CN112028546A - 玄武岩纤维复合瓦及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明旨在提供一种玄武岩纤维复合瓦，包括以下重量份物质：10‑20份的不饱和聚酯树脂、1‑17份的低收缩添加剂、0.1‑0.5份固化剂、0.5‑2份脱模剂、30‑90份填料、10‑35份短切玄武岩纤维，0.1‑5份弹性化合物、3‑10份空心微球。该玄武岩纤维复合瓦，具有力学强度高、耐高温、耐低温、防开裂、隔音隔热的优点。

Description

玄武岩纤维复合瓦及其制备方法

技术领域

本发明涉及玄武岩纤维瓦领域，更具体地说，涉及一种玄武岩纤维复合瓦及其制备方法。

背景技术

目前，市面上的瓦片通常为陶土瓦或玻璃纤维制成的瓦片，由于其历史悠久、制作成本低廉，而被广泛应用于各种类型的建筑物上。

申请号为201710713101.7的发明专利申请文件，公开了一种种免烧陶土瓦及其制备方法。该陶土瓦包括以下重量份的组分：天然彩砂10～15份、天然彩色石英砂10～15份、聚酯树脂3～5份、收缩剂2～5份、无碱玻璃纤维5～8份、硬脂酸锌0 .5～1份、骨架增强材料1～2份、轻质氧化镁2～5份以及抗氧化剂0 .02～0 .05份；其制备方法为：(1 )按配方将聚酯树脂、聚苯乙烯树脂和硬脂酸锌混合，搅拌，加入天然彩砂，继续搅拌，加入无碱玻璃纤维、轻质氧化镁、抗氧化剂和天然彩色石英砂，搅拌；( 2 )将步骤( 1 )所得产物置于模压腔内，放入骨架增强材料，模压，得免烧陶土瓦。

这种方法制备得到的免烧陶土瓦，具有以下缺陷：

1.使用玻璃纤维，会对周边环境造成一定程度的污染，不够环保；

2.瓦片的整体强度不高，容易出现开裂、分层的情况；

3.瓦片的耐高温、耐低温性能差。

发明内容

本发明的目的一在于提供一种玄武岩纤维复合瓦，具有力学强度高、耐高温、耐低温、防开裂、隔音隔热的优点。

一种玄武岩纤维复合瓦，其特征在于，包括以下重量份物质：10-20份的不饱和聚酯树脂、1-17份的低收缩添加剂、0.1-0.5份固化剂、0.5-2份脱模剂、30-90份填料、10-35份短切玄武岩纤维、0.1-5份弹性化合物、3-10份空心微球。0.2-5份功能辅助剂。

通过采用上述技术方案，不饱和聚酯树脂主要是纤维基体材料，它具有优良的冲击韧性；低收缩添加剂抵制不饱和聚酯树脂、弹性化合物的收缩；固化剂用于控制固化反应；脱模剂使成型后的玄武岩纤维复合瓦易于脱模；填料用于改善产品性能，降低生产成本；短切玄武岩纤维代替传统的玻璃纤维或陶土作为增强材料，更加节能环保；空心微球的设置，使得整个复合瓦在同等体积下具有更轻的重量，同时具备隔音隔热性能；

此外，玄武岩纤维具有很高的耐热性能，又具有较高的断裂强度，其截面纤细，每克6mm长纤维有数十万根单丝，在较小的纤维参量情况下，短纤维数目仍相当大，均匀分散后可形成纵横交织的空间网络，提供复合瓦的骨架部分，同时，也由于短切玄武岩纤维的吸附作用和比表面积很大，能够提供更为广阔的界面空间，使复合瓦具有更优异的性能；

更为重要的是，弹性化合物和空心微球吸附在短切玄武岩纤维表面，当复合瓦在生产制造过程中以及制造完成后，受外外力的作用时，外力通过玄武岩纤维传导在弹性化合物和空心微球上，起到缓冲和分散作用，提高复合瓦的载荷性能、耐温性能、隔音隔热性能、抗裂性能、防分层性能。

优选地，所述功能辅助剂包括0.1-0.8份抗氧化剂、0.1-0.8份阻燃剂、0.1-0.8份补强剂。0.1-0.8份着色剂、0.1-2份阻聚剂。

通过采用上述技术方案，使复合瓦具有更长的使用寿命、更高的强度、色彩效果更好，且具有阻燃效果。

优选地，所述弹性化合物为丙烯酸类胶乳、丙烯腈、丁苯橡胶胶乳、氯丁橡胶及腈类胶乳的其中一种或两种以上的任意组合。

优选地，所述填料为膨胀土、高岭土、飞尘、细砂、煤灰、石灰石的其中一种或两种以上的任意组合。

优选地，所述空心微球为二氧化硅中空纳米微球、氧化锌空心微球、三氧化二铁空心微球的其中一种或任意两种以上的组合。

本发明的玄武岩复合瓦具有具有力学强度高、耐高温、耐低温、防开裂、防分层、隔热隔音的优点。

本发明的目的二在于提供一种玄武岩纤维复合瓦的制备方法，制作简单、制作成本低、产出高的玄武岩纤维复合瓦。

一种用于制备上述任意一种玄武岩纤维复合瓦的工艺方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：按上述任意一种玄武岩纤维复合瓦的配方准备原料；

S2：除短切玄武岩纤维外，其他原料先在30℃-150℃温度下，用搅拌机以15-50r/min的转速搅拌15min-40min；再加入短切玄武岩纤维在95℃-110℃温度下，用搅拌机以5-20r/min的转速搅拌15min-40min；

S3：在180℃-200℃、20-32MPa下，模压4min-8min后脱模，再对模压产物进行边角打磨，对打磨完毕后的产品进行质检，对合格产品上防护涂层。

通过采用上述技术方案，本发明采用的原料都是易于获取的原料，制作成本低，且制作工艺简单、产出高。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步详细说明。

实施例一

一种玄武岩纤维复合瓦，包括以下重量份物质：10份的不饱和聚酯树脂、1份的低收缩添加剂、0.1份固化剂、0.5份脱模剂、30份膨胀土、10份短切玄武岩纤维、0.1份丙烯酸类胶乳、3份二氧化硅中空纳米微球。

上述玄武岩纤维复合瓦的制备方法，包括以下步骤：

S1：按上述配方准备原料；

S2：除短切玄武岩纤维外，其他原料先在30℃温度下，用搅拌机以15r/min的转速搅拌40min；再加入短切玄武岩纤维在95℃温度下，用搅拌机以5r/min的转速搅拌40min；

S3：在180℃、20MPa下，模压8min后脱模，再对模压产物进行边角打磨，对打磨完毕后的产品进行质检，对合格产品上防褪色涂料层。

实施例二

一种玄武岩纤维复合瓦，包括以下重量份物质：20份的不饱和聚酯树脂、17份的低收缩添加剂、0.5份固化剂、2份脱模剂、90份高岭土、35份短切玄武岩纤维、5份丁苯橡胶胶乳、10份氧化锌空心微球，0.8份抗氧化剂、0.8份阻燃剂、0.8份补强剂。

上述玄武岩纤维复合瓦的制备方法，包括以下步骤：

S1：按上述配方准备原料；

S2：除短切玄武岩纤维外，其他原料先在90℃温度下，用搅拌机以50r/min的转速搅拌15min；再加入短切玄武岩纤维在110℃温度下，用搅拌机以20r/min的转速搅拌15min；

S3：在200℃、20-32MPa下，模压4min后脱模，再对模压产物进行边角打磨，对打磨完毕后的产品进行质检，对合格产品上隔温涂层。

实施例三

一种玄武岩纤维复合瓦，包括以下重量份物质：15份的不饱和聚酯树脂、10份的低收缩添加剂、0.3份固化剂、1份脱模剂、60份填料、25份短切玄武岩纤维、2.5份弹性化合物、6份空心微球，还包括0.1-0.8份抗氧化剂、0.1-0.8份阻燃剂、0.5份补强剂。其中，所述弹性化合物为丙烯酸类胶乳、丙烯腈、丁苯橡胶胶乳、氯丁橡胶及腈类胶乳的组合物；所述填料为膨胀土、高岭土、飞尘、细砂、煤灰、石灰石的组合物；所述空心微球为二氧化硅中空纳米微球、氧化锌空心微球、三氧化二铁空心微球的组合物。

上述玄武岩纤维复合瓦的制备方法，包括以下步骤：

S1：按上述配方准备原料；

S2：除短切玄武岩纤维外，其他原料先在60℃温度下，用搅拌机以30r/min的转速搅拌20min；再加入短切玄武岩纤维在100℃温度下，用搅拌机以15r/min的转速搅拌25min；

S3：在190℃、26MPa下，模压6min后脱模，再对模压产物进行边角打磨，对打磨完毕后的产品进行质检，对合格产品上防裂涂层。

对照组

一种玄武岩纤维复合瓦，包括以下重量份物质：10份的不饱和聚酯树脂、1份的低收缩添加剂、0.1份固化剂、0.5份脱模剂、30份膨胀土、10份短切玄武岩纤维。

上述玄武岩纤维复合瓦的制备方法，包括以下步骤：

S1：按上述配方准备原料；

S2：除短切玄武岩纤维外，其他原料先在30℃温度下，用搅拌机以15r/min的转速搅拌40min；再加入短切玄武岩纤维在95℃温度下，用搅拌机以5r/min的转速搅拌40min；

S3：在180℃、20MPa下，模压8min后脱模，再对模压产物进行边角打磨，对打磨完毕后的产品进行质检，并挑选出合格产品。

将实施例一至三制备所得的玄武岩复合瓦进行测试，测试结果如下：

	实施例一	实施例二	实施例三	对照组
					抗压强度（MPa）	32.6	33.8	35.2	31.7
抗撞击声压级Ln,w	69.0	70.5	72.5	68.8
					粘结强度（MPa）	32.5	35.8	36.9	30.2
在-40℃环境中裸露放置100天	轻微损坏	基本无损坏	完好无损	出现裂纹
					在80℃环境中裸露放置100天	轻微损坏	基本无损坏	完好无损	出现裂纹

由表1数据可知，实施例1-3所得产品性能均优于对照组，因此，采用本发明配方和方法制备得到的玄武岩复合瓦，具有力学强度高、耐高温、耐低温、防开裂、防分层、隔音的优点。

上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。

Claims (6)

1.一种玄武岩纤维复合瓦，其特征在于，包括以下重量份物质：10-20份的不饱和聚酯树脂、1-17份的低收缩添加剂、0.1-0.5份固化剂、0.5-2份脱模剂、30-90份填料、10-35份短切玄武岩纤维、0.1-5份弹性化合物、3-10份空心微球、0.2-5份功能辅助剂。

2.根据权利要求1所述的玄武岩纤维复合瓦，其特征在于，所述功能辅助剂包括0.1-0.8份抗氧化剂、0.1-0.8份阻燃剂、0.1-0.8份补强剂、0.1-0.8份着色剂、0.1-2份阻聚剂。

3.根据权利要求1所述的玄武岩纤维复合瓦，其特征在于，所述弹性化合物为丙烯酸类胶乳、丙烯腈、丁苯橡胶胶乳、氯丁橡胶及腈类胶乳的其中一种或两种及以上的任意组合。

4.根据权利要求1所述的玄武岩纤维复合瓦，其特征在于，所述填料为膨胀土、高岭土、飞尘、细砂、煤灰、石灰石的其中一种或两种以上的任意组合。

5.根据权利要求1所述的玄武岩纤维复合瓦，其特征在于，所述空心微球为二氧化硅中空纳米微球、氧化锌空心微球、三氧化二铁空心微球的其中一种或任意两种以上的组合。

6.一种用于制备权利要求1至5所述任意一种玄武岩纤维复合瓦的工艺方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：按权利要求1-5玄武岩纤维复合瓦准备任意一种原料；

S2：除短切玄武岩纤维外，其他原料先在30℃-150℃温度下，用搅拌机以15-50r/min的转速搅拌15min-40min；再加入短切玄武岩纤维在95℃-110℃温度下，用搅拌机以5-20r/min的转速搅拌15min-40min；

S3：在180℃-200℃、20-32MPa下，模压4min-8min后脱模，再对模压产物进行边角打磨，对打磨完毕后的产品进行质检，对合格产品上防护涂层。