CN108484046A - 一种基于花岗石下脚料的装饰保温板及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于石材保温板技术领域,具体涉及一种基于花岗石下脚料的装饰保温板及其制备方法,所述的制备方法包括:(1)收集花岗石下脚料,高温煅烧后急冷并在压力机下碾压成粉、再经湿法球磨得花岗石粉料;(2)制备多孔纤维;(3)将花岗石粉料、多孔纤维以及硅酸盐水泥、玻化微珠和轻质骨料混合得到粉料混合物;(4)将减水剂、其它助剂、粉料混合物和第二发泡剂混合得前驱体;(5)将前驱体加入到模具中,使得前驱体充斥在整个模具中,静置,拆模,养护,即得所述装饰保温板;本发明将花岗石下脚料收集后高温煅烧处理,在花岗石下脚料中形成诸多的细微孔隙,具有优异保温效果。

Description

一种基于花岗石下脚料的装饰保温板及其制备方法
技术领域
本发明属于石材保温板技术领域,具体涉及一种基于花岗石下脚料的装饰保温板及其制备方法。
背景技术
花岗石是一种分布广泛、资源丰富的岩石。长久以来,人们就不断的将它开采出来,切割加工成板材,广泛应用于建筑物的内外装修。然而,在开采和切割加工的过程中,大量花岗石碎片和切割粉屑被当作废料抛弃,这实际上是一种严重的资源浪费。
装饰保温板是由保温材料与装饰材料复合而成的,用于贴挂在建筑内墙或外墙,具有装饰和保温的功能。在传统的装饰保温工艺中,主要使用聚苯板颗粒砂浆外刷涂料、EPS或XPS板复合瓷砖、干挂石材或铝板加保温夹层、陶瓷板幕墙加保温夹层等,这些工艺均采用保温与装饰分别处理,存在着施工工艺复杂、施工周期长、冷热桥现象明显、环保节能效果差、安全系数低、综合性价比低、维护费用高等缺陷。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于花岗石下脚料的装饰保温板的制备方法,将花岗石下脚料利用起来,加工得到兼具装饰保温效果的一体化板材。
为了实现上述目的,本发明采用以下技术方案予以实现:
一种基于花岗石下脚料的装饰保温板的制备方法,包括以下步骤:
(1)收集花岗石下脚料,在1000~1100℃高温下煅烧处理,接着急冷并在压力机下碾压成粉、再经湿法球磨得到粒度为60~80目的花岗石粉料,备用;
(2)将第一聚合物乳液和第一发泡剂混合均匀后进行静电纺丝,得到聚合物纤维,接着将得到的聚合物纤维、扩链剂以及氧化石墨烯和可溶性金属盐加入到第二聚合物乳液中,加热到80~90℃反应30~40min,然后在酸性溶液中浸泡,得到多孔纤维;
(3)将步骤(1)中的花岗石粉料、步骤(2)中的多孔纤维以及硅酸盐水泥、玻化微珠和轻质骨料在机械搅拌的条件下混合均匀,得到粉料混合物;
(4)将减水剂和其它助剂在水中分散后加入到步骤(3)的粉料混合物中,搅拌均匀得到混合浆料,最后将第二发泡剂加入到混合浆料中,搅拌均匀得到前驱体;
(5)将上述前驱体加入到模具中,灌浆量为模具容积量的50~60%,将模具盖好密封,待第二发泡剂产生气泡,使得前驱体充斥在整个模具中,静置,待保温装饰板凝固并达到拆模强度后即可拆模,然后进行养护,即可得到所述的装饰保温板。
优选的,步骤(2)中,所述的第一聚合物乳液和第二聚合物乳液各自独立的选自聚对苯二甲酸乙二酯乳液、聚偏氟乙烯乳液、聚醋酸乙烯乳液、聚甲基丙烯酸甲酯乳液、聚芳酯乳液、聚氧化乙烯乳液、尼龙6乳液、聚乙烯吡咯烷酮乳液、聚苯胺乳液中的至少一种。
优选的,步骤(2)中,所述的第一发泡剂为双氧水或松香皂。
优选的,步骤(3)中,所述轻质骨料为天然浮石、火山渣、粉煤灰陶粒、膨胀矿渣珠、粘土陶粒、膨胀珍珠岩中的一种或一种以上的混合物;
所述轻质骨料的粒径为1~6mm。
优选的,步骤(4)中,所述的第二发泡剂为偶氮二甲酰胺、偶氮二异丁腈、偶氮二甲酸二异丙酯、4,4′-二磺酰肼二苯醚、对甲苯磺酰肼、苯磺酰肼、N,N′-二亚硝基五次甲基四胺、N,N′-二亚硝基对苯二甲酰胺中的至少一种。
优选的,步骤(4)中,所述的其它助剂包括有稳泡剂、憎水剂、保水剂、早强剂、缓凝剂中的一种或一种以上的混合物。
本发明还提供了一种如上述制备方法制备得到的装饰保温板。
与现有技术相比,本发明具有以下技术效果:
1、本发明提供的基于花岗石下脚料的装饰保温板,将花岗石下脚料收集后高温煅烧处理,确保压制成型的装饰保温板具有较强的耐候性能,耐热震,耐磨损;并且经高温煅烧处理后,在花岗石下脚料中形成诸多的细微孔隙,具有优异保温效果;
2、本发明中,利用聚合物乳液与发泡剂混合后静电纺丝产生的聚合物纤维,接着在聚合物纤维的表面形成另一层聚合物层,并在酸性溶液中浸泡处理后得到多孔纤维,将该多孔纤维与花岗石粉料共同作为装饰保温板的填料,确保装饰效果的同时,提高其保温效果。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体实施例,进一步阐明本发明。
本发明提供了一种基于花岗石下脚料的装饰保温板的制备方法,包括以下步骤:
(1)收集花岗石下脚料,在1000~1100℃高温下煅烧处理,接着急冷并在压力机下碾压成粉、再经湿法球磨得到粒度为60~80目的花岗石粉料,备用;
(2)将第一聚合物乳液和第一发泡剂混合均匀后进行静电纺丝,得到聚合物纤维,接着将得到的聚合物纤维、扩链剂以及氧化石墨烯和可溶性金属盐加入到第二聚合物乳液中,加热到80~90℃反应30~40min,然后在酸性溶液中浸泡,得到多孔纤维;
(3)将步骤(1)中的花岗石粉料、步骤(2)中的多孔纤维以及硅酸盐水泥、玻化微珠和轻质骨料在机械搅拌的条件下混合均匀,得到粉料混合物;
(4)将减水剂和其它助剂在水中分散后加入到步骤(3)的粉料混合物中,搅拌均匀得到混合浆料,最后将第二发泡剂加入到混合浆料中,搅拌均匀得到前驱体;
(5)将上述前驱体加入到模具中,灌浆量为模具容积量的50~60%,将模具盖好密封,待第二发泡剂产生气泡,使得前驱体充斥在整个模具中,静置,待保温装饰板凝固并达到拆模强度后即可拆模,然后进行养护,即可得到所述的装饰保温板。
本发明中所指的花岗石下脚料,尤指花岗石在开采和切割加工过程中所产生的花岗石碎片和切割粉屑,尤其是花岗石在锯解过程中产生的石粉,现有技术中虽然采用了循环水处理及二次沉淀,日积月累,废料、石粉堆积成山,长时间不但占压土地,还严重的污染了环境。
本发明的一个技术目的就是要将这些废弃的花岗石碎石收集起来,接着将其在高温下煅烧处理;首先,结合花岗石的化学成分,其二氧化硅的含量为70%以上,还含有Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO等成分,在高温下可发生一系列的物理化学反应,生成坚固的硅酸盐物质;其次,在高温处理后,采用急冷的方式对花岗石碎石进行处理,此时,经高温处理的花岗石碎石容易产生崩裂,在压力机的作用下很容易的被碾压成粉,得到目数几近一致的粉料,然后再经过湿法球磨处理,即可得到粒度在60~80目的花岗石粉料。本发明采用高温煅烧处理-急冷处理-压力机碾压-湿法球磨的处理工序即可将收集到的不同大小的花岗石碎石处理成为粒度一致的花岗石粉料。
本发明中,通过第一聚合物乳液和第一发泡剂混合均匀后进行静电纺丝,得到聚合物纤维,接着在聚合物纤维的表面形成聚合物层,该聚合物层中含有扩链剂、氧化石墨烯和可溶性金属盐,在酸性溶液中浸泡处理后,可溶性金属盐被去除,得到多孔纤维。具体的,所述的静电纺丝工艺为:电源电压30KV,纺丝环境条件为温度25℃,相对湿度60%;多针头喷丝单元针头间距15cm,喷丝单元针头数量为45个。
所述的可溶性金属盐的作用在于占据一定的体积,在被洗去后形成孔隙结构,本发明对所述的可溶性金属盐中的金属元素不做特殊的限定,具体的,可以选自Fe、Ti、Cu、Zn、Al、Zr、Nd、Mo、V、Cr、Co、Ni、Ag和Mg中的一种,更为具体的,可以举出FeSO4、FeCl3、CuSO4、MgCl2
本发明中,所述的第一聚合物乳液和第二聚合物乳液各自独立的选自聚对苯二甲酸乙二酯乳液、聚偏氟乙烯乳液、聚醋酸乙烯乳液、聚甲基丙烯酸甲酯乳液、聚芳酯乳液、聚氧化乙烯乳液、尼龙6乳液、聚乙烯吡咯烷酮乳液、聚苯胺乳液中的至少一种。
所述的第一发泡剂为双氧水或松香皂。
本发明对所述的酸性溶液的种类不做特殊的限定,具体的,可以举出如柠檬酸、醋酸、草酸中的一种或其组合。
本发明中所述的扩链剂为小分子二元醇、三官能度醇胺、三官能度醇或其组合,其中的小分子二元醇具体的可以举出如1,3-丁二醇、2-甲基-1,3-丙二醇、新戊二醇、2-乙基-1,3,-己二醇中的一种,所述的三官能度醇胺具体的可以举出三异丙醇胺(TIPA),所述的三官能度醇具体的可以举出三羟甲基乙烷(TME)、甘油(GLY)、三羟甲基丙烷(TMP)、聚己内酯三醇。
本发明中,所述的轻质骨料作为填料填充在装饰保温板中,节省原料,降低装饰保温板的自重。所述轻质骨料为天然浮石、火山渣、粉煤灰陶粒、膨胀矿渣珠、粘土陶粒、膨胀珍珠岩中的一种或一种以上的混合物;所述轻质骨料的粒径为1~6mm。
本发明中,所述的第二发泡剂为偶氮二甲酰胺、偶氮二异丁腈、偶氮二甲酸二异丙酯、4,4′-二磺酰肼二苯醚、对甲苯磺酰肼、苯磺酰肼、N,N′-二亚硝基五次甲基四胺、N,N′-二亚硝基对苯二甲酰胺中的至少一种。
本发明中,所述的减水剂为NF型减水剂、FDN型减水剂、UNF-2型减水剂、AF型减水剂、S型减水剂、MF型减水剂中的一种。
所述的其它助剂包括有稳泡剂、憎水剂、保水剂、早强剂、缓凝剂中的一种或一种以上的混合物,上述其它助剂的加入可以进一步的优化装饰保温板的综合性能以及制备性能。
其中,所述的稳泡剂为十二烷基苯磺酸钠、十二烷基二甲基氧化胺、烷基醇酰胺、聚丙烯酰胺、硬脂酸钠、硅酮酰胺中的至少一种;
所述的憎水剂为有机硅憎水剂、硅烷基憎水剂、硬脂酸钙中的至少一种;
所述的保水剂为羟丙基甲基增强纤维素醚或羟乙基甲基增强纤维素醚;
所述的早强剂为铝酸钠、碳酸锂、无水硫酸钠中的至少一种;
所述的缓凝剂为柠檬酸、羟甲基纤维素钠、羟乙基纤维素、酒石酸、酒石酸钾、酒石酸钙、二水硫酸钙、亚硫酸钙、硫酸亚铁、葡萄糖酸钠、六偏磷酸钠、磷酸、磷酸二钠、磷酸三钠中的至少一种。
本发明还提供了一种采用上述制备方法制备得到的装饰保温板。
实施例1
一种基于花岗石下脚料的装饰保温板的制备方法:
(1)收集花岗石下脚料,在1050℃高温下煅烧处理,接着急冷并在压力机下碾压成粉、再经湿法球磨得到粒度为70目的花岗石粉料,备用;
(2)将聚对苯二甲酸乙二酯乳液和双氧水混合均匀后进行静电纺丝,具体的,所述的静电纺丝工艺为:电源电压30KV,纺丝环境条件为温度25℃,相对湿度60%;多针头喷丝单元针头间距15cm,喷丝单元针头数量为45个,得到聚合物纤维,接着将得到的聚合物纤维、1,3-丁二醇以及氧化石墨烯和CuSO4加入到聚甲基丙烯酸甲酯乳液中,加热到85℃反应35min,然后在5%柠檬酸溶液中浸泡,得到多孔纤维;
(3)将步骤(1)中的花岗石粉料、步骤(2)中的多孔纤维以及硅酸盐水泥、玻化微珠和粉煤灰陶粒(粒径3mm)在机械搅拌的条件下混合均匀,得到粉料混合物;
(4)将NF型减水剂和稳泡剂十二烷基苯磺酸钠、早强剂铝酸钠、有机硅憎水剂、保水剂羟丙基甲基增强纤维素醚在水中分散后加入到步骤(3)的粉料混合物中,搅拌均匀得到混合浆料,最后将偶氮二甲酰胺加入到混合浆料中,搅拌均匀得到前驱体;
(5)将上述前驱体加入到模具中,灌浆量为模具容积量的55%,将模具盖好密封,待偶氮二甲酰胺产生气泡,使得前驱体充斥在整个模具中,静置,待保温装饰板凝固并达到拆模强度后即可拆模,然后进行养护,即可得到所述的装饰保温板。
实施例2
一种基于花岗石下脚料的装饰保温板的制备方法:
(1)收集花岗石下脚料,在1000℃高温下煅烧处理,接着急冷并在压力机下碾压成粉、再经湿法球磨得到粒度为60目的花岗石粉料,备用;
(2)将聚对苯二甲酸乙二酯乳液和双氧水混合均匀后进行静电纺丝,具体的,所述的静电纺丝工艺为:电源电压30KV,纺丝环境条件为温度25℃,相对湿度60%;多针头喷丝单元针头间距15cm,喷丝单元针头数量为45个,得到聚合物纤维,接着将得到的聚合物纤维、1,3-丁二醇以及氧化石墨烯和CuSO4加入到聚甲基丙烯酸甲酯乳液中,加热到80℃反应30min,然后在5%柠檬酸溶液中浸泡,得到多孔纤维;
(3)将步骤(1)中的花岗石粉料、步骤(2)中的多孔纤维以及硅酸盐水泥、玻化微珠和粉煤灰陶粒(粒径3mm)在机械搅拌的条件下混合均匀,得到粉料混合物;
(4)将NF型减水剂和稳泡剂十二烷基苯磺酸钠、早强剂铝酸钠、有机硅憎水剂、保水剂羟丙基甲基增强纤维素醚在水中分散后加入到步骤(3)的粉料混合物中,搅拌均匀得到混合浆料,最后将偶氮二甲酰胺加入到混合浆料中,搅拌均匀得到前驱体;
(5)将上述前驱体加入到模具中,灌浆量为模具容积量的50%,将模具盖好密封,待偶氮二甲酰胺产生气泡,使得前驱体充斥在整个模具中,静置,待保温装饰板凝固并达到拆模强度后即可拆模,然后进行养护,即可得到所述的装饰保温板。
实施例3
一种基于花岗石下脚料的装饰保温板的制备方法:
(1)收集花岗石下脚料,在1100℃高温下煅烧处理,接着急冷并在压力机下碾压成粉、再经湿法球磨得到粒度为80目的花岗石粉料,备用;
(2)将聚对苯二甲酸乙二酯乳液和双氧水混合均匀后进行静电纺丝,具体的,所述的静电纺丝工艺为:电源电压30KV,纺丝环境条件为温度25℃,相对湿度60%;多针头喷丝单元针头间距15cm,喷丝单元针头数量为45个,得到聚合物纤维,接着将得到的聚合物纤维、1,3-丁二醇以及氧化石墨烯和CuSO4加入到聚甲基丙烯酸甲酯乳液中,加热到90℃反应40min,然后在5%柠檬酸溶液中浸泡,得到多孔纤维;
(3)将步骤(1)中的花岗石粉料、步骤(2)中的多孔纤维以及硅酸盐水泥、玻化微珠和粉煤灰陶粒(粒径3mm)在机械搅拌的条件下混合均匀,得到粉料混合物;
(4)将NF型减水剂和稳泡剂十二烷基苯磺酸钠、早强剂铝酸钠、有机硅憎水剂、保水剂羟丙基甲基增强纤维素醚在水中分散后加入到步骤(3)的粉料混合物中,搅拌均匀得到混合浆料,最后将偶氮二甲酰胺加入到混合浆料中,搅拌均匀得到前驱体;
(5)将上述前驱体加入到模具中,灌浆量为模具容积量的60%,将模具盖好密封,待偶氮二甲酰胺产生气泡,使得前驱体充斥在整个模具中,静置,待保温装饰板凝固并达到拆模强度后即可拆模,然后进行养护,即可得到所述的装饰保温板。
对上述实施例提供的装饰保温板的导热系数、抗压强度进行测试;其中,采用GB/T10294规定的试验方法测试保温板的导热系数;采用GB/T 5486规定的试验方法测试保温板的抗压强度,采用宝润达新型材料有限公司生产的聚苯板多彩漆仿石材保温一体板作为对照组,将测试结果记录到表1中。
表1:
导热系数/(W/(m·K)) 抗压强度/Mpa
实施例1 0.056 0.98
实施例2 0.052 0.95
实施例3 0.049 0.89
对照组 0.066 0.59
基于上述试验数据可以看出,本发明提供的装饰保温板具有优异的保温性能和抗压强度。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的特点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求保护的范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (7)

1.一种基于花岗石下脚料的装饰保温板的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:
(1)收集花岗石下脚料,在1000~1100℃高温下煅烧处理,接着急冷并在压力机下碾压成粉、再经湿法球磨得到粒度为60~80目的花岗石粉料,备用;
(2)将第一聚合物乳液和第一发泡剂混合均匀后进行静电纺丝,得到聚合物纤维,接着将得到的聚合物纤维、扩链剂以及氧化石墨烯和可溶性金属盐加入到第二聚合物乳液中,加热到80~90℃反应30~40min,然后在酸性溶液中浸泡,得到多孔纤维;
(3)将步骤(1)中的花岗石粉料、步骤(2)中的多孔纤维以及硅酸盐水泥、玻化微珠和轻质骨料在机械搅拌的条件下混合均匀,得到粉料混合物;
(4)将减水剂和其它助剂在水中分散后加入到步骤(3)的粉料混合物中,搅拌均匀得到混合浆料,最后将第二发泡剂加入到混合浆料中,搅拌均匀得到前驱体;
(5)将上述前驱体加入到模具中,灌浆量为模具容积量的50~60%,将模具盖好密封,待第二发泡剂产生气泡,使得前驱体充斥在整个模具中,静置,待保温装饰板凝固并达到拆模强度后即可拆模,然后进行养护,即可得到所述的装饰保温板。
2.根据权利要求1所述的基于花岗石下脚料的装饰保温板的制备方法,其特征在于:步骤(2)中,所述的第一聚合物乳液和第二聚合物乳液各自独立的选自聚对苯二甲酸乙二酯乳液、聚偏氟乙烯乳液、聚醋酸乙烯乳液、聚甲基丙烯酸甲酯乳液、聚芳酯乳液、聚氧化乙烯乳液、尼龙6乳液、聚乙烯吡咯烷酮乳液、聚苯胺乳液中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的基于花岗石下脚料的装饰保温板的制备方法,其特征在于:步骤(2)中,所述的第一发泡剂为双氧水或松香皂。
4.根据权利要求1所述的基于花岗石下脚料的装饰保温板的制备方法,其特征在于:步骤(3)中,所述轻质骨料为天然浮石、火山渣、粉煤灰陶粒、膨胀矿渣珠、粘土陶粒、膨胀珍珠岩中的一种或一种以上的混合物;
所述轻质骨料的粒径为1~6mm。
5.根据权利要求1所述的基于花岗石下脚料的装饰保温板的制备方法,其特征在于:步骤(4)中,所述的第二发泡剂为偶氮二甲酰胺、偶氮二异丁腈、偶氮二甲酸二异丙酯、4,4′-二磺酰肼二苯醚、对甲苯磺酰肼、苯磺酰肼、N,N′-二亚硝基五次甲基四胺、N,N′-二亚硝基对苯二甲酰胺中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的基于花岗石下脚料的装饰保温板的制备方法,其特征在于:步骤(4)中,所述的其它助剂包括有稳泡剂、憎水剂、保水剂、早强剂、缓凝剂中的一种或一种以上的混合物。
7.一种如权利要求1~6任意一项所述的制备方法制备得到的装饰保温板。
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