分钟使其混合均匀，加入8份异丁基三乙氧基硅烷，置于35℃水浴锅内恒温搅拌4小时，保持转速2500r/min，充分乳化后，静置冷却，制得硅烷乳液；
（3）将15份乙烯-醋酸乙烯乳液加入到装有回流装置的三口烧瓶中，升温至55℃后，在搅拌下缓慢滴步骤（2）硅烷乳液，保温搅拌5小时，最后加水稀释至有效固含量为40%的水性溶液；
（4）向步骤（3）溶液中加入3份硅烷偶联剂KH-570，搅拌均匀后，加入36份EPS颗粒，搅拌20分钟至EPS颗粒表面完全被润湿，投入水泥灰混合料，继续搅拌，使EPS颗粒表面均匀裹有一层混合料，陈化2小时，得到改性EPS轻骨料。
其中，所述步骤（4）乙烯-醋酸乙烯乳液固含量在60%。
其中，所述步骤（4）水泥灰混合料由硅灰、粉煤灰和水泥按照1:2:5的比例混合组成。

Claims (6)

1.一种硅酸盐包覆改性废旧EPS轻骨料的制备方法，其特征在于，采用硅烷乳液、乙烯-醋酸乙烯乳液对废旧EPS颗粒进行表面改性，同时加入粉煤灰、硅灰、水泥混合料，经拌和对EPS颗粒进行造壳处理，得到改性废旧EPS轻骨料。
2.根据权利要求1所述的一种硅酸盐包覆改性废旧EPS轻骨料的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：
（1）将废弃的聚苯乙烯泡沫经专用破碎机破碎而成的粒度小于5mm的EPS颗粒，清洗干燥后，备用；
（2）称取0.05-0.3份乳化剂、0.2-1份聚乙二醇加入到25-35份蒸馏水中，搅拌20-40分钟使其混合均匀，加入6-10份硅烷单体，置于30-40℃水浴锅内恒温搅拌3-6小时，保持转速2000-3000r/min，充分乳化后，静置冷却，制得硅烷乳液；
（3）将8-16份乙烯-醋酸乙烯乳液加入到装有回流装置的三口烧瓶中，升温至50-60℃后，在搅拌下缓慢滴步骤（2）硅烷乳液，保温搅拌4-6小时，最后加水稀释至有效固含量为30-40%的水性溶液；
（4）向步骤（3）溶液中加入1-4份硅烷偶联剂KH-570，搅拌均匀后，加入24-38份EPS颗粒，搅拌10-20分钟至EPS颗粒表面完全被润湿，投入水泥灰混合料，继续搅拌，使EPS颗粒表面均匀裹有一层混合料，陈化0.5-2小时，得到改性EPS轻骨料。
3.根据权利要求2所述的一种硅酸盐包覆改性废旧EPS轻骨料的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）乳化剂为十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠或壬基酚聚氧乙烯醚中的一种或几种。
4.根据权利要求2所述的一种硅酸盐包覆改性废旧EPS轻骨料的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）硅烷单体是指异丁基三乙氧基硅烷、辛基三甲氧基硅烷或甲基三甲氧基硅烷中的一种或多种组合。
5.根据权利要求2所述的一种硅酸盐包覆改性废旧EPS轻骨料的制备方法，其特征在于，所述步骤（4）乙烯-醋酸乙烯乳液固含量在60%。
6.根据权利要求2所述的一种硅酸盐包覆改性废旧EPS轻骨料的制备方法，其特征在于，所述步骤（4）水泥灰混合料由硅灰、粉煤灰和水泥按照1:2:4-6的比例混合组成。
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