CN115504751B - 混凝土及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种混凝土及其制备方法,所述混凝土包括:水泥、聚酯类发泡珠粒、粉煤灰、生石灰、砂石、细矿渣、相容剂和缓凝减水剂。该组成的混凝土具有优异的抗拉强度和缓冲性能,极大的降低了使用时的开裂机率,可以很容易地浇注和成型,并且其具有良好的稳定性、抗渗性和保温性能,显示出良好的耐温性和耐化学品、油以及霜冻攻击性。同时该混凝土还具有较轻的重量,产生更好的强度重量比,对运输和复合结构的成本产生积极影响。此外,该混凝土有助于减少碳足迹,提高混凝土可持续性,从而使得该混凝土可以用于建造更坚固、更灵活、更轻和更可持续的混凝土结构,例如从人行道和街道护栏,到预制混凝土外墙覆层和检修孔等。
Description
技术领域
本发明涉及建筑材料领域,具体涉及一种混凝土及其制备方法。
背景技术
混凝土,简称为“砼”,通常是指用水泥作为胶凝材料,用砂、石作为集料,与水按一定比例配合,经搅拌所得。混凝土具有原料丰富,价格低廉,生产工艺简单的特点,使其使用范围十分广泛,不仅在各种土木工程中使用,而且在造船业、机械工业、海洋的开发、地热工程等,混凝土也是重要的材料。混凝土的优点是抗压强度高、取材容易、易成型、价格低廉、可与钢材结合制成各种承重构件,但是其致命弱点为抗拉强度低、脆性大、易开裂,从而降低混凝土结构的承载能力,缩短使用寿命,成为各种灾难事故的隐患。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此,本发明的一个目的在于提出一种混凝土,该组成的混凝土具有优异的抗拉强度和缓冲性能,极大的降低了使用时的开裂机率,可以很容易地浇注和成型,并且其具有良好的稳定性、抗渗性和保温性能,显示出良好的耐温性和耐化学品、油以及霜冻攻击性。同时该混凝土还具有较轻的重量,产生更好的强度重量比,对运输和复合结构的成本产生积极影响。此外,该混凝土有助于减少碳足迹,提高混凝土可持续性,从而使得该混凝土可以用于建造更坚固、更灵活、更轻和更可持续的混凝土结构,例如从人行道和街道护栏,到预制混凝土外墙覆层和检修孔等。
在本发明的一个方面,本发明提出了一种混凝土。根据本发明的实施例,所述混凝土包括:水泥、聚酯类发泡珠粒、粉煤灰、生石灰、砂石、细矿渣、相容剂和缓凝减水剂。
根据本发明实施例的混凝土,通过将水泥、聚酯类发泡珠粒、粉煤灰、生石灰、砂石、细矿渣、相容剂和缓凝减水剂混合,即将聚酯类发泡珠粒填充在混凝土中,可以显著提高混凝土的抗拉强度和缓冲性能,极大的降低了混凝土使用时的开裂机率,从而容易地实现浇注和成型;同时使得混凝土具有良好的稳定性、抗渗性和保温性能,显示出良好的耐温性和耐化学品、油以及霜冻攻击性。同时通过添加聚酯类发泡珠粒作为填料还可极大程度减轻混凝土的重量,产生更好的强度重量比,对运输和复合结构的成本产生积极影响。此外,添加聚酯类发泡珠粒作为填料有助于减少混凝土的碳足迹,提高混凝土可持续性。并且相容剂的加入可以有效改善混凝土与聚酯类发泡珠粒的相容性差的问题,极大的提高了混凝土原料与聚酯类发泡珠粒的混合均匀性。缓凝减水剂的加入,减水剂分子能定向吸附于水泥颗粒表面,使水泥颗粒表面带有同一种电荷(通常为负电荷),形成静电排斥作用,促使水泥颗粒相互分散,絮凝结构解体,释放出被包裹部分水,参与流动,从而有效地增加混凝土拌合物的流动性。此外,缓凝减水剂结构中具有亲水性的支链,伸展于水溶液中,从而在所吸附的水泥颗粒表面形成有一定厚度的亲水性立体吸附层。当水泥颗粒靠近时,吸附层开始重叠,即在水泥颗粒间产生空间位阻作用,重叠越多,空间位阻斥力越大,对水泥颗粒间凝聚作用的阻碍也越大,使得混凝土的坍落度保持良好。由此,使得本申请组成的混凝土可以用于建造更坚固、更灵活、更轻和更可持续的混凝土结构,例如从人行道和街道护栏,到预制混凝土外墙覆层和检修孔等。
另外,根据本发明上述实施例的混凝土还可以具有如下附加的技术特征:
在本发明的一些实施例中,所述水泥、所述聚酯类发泡珠粒、所述粉煤灰、所述生石灰、所述砂石、所述细矿渣、所述相容剂和所述缓凝减水剂的质量比为(40~60):(20~30):(5~10):(5~10):(5~10):(5~10):(2~5):(1~5)。由此,显著提高混凝土的抗拉强度和缓冲性能,极大的降低了混凝土使用时的开裂机率,从而容易地实现浇注和成型。
在本发明的一些实施例中,所述相容剂选自聚醚改性聚硅氧烷和硅油中的至少之一,优选聚醚改性聚硅氧烷。由此,可以极大的提高了混凝土原料与聚酯类发泡珠粒的混合均匀性。
在本发明的一些实施例中,所述缓凝减水剂包括葡萄糖酸钠和β-萘磺酸甲醛高缩合物钠盐中的至少之一。
在本发明的一些实施例中,所述聚酯类发泡珠粒的密度为100kg/m3~250kg/m3。由此,可极大程度减轻混凝土的重量,产生更好的强度重量比,对运输和复合结构的成本产生积极影响。
在本发明的一些实施例中,所述聚酯类发泡珠粒包括聚酯、扩链剂、成核剂、抗水解剂、稳定剂、耐高温润滑剂和物理发泡剂。由此,可以得到具有环境友好性、发泡倍率高、容重小、压缩回弹性高的聚酯类发泡珠粒,将其作为混凝土中填料可以显著提高混凝土的抗拉强度和缓冲等性能。
在本发明的一些实施例中,所述聚酯、所述扩链剂、所述成核剂、所述抗水解剂、所述稳定剂、所述耐高温润滑剂和所述物理发泡剂的质量比为100:(0.5~2):(0.5~2):(0.5~1):(0.5~1):(0.2~0.5):(1.5~3)。由此,可以显著提高混凝土的抗拉强度和缓冲等性能。
在本发明的一些实施例中,所述聚酯包括PET、PETG、PBT、PLA、PC、TPEE和rPET中的至少一种。
在本发明的一些实施例中,所述扩链剂包括均苯四甲酸酐(PMDA)、2,2’双(2-恶唑啉)和异氰尿酸三缩水甘油酯(TGIC)中的至少之一。由此,有效提高聚酯的熔体强度和改善其“可发泡性”,且不随加工时间有明显弱化现象,有效防止发泡过程中塌泡、泡孔破裂以及泡孔合并现象的产生。
在本发明的一些实施例中,所述成核剂包括二氧化硅、滑石粉、蒙脱土中的至少之一。
在本发明的一些实施例中,所述抗水解剂为位阻芳香族碳二亚胺类抗水解剂。由此,在发泡过程中在熔体间的界面形成大量低势能点,形成大量、均匀的成核热点,从而利于后续得到更高倍率聚酯类发泡珠粒。
在本发明的一些实施例中,所述稳定剂包括磷酸三甲酯(TMP)和磷酸三苯酯(TPP)中的至少之一。
在本发明的一些实施例中,所述耐高温润滑剂包括聚乙烯蜡、EBS和PETs中的至少之一,优选PETs。
在本发明的一些实施例中,所述物理发泡剂包括二氧化碳、氮气、烷烃和氟化物中的至少一种。
在本发明的再一个方面,本发明提出了一种制备上述混凝土的方法。根据本发明的实施例,所述方法包括:将水泥、粉煤灰、生石灰、砂石、细矿渣、相容剂、缓凝减水剂与聚酯类发泡珠粒混合,以便得到混凝土。
根据本发明实施例的制备混凝土的方法,通过将水泥、聚酯类发泡珠粒、粉煤灰、生石灰、砂石、细矿渣、相容剂和缓凝减水剂混合,即将聚酯类发泡珠粒填充在混凝土中,可以显著提高混凝土的抗拉强度和缓冲性能,极大的降低了混凝土使用时的开裂机率,从而容易地实现浇注和成型;同时使得混凝土具有良好的稳定性、抗渗性和保温性能,显示出良好的耐温性和耐化学品、油以及霜冻攻击性。同时通过添加聚酯类发泡珠粒作为填料还可极大程度减轻混凝土的重量,产生更好的强度重量比,对运输和复合结构的成本产生积极影响。此外,添加聚酯类发泡珠粒作为填料有助于减少混凝土的碳足迹,提高混凝土可持续性。并且相容剂的加入可以有效改善混凝土与聚酯类发泡珠粒的相容性差的问题,极大的提高了混凝土原料与聚酯类发泡珠粒的混合均匀性。缓凝减水剂的加入,减水剂分子能定向吸附于水泥颗粒表面,使水泥颗粒表面带有同一种电荷(通常为负电荷),形成静电排斥作用,促使水泥颗粒相互分散,絮凝结构解体,释放出被包裹部分水,参与流动,从而有效地增加混凝土拌合物的流动性。此外,缓凝减水剂结构中具有亲水性的支链,伸展于水溶液中,从而在所吸附的水泥颗粒表面形成有一定厚度的亲水性立体吸附层。当水泥颗粒靠近时,吸附层开始重叠,即在水泥颗粒间产生空间位阻作用,重叠越多,空间位阻斥力越大,对水泥颗粒间凝聚作用的阻碍也越大,使得混凝土的坍落度保持良好。由此,使得本申请方法得到的混凝土可以用于建造更坚固、更灵活、更轻和更可持续的混凝土结构,例如从人行道和街道护栏,到预制混凝土外墙覆层和检修孔等。
另外,根据本发明上述实施例的制备混凝土的方法还可以具有如下附加的技术特征:
在本发明的一些实施例中,所述聚酯类发泡珠粒包括聚酯类发泡珠粒,所述聚酯类发泡珠粒采用下列步骤制备得到:(1)将聚酯、扩链剂、成核剂、抗水解剂、稳定剂和耐高温润滑剂混合后经熔融共混挤出进行造粒,以便得到聚酯改性微粒;(2)将所述聚酯改性微粒加入到干式高压反应釜中,通过高压将物理发泡剂注入所述干式高压反应釜,于温度为160~260℃以及蒸气压为5~10MPa的条件下,使得所述物理发泡剂对所述聚酯改性微粒浸润,形成聚酯改性微粒/发泡剂均相饱和体系;(3)开启步骤(2)的所述干式高压反应釜底的放料阀门进行卸压,形成内外压力降,使所述均相体系处于热力学不稳定状态,驱动泡孔长大,然后冷却、清洗、干燥后得到聚酯类发泡珠粒。由此,可以得到具有环境友好性、发泡倍率高、容重小、压缩回弹性高的聚酯类发泡珠粒,将其作为混凝土中填料可以显著提高混凝土的抗拉强度和缓冲等性能。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1是实施例1得到的聚酯类发泡珠粒的照片;
图2是实施例2得到的混凝土的截面图;
图3是实施例3混凝土浇筑后照片。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的一个方面,本发明提出了一种混凝土。根据本发明的实施例,该混凝土包括水泥、聚酯类发泡珠粒、粉煤灰、生石灰、砂石、细矿渣、相容剂和缓凝减水剂。
发明人发现,通过将水泥、聚酯类发泡珠粒、粉煤灰、生石灰、砂石、细矿渣、相容剂和缓凝减水剂混合,即将聚酯类发泡珠粒填充在混凝土中,可以显著提高混凝土的抗拉强度和缓冲性能,极大的降低了混凝土使用时的开裂机率,从而容易地实现浇注和成型;同时使得混凝土具有良好的稳定性、抗渗性和保温性能,显示出良好的耐温性和耐化学品、油以及霜冻攻击性。同时通过添加聚酯类发泡珠粒作为填料还可极大程度减轻混凝土的重量,产生更好的强度重量比,对运输和复合结构的成本产生积极影响。此外,添加聚酯类发泡珠粒作为填料有助于减少混凝土的碳足迹,提高混凝土可持续性。并且相容剂的加入可以有效改善混凝土与聚酯类发泡珠粒的相容性差的问题,极大的提高了混凝土原料与聚酯发泡珠粒的混合均匀性。将所述聚酯改性微粒加入到干式高压反应釜中,通过高压将物理发泡剂注入所述干式高压反应釜,于温度为160~260℃以及蒸气压为5~10MPa的条件下,使得所述物理发泡剂对所述聚酯改性微粒浸润,形成聚酯改性微粒/发泡剂均相饱和体系。由此,使得本申请组成的混凝土可以用于建造更坚固、更灵活、更轻和更可持续的混凝土结构,例如从人行道和街道护栏,到预制混凝土外墙覆层和检修孔等。
进一步地,上述混凝土组成中,水泥、聚酯类发泡珠粒、粉煤灰、生石灰、砂石、细矿渣、相容剂和缓凝减水剂的质量比为(40~60):(20~30):(5~10):(5~10):(5~10):(5~10):(2~5):(1~5)。发明人发现,若聚酯类发泡珠粒加入过多,与混凝土间的结合力差,容易剥落;而若聚酯类发泡珠粒加入过少,减重不明显,碳足迹减少不明显,不能显著提高混凝土的抗拉强度和缓冲等性能;同时相容剂和缓凝剂以上述质量比加入到混凝土中,混凝土与聚酯类发泡珠粒具有良好相容性和结合性,混凝土/聚酯类发泡珠粒体系的分散、润滑、流动性和防塌落性最优异。具体的,上述相容剂包括但不限于聚醚改性聚硅氧烷和硅油中的至少之一。发明人发现,一方面,相容剂中硅氧烷链段有亲油性,与混凝土中硅酸盐部分相容性好,同时聚醚链段有亲水性,与聚酯类发泡珠粒相容性好,改善混凝土与聚酯类发泡珠粒的相容性差的问题;再一方面,相容剂具有较低的表面张力,耐热性及优异的耐酸碱盐性,加入到聚酯类发泡珠粒/混凝土体系中,可降低聚酯类发泡珠粒与混凝土间的摩擦力,从而减少搅拌过程中聚酯类发泡珠粒的损伤,改善混凝土的流平性和耐久性;另一方面,亲水基团的存在使得聚酯类发泡珠粒与混凝土的粘接更紧密,聚酯类发泡珠粒不易剥落,有利于改善聚酯类发泡珠粒在混凝土中的分散性,使混凝土的受力更好的分散到聚酯类发泡珠粒上,极大提高混凝土的抗拉强度、缓冲性能和保温性能。
进一步地,上述混凝土组成中,缓凝减水剂包括但不限于葡萄糖酸钠和β-萘磺酸甲醛高缩合物钠盐中的至少之一,并且细矿渣可来源于工业废渣,从而有利于废品再利用,并且该细矿渣最大粒径要求不高于3cm。
进一步地,上述聚酯类发泡珠粒包括聚酯类发泡珠粒,并且该聚酯类发泡珠粒的密度为100kg/m3~250kg/m3、发泡倍率5~20倍,泡孔尺寸为50~300um。根据GBT10799-2008标准,聚酯类发泡珠粒闭孔率在96%以上;根据ASTM C297标准,聚酯类发泡珠粒具有大于1.0MPa的拉伸强度。根据本发明的一个实施例,该聚酯类发泡珠粒包括聚酯、扩链剂、成核剂、抗水解剂、稳定剂、耐高温润滑剂和物理发泡剂。发明人发现,扩链剂的加入可以有效提高聚酯的熔体强度和改善其“可发泡性”,且不随加工时间有明显弱化现象,有效防止发泡过程中塌泡、泡孔破裂以及泡孔合并现象的产生;成核剂在发泡过程中在熔体间的界面形成大量低势能点,形成大量、均匀的成核热点,从而利于后续得到更高倍率聚酯类发泡珠粒;抗水解剂的加入,有效降低聚酯在加工过程产生的水解,保证聚酯发泡熔体强度的稳定性。耐高温润滑剂可改善过高温、剪切造成熔体的热降解、熔体破裂和表面毛糙现象,改善熔体的流动性,使挤出出料表面更平滑,既有利于发泡材料的成型,又有助于形成均匀稳定、尺寸可控的泡孔。物理发泡剂在一定温度和蒸气压下(超临界流体)浸渍聚酯的聚酯改性微粒形成聚合物/发泡剂均相饱和体系,最后开启干式高压反应釜底的放料阀门进行卸压,形成内外压力降和热力学不稳定,最终驱动泡孔长大得到具有环境友好性、发泡倍率高、容重小、压缩回弹性高等优异特性的聚酯类发泡珠粒,从而将其作为混凝土中填料不仅可以使混凝土的受力更好的分散到聚酯类发泡珠粒上,而且可以显著提高混凝土的抗拉强度和缓冲等性能。
进一步地,上述聚酯类发泡珠粒中,聚酯、扩链剂、成核剂、抗水解剂、稳定剂、耐高温润滑剂和物理发泡剂的质量比为100:(0.5~2):(0.5~2):(0.5~1):(0.5~1):(0.2~0.5):(1.5~3)。发明人发现,若扩链剂加入过高后熔体呈凝胶状,类似于橡胶态,颜色也变深,不利于挤出的进行;而若扩链剂加入过低则不能支撑泡沫的长大,造成塌泡现象;同时若成核剂加入过多会形成团聚,不利于均匀泡孔结构的形成;而若成核剂加入过低则取不到理想成核效果,异相成核点少,不能形成致密泡沫结构;并且若稳定剂加入量超过2重量份的,则抑制热降解、副反应效果不再增加,且存在析出现象;而若稳定剂加入过低则不能有效降低熔体加工的稳定性和产生的热降解,造成材料变色;另外加入上述添加量的抗水解剂,可以降低聚酯在加工过程产生的水解,保证聚酯发泡熔体强度的稳定性;若耐高温润滑剂加入量过低则起不到润滑的作用,熔体在高温状态下较为毛糙;而若耐高温润滑剂加入量过高则会降低熔体的熔体强度,不利于泡孔对气体的支撑;同时若物理发泡剂加入量过高,由于聚酯在一定温度和压力条件下发泡剂的溶解度有限,多余的发泡剂并未参与泡孔长大过程,存在串孔现象;而若物理发泡剂加入量过低,则会造成发泡倍率偏低,减重不明显。
具体的,上述聚酯包括但不限于PET、PETG、PBT、PLA、PC、TPEE、rPET中的至少一种,其中rPET聚酯类发泡珠粒的基料可以采用回收PET瓶片料,从而实现废旧资源回收利用,解决环保问题。此外混凝土制造过程会产生大量CO2,聚酯类发泡珠粒的加入有助于减少混凝土的碳足迹,提高混凝土可持续性。扩链剂包括但不限于括均苯四甲酸酐(PMDA)、2,2’双(2-恶唑啉)和异氰尿酸三缩水甘油酯(TGIC)的至少之一;成核剂包括但不限于二氧化硅、滑石粉、蒙脱土中的至少之一;抗水解剂包括但不限于位阻芳香族碳二亚胺类抗水解剂;稳定剂包括但不限于磷酸三甲酯(TMP)和磷酸三苯酯(TPP)中的至少之一;耐高温润滑剂包括但不限于聚乙烯蜡、EBS和PETs中的至少之一,优选PETs;物理发泡剂包括但不限于二氧化碳、氮气、烷烃中的至少一种。
进一步地,上述聚酯类发泡珠粒包括PET发泡珠粒、TPEE发泡珠粒、PLA发泡珠粒、PETG发泡珠粒、PBT发泡珠粒和rPET发泡珠粒、PC发泡珠粒(包括双酚A聚碳酸酯和二氧化碳基聚碳酸酯PPC中的至少之一)中的至少一种,即本申请的聚酯类发泡珠粒为PET发泡珠粒、TPEE发泡珠粒、PLA发泡珠粒、PETG发泡珠粒、PBT发泡珠粒、rPET发泡珠粒和rPETG发泡珠粒、PC发泡珠粒中的至少一种组成的珠粒组合,从碳中和碳达峰角度,优选rPET发泡珠粒、PLA发泡珠粒、PPC发泡珠粒,有助于减少混凝土的碳足迹,提高混凝土可持续性。发明人还发现,rPET发泡珠粒具有优异的强度,其与PETG发泡珠粒组合作为填充物加入混凝土中,可以产生更好的强度重量比,提高泡沫混凝土的孔隙率,极大提高抗拉强度、缓冲性能和保温性能。与此同时,聚酯类发泡珠粒填充到混凝土体系中的渗水通道,可以提高混凝土的抗水渗透能力;同时韧性优异的PETG发泡珠粒加入混凝土/rPET发泡珠粒体系中,可改善混凝土脆性大问题,缓冲rPET发泡珠粒与浆料搅拌过程中的受力,使聚酯类发泡珠粒泡沫壁不易破裂,保持泡沫结构的稳定。
在本发明的再一个方面,本发明提出了一种制备上述混凝土的方法。根据本发明的实施例,该方法包括:将水泥、粉煤灰、生石灰、砂石、细矿渣、相容剂、缓凝减水剂与聚酯类发泡珠粒混合,以便得到混凝土。发明人发现,通过将水泥、聚酯类发泡珠粒、粉煤灰、生石灰、砂石、细矿渣、相容剂和缓凝减水剂混合,即将聚酯类发泡珠粒填充在混凝土中,可以显著提高混凝土的抗拉强度和缓冲性能,极大的降低了混凝土使用时的开裂机率,从而容易地实现浇注和成型;同时使得混凝土具有良好的稳定性、抗渗性和保温性能,显示出良好的耐温性和耐化学品、油以及霜冻攻击性。同时通过添加聚酯类发泡珠粒作为填料还可极大程度减轻混凝土的重量,产生更好的强度重量比,对运输和复合结构的成本产生积极影响。此外,添加聚酯类发泡珠粒作为填料有助于减少混凝土的碳足迹,提高混凝土可持续性。并且相容剂的加入可以有效改善混凝土与聚酯类发泡珠粒的相容性差的问题,极大的提高了混凝土原料与聚酯类发泡珠粒的混合均匀性。缓凝减水剂的加入,除对混凝土的分散、润滑、流动性和塌落度有所增益外,亲水基团的存在也起到协同改善聚酯类发泡珠粒与混凝土相容性的作用。由此,使得本申请组成的混凝土可以用于建造更坚固、更灵活、更轻和更可持续的混凝土结构,例如从人行道和街道护栏,到预制混凝土外墙覆层和检修孔等。
进一步地,上述将水泥、粉煤灰、生石灰、砂石、细矿渣、相容剂、缓凝减水剂与聚酯类发泡珠粒混合可以采用下列分步进行:首先,将水泥、粉煤灰、生石灰和水以及缓凝减水剂混合搅拌均匀得到混合物A;然后将砂石、细矿渣加入A混合物中搅拌均匀得到混合物B;最后将聚酯类发泡珠粒和相容剂加入混合物B中搅拌均匀,得到混凝土C。由此,可以极大的提高了各组分混合的效率和均匀性。优选地,水泥、粉煤灰、生石灰和水以及缓凝减水剂混合过程的搅拌速度为200-300r/min,搅拌时间为15-20分钟;砂石、细矿渣加入A混合物中的搅拌速度为100-200r/min,搅拌时间为10-15分钟;将聚酯类发泡珠粒和相容剂加入混合物B的搅拌速度为50-80r/min,搅拌时间为10-15分钟。
进一步地,上述聚酯类发泡珠粒包括聚酯类发泡珠粒,根据本发明的一个实施例,聚酯类发泡珠粒可以采用下列步骤制备得到:
S100:将聚酯、扩链剂、成核剂、抗水解剂、稳定剂和耐高温润滑剂混合后经熔融共混挤出进行造粒
该步骤中,将聚酯、扩链剂、成核剂、抗水解剂、稳定剂和耐高温润滑剂混合后经熔融共混挤出进行造粒,得到粒径为0.5-1mm的聚酯改性微粒。发明人发现,扩链剂的加入可以有效提高聚酯的熔体强度和改善其“可发泡性”,且不随加工时间有明显弱化现象,有效防止发泡过程中塌泡、泡孔破裂以及泡孔合并现象的产生;成核剂在发泡过程中在熔体间的界面形成大量低势能点,形成大量、均匀的成核热点,从而利于后续得到更高倍率聚酯类发泡珠粒;抗水解剂的加入,有效降低聚酯在加工过程产生的水解,保证聚酯发泡熔体强度的稳定性;耐高温润滑剂可改善过高温、剪切造成熔体的热降解、熔体破裂和表面毛糙现象,改善熔体的流动性,使挤出出料表面更平滑,既有利于发泡材料的成型,又有助于形成均匀稳定、尺寸可控的泡孔,从而利于后续得到更高倍率聚酯类发泡珠粒。
S200:将聚酯改性微粒和水加入到干式高压反应釜中进行混合,然后将物理发泡剂注入干式高压反应釜
该步骤中,将上述造粒得到的聚酯改性微粒加入到干式高压反应釜中,然后通过高压将物理发泡剂注入干式高压反应釜,于温度为160~260℃以及蒸气压为5~10MPa的条件下,使得物理发泡剂与聚酯改性微粒达到较好的浸润,形成聚酯改性微粒/发泡剂均相饱和体系。
S300:开启步骤S200的干式高压反应釜底的放料阀门进行卸压,形成内外压力降
该步骤中,开启步骤S200的干式高压反应釜底的放料阀门进行卸压,形成内外压力降,使聚酯改性微粒/发泡剂均相体系处于热力学不稳定状态,驱动泡孔长大,然后冷却、清洗、干燥后得到聚酯类发泡珠粒。优选地,内外压力降的变化维持在-0.1Mpa~0.1Mpa。具体的,相较于现有技术中从泄压放料开始到放料结束的整个放料过程中干式高压反应釜内压力一直是减小的,即后期阶段排出的聚酯珠粒所经过的压力降小于前期排出的聚酯珠粒的压力降,从而导致聚酯类发泡珠粒间存在密度和泡孔尺寸不均匀的问题,本申请维持干式高压反应釜内外压力降稳定,从而得到泡沫密度和泡孔尺寸均匀的聚酯类发泡珠粒。具体的,该聚酯类发泡珠粒填充在混凝土中,减重30%以上,并且混凝土表面无开裂,聚酯类发泡珠粒与混凝土结合好,抗拉强度、抗水渗性和保温性能都有所提高。
需要说明的是,上述针对混凝土所描述的特征和优点同样适用于该制备混凝土的方法,此处不再赘述。
下面详细描述本发明的实施例,需要说明的是下面描述的实施例是示例性的,仅用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。另外,如果没有明确说明,在下面的实施例中所采用的所有试剂均为市场上可以购得的,或者可以按照本文或已知的方法合成的,对于没有列出的反应条件,也均为本领域技术人员容易获得的。
实施例1
制备发泡珠粒A的方法:
(1)将100重量份的rPET(来自回收瓶片)、0.5重量份的均苯四甲酸酐(PMDA)、0.5重量份的2,2’双(2-恶唑啉)(BO)、1重量份的滑石粉(Talc)、1重量份的磷酸三甲酯(TMP)、0.5重量份的抗水解剂TNK-01(位阻芳香族碳二亚胺类)、0.5重量份的PETs按比例混合均匀,经双螺杆挤出机(科倍隆STS-50MC11)于260℃下溶融挤出造粒,得到直径1mm的改性微粒;
(2)将上述改性微粒加入到干式高压反应釜中于,然后将物理发泡剂CO2(添加量占最终聚酯类发泡珠粒的2wt%)注入干式高压反应釜,于蒸气压10MPa,250℃条件下,使得发泡剂浸渍rPET改性微粒均相饱和体系;
(3)在反应釜底的放料阀门处卸压放料,冷却、清水洗净并干燥后得到rPET发泡珠粒A(密度为200kg/m3)。
制备混凝土的方法:
(a)将11000g水泥、1150g粉煤灰、1080g生石灰和5000g水以及250g葡萄糖酸钠在搅拌速度为250r/min下搅拌15分钟,得到混合物A;
(b)然后将1080g砂石、1150g细矿渣加入A混合物中在搅拌速度为130r/min条件下搅拌12分钟,得到混合物B;
(c)将4500g上述发泡珠粒A、400g聚醚改性聚硅氧烷加入混合物B中在搅拌速度为70r/min下搅拌12分钟,得到混凝土。
实施例2
制备发泡珠粒C的方法:
(1)将100重量份的PETG、0.5重量份的2,2’双(2-恶唑啉)(BO)、0.5重量份的异氰尿酸三缩水甘油酯(TGIC)、1重量份的滑石粉(Talc)、0.8重量份的磷酸三甲酯(TMP)、0.5重量份的抗水解剂TNK-01(位阻芳香族碳二亚胺类)、0.5重量份的PETs按比例混合均匀,经双螺杆挤出机(科倍隆STS-50 MC11)于220℃下溶融挤出造粒,得到直径1mm的改性微粒;
(2)将上述改性微粒加入到干式高压反应釜中于,然后将分别将物理发泡剂CO2(添加量占最终聚酯类发泡珠粒的2wt%)和物料发泡剂环戊烷(添加量占最终聚酯类发泡珠粒的1wt%)注入干式高压反应釜,于蒸气压6MPa,220℃条件下,使得发泡剂浸渍PETG改性微粒形成均相饱和体系;
(3)在反应釜底的放料阀门处卸压放料,冷却、清水洗净并干燥后得到PETG发泡珠粒C(密度为150kg/m3)。
制备混凝土的方法:
(a)将10000g水泥、1280g粉煤灰、1150g生石灰和5000g水以及250g葡萄糖酸钠在搅拌速度为220r/min下搅拌15分钟,得到混合物A;
(b)然后将1080g砂石、1250g细矿渣加入A混合物中在搅拌速度为120r/min条件下搅拌12分钟,得到混合物B;
(c)将4500g上述实施例1中发泡珠粒A、500g上述发泡珠粒C、520g聚醚改性聚硅氧烷加入混合物B中在搅拌速度为60r/min下搅拌13分钟,得到混凝土。
实施例3
制备发泡珠粒B的方法:
(1)将100重量份的rPET(来自回收瓶片)、0.5重量份的均苯四甲酸酐(PMDA)、0.5重量份的2,2’双(2-恶唑啉)(BO)、1重量份的二氧化硅(SiO2)、0.5重量份的磷酸三甲酯(TMP)、0.5重量份的抗水解剂TNK-01(位阻芳香族碳二亚胺类)、0.5重量份的的PETs按比例混合均匀,经双螺杆挤出机(科倍隆STS-50MC11)于260℃下溶融挤出造粒,得到直径1mm的改性微粒;
(2)将上述改性微粒加入到干式高压反应釜中,然后将物理发泡剂CO2(添加量占最终聚酯类发泡珠粒的2wt%)注入干式高压反应釜,于蒸气压10MPa,260℃条件下,使得发泡剂浸渍rPET改性微粒形成均相饱和体系;
(3)在反应釜底的放料阀门处卸压放料,冷却、清水洗净并干燥后得到rPET发泡珠粒B(密度为150kg/m3)。
制备混凝土的方法:
(a)将11000g水泥、1150g粉煤灰、1080g生石灰和5000g水以及250g葡萄糖酸钠在搅拌速度为250r/min下搅拌15分钟,得到混合物A;
(b)然后将1080g砂石、1150g细矿渣加入A混合物中在搅拌速度为130r/min条件下搅拌12分钟,得到混合物B;
(c)将4500g上述发泡珠粒B、400g硅油加入混合物B中在搅拌速度为70r/min下搅拌12分钟,得到混凝土。
实施例4
制备混凝土的方法:
(a)将10000g水泥、1280g粉煤灰、1150g生石灰和5000g水以及250g葡萄糖酸钠在搅拌速度为220r/min下搅拌15分钟,得到混合物A;
(b)然后将1080g砂石、1250g细矿渣加入A混合物中在搅拌速度为120r/min条件下搅拌12分钟,得到混合物B;
(c)将4500g上述实施例3中发泡珠粒B、500g上述实施例2得到的发泡珠粒C、520g聚醚改性聚硅氧烷加入混合物B中在搅拌速度为60r/min下搅拌13分钟,得到混凝土。
实施例5
制备发泡珠粒D的方法:
(1)将100重量份的PLA、0.5重量份的均苯四甲酸酐(PMDA)、1重量份的滑石粉(Talc)、0.5重量份的磷酸三苯酯(TPP)、0.5重量份的抗水解剂TNK-01(位阻芳香族碳二亚胺类)、0.3重量份的的PETs按比例混合均匀,经双螺杆挤出机(科倍隆STS-50 MC11)于190℃下溶融挤出造粒,得到直径1mm的改性微粒;
(2)将上述改性微粒加入到干式高压反应釜中,然后将物理发泡剂N2(添加量占最终聚酯类发泡珠粒的3wt%)注入干式高压反应釜,于蒸气压5MPa,190℃条件下,使得发泡剂浸渍PLA改性微粒形成均相饱和体系;
(3)在反应釜底的放料阀门处卸压放料,冷却、清水洗净并干燥后得到PLA发泡珠粒D(密度为180kg/m3)。
制备混凝土的方法:
(a)将11200g水泥、1100g粉煤灰、1180g生石灰和5000g水以及250g葡萄糖酸钠在搅拌速度为250r/min下搅拌15分钟,得到混合物A;
(b)然后将500g砂石、200g细矿渣加入A混合物中在搅拌速度为130r/min条件下搅拌12分钟,得到混合物B;
(c)将4000g上述发泡珠粒D、480g聚醚改性聚硅氧烷加入混合物B中在搅拌速度为70r/min下搅拌12分钟,得到混凝土。
实施例6
制备发泡珠粒E的方法:
(1)将100重量份的rPBT、0.5重量份的2,2’双(2-恶唑啉)(BO)、1重量份的滑石粉(Talc)、0.5重量份的磷酸三苯酯(TPP)、0.5重量份的抗水解剂TNK-01(位阻芳香族碳二亚胺类)、0.3重量份的的PETs按比例混合均匀,经双螺杆挤出机(科倍隆STS-50MC11)于220℃下溶融挤出造粒,得到直径1mm的改性微粒;
(2)将上述改性微粒加入到干式高压反应釜中,然后将物理发泡剂CO2(添加量占最终聚酯类发泡珠粒的1.5wt%)注入干式高压反应釜,于蒸气压7MPa,220℃条件下,使得发泡剂浸渍PBT改性微粒形成均相饱和体系;
(3)在反应釜底的放料阀门处卸压放料,冷却、清水洗净并干燥后得到PBT发泡珠粒E(密度为180kg/m3)。
制备混凝土的方法:
(a)将10500g水泥、1350g粉煤灰、1280g生石灰和5000g水以及250gβ-萘磺酸甲醛高缩合物钠盐在搅拌速度为250r/min下搅拌15分钟,得到混合物A;
(b)然后将1250g砂石、1280g细矿渣加入A混合物中在搅拌速度为120r/min条件下搅拌12分钟,得到混合物B;
(c)将4200g上述发泡珠粒E、480g聚醚改性聚硅氧烷加入混合物B中在搅拌速度为70r/min下搅拌12分钟,得到混凝土。
实施例7
制备发泡珠粒F的方法:
(1)将100重量份的TPEE、1重量份的异氰尿酸三缩水甘油酯(TGIC)、1重量份的二氧化硅(SiO2)、0.5重量份的磷酸三苯酯(TPP)、0.5重量份的抗水解剂TNK-01(位阻芳香族碳二亚胺类)、0.2重量份的的聚乙烯蜡按比例混合均匀,经双螺杆挤出机(科倍隆STS-50MC11)于220℃下溶融挤出造粒,得到直径1mm的改性微粒;
(2)将上述改性微粒加入到干式高压反应釜中,然后将物理发泡剂CO2(添加量占最终聚酯类发泡珠粒的2wt%)注入干式高压反应釜,于蒸气压6MPa,220℃条件下,使得发泡剂浸渍TPEE改性微粒形成均相饱和体系;
(3)在反应釜底的放料阀门处卸压放料,冷却、清水洗净并干燥后得到TPEE发泡珠粒F(密度为160kg/m3)。
制备混凝土的方法:
(a)将10200g水泥、1280g粉煤灰、1280g生石灰和5000g水以及250gβ-萘磺酸甲醛高缩合物钠盐在搅拌速度为250r/min下搅拌15分钟,得到混合物A;
(b)然后将1250g砂石、1250g细矿渣加入A混合物中在搅拌速度为130r/min条件下搅拌12分钟,得到混合物B;
(c)将4600g上述发泡珠粒F、480g聚醚改性聚硅氧烷加入混合物B中在搅拌速度为70r/min下搅拌12分钟,得到混凝土。
实施例8
制备发泡珠粒G的方法:
(1)将100重量份的PET、0.5重量份的均苯四甲酸酐(PMDA)、0.5重量份的2,2’双(2-恶唑啉)(BO)、2重量份的蒙脱土(MMT)、1重量份的磷酸三甲酯(TMP)、0.5重量份的抗水解剂TNK-01(位阻芳香族碳二亚胺类)、0.5重量份的的EBS按比例混合均匀,经双螺杆挤出机(科倍隆STS-50MC11)于260℃下溶融挤出造粒,得到直径1mm的改性微粒;
(2)将上述改性微粒加入到干式高压反应釜中,然后将物理发泡剂CO2(添加量占最终聚酯类发泡珠粒的2wt%)注入干式高压反应釜,于蒸气压10MPa,260℃条件下,使得发泡剂浸渍PET改性微粒形成均相饱和体系;
(3)在反应釜底的放料阀门处卸压放料,冷却、清水洗净并干燥后得到PET发泡珠粒G(密度为150kg/m3)。
制备混凝土的方法:
(a)将10800g水泥、1180g粉煤灰、1120g生石灰和5000g水以及250g葡萄糖酸钠在搅拌速度为250r/min下搅拌15分钟,得到混合物A;
(b)然后将1080g砂石、1150g细矿渣加入A混合物中在搅拌速度为120r/min条件下搅拌15分钟,得到混合物B;
(c)将4500g上述发泡珠粒G、450g聚醚改性聚硅氧烷加入混合物B中在搅拌速度为70r/min下搅拌12分钟,得到混凝土。
实施例9
制备发泡珠粒H的方法:
(1)将100重量份的PPC、1重量份的2,2’双(2-恶唑啉)(BO)、2重量份的蒙脱土(MMT)、1重量份的磷酸三甲酯(TMP)、0.5重量份的抗水解剂TNK-01(位阻芳香族碳二亚胺类)、0.5重量份的的EBS按比例混合均匀,经双螺杆挤出机(科倍隆STS-50MC11)于160℃下溶融挤出造粒,得到直径1mm的改性微粒;
(2)将上述改性微粒加入到干式高压反应釜中,然后将物理发泡剂CO2(添加量占最终聚酯类发泡珠粒的2wt%)注入干式高压反应釜,于蒸气压10MPa,160℃条件下,使得发泡剂浸渍PPC改性微粒形成均相饱和体系;
(3)在反应釜底的放料阀门处卸压放料,冷却、清水洗净并干燥后得到PPC发泡珠粒H(密度为150kg/m3)。
制备混凝土的方法:
(a)将10800g水泥、1180g粉煤灰、1120g生石灰和5000g水以及250g葡萄糖酸钠在搅拌速度为250r/min下搅拌15分钟,得到混合物A;
(b)然后将1080g砂石、1150g细矿渣加入A混合物中在搅拌速度为120r/min条件下搅拌15分钟,得到混合物B;
(c)将4500g上述发泡珠粒H、450g聚醚改性聚硅氧烷加入混合物B中在搅拌速度为70r/min下搅拌12分钟,得到混凝土。
实施例10
制备混凝土的方法:
(a)将10400g水泥、1000g粉煤灰、1280g生石灰和5000g水以及250g葡萄糖酸钠在搅拌速度为250r/min下搅拌15分钟,得到混合物A;
(b)然后将1250g砂石、1380g细矿渣加入A混合物中在搅拌速度为130r/min条件下搅拌15分钟,得到混合物B;
(c)将3500g上述发泡珠粒G、1000g上述发泡珠粒F、520g聚醚改性聚硅氧烷加入混合物B中在搅拌速度为70r/min下搅拌12分钟,得到混凝土。
实施例11
制备混凝土的方法:
(a)10100g水泥、1240g粉煤灰、1200g生石灰和5000g水以及250g葡萄糖酸钠在搅拌速度为250r/min下搅拌15分钟,得到混合物A;
(b)然后将1250g砂石、1280g细矿渣加入A混合物中在搅拌速度为130r/min条件下搅拌15分钟,得到混合物B;
(c)将900g上述发泡珠粒C、3800g上述发泡珠粒D、520g聚醚改性聚硅氧烷加入混合物B中在搅拌速度为70r/min下搅拌12分钟,得到混凝土。
实施例12
制备混凝土的方法:
(a)将10500g水泥、1100g粉煤灰、1180g生石灰和5000g水以及250g葡萄糖酸钠在搅拌速度为250r/min下搅拌15分钟,得到混合物A;
(b)然后将1150g砂石、1150g细矿渣加入A混合物中在搅拌速度为130r/min条件下搅拌15分钟,得到混合物B;
(c)将4100g上述发泡珠粒A、600g上述发泡珠粒F、520g聚醚改性聚硅氧烷加入混合物B中在搅拌速度为70r/min下搅拌12分钟,得到混凝土。
实施例13
制备混凝土的方法:
(a)10600g水泥、1280g粉煤灰、1120g生石灰和5000g水以及250g葡萄糖酸钠在搅拌速度为250r/min下搅拌15分钟,得到混合物A;
(b)然后将1150g砂石、1150g细矿渣加入A混合物中在搅拌速度为130r/min条件下搅拌15分钟,得到混合物B;
(c)将1000g上述发泡珠粒E、3500g上述发泡珠粒F、520g聚醚改性聚硅氧烷加入混合物B中在搅拌速度为70r/min下搅拌12分钟,得到混凝土。
实施例14
制备混凝土的方法:
(a)10400g水泥、1170g粉煤灰、1240g生石灰和500g水以及250g葡萄糖酸钠在搅拌速度为250r/min下搅拌15分钟,得到混合物A;
(b)然后将1250g砂石、1150g细矿渣加入A混合物中在搅拌速度为120r/min条件下搅拌15分钟,得到混合物B;
(c)将1000g上述发泡珠粒E、3600g上述发泡珠粒G、520g聚醚改性聚硅氧烷加入混合物B中在搅拌速度为70r/min下搅拌12分钟,得到混凝土。
实施例15
制备混凝土的方法:
(a)11000g水泥、1020g粉煤灰、1080g生石灰和5000g水以及250g葡萄糖酸钠在搅拌速度为250r/min下搅拌15分钟,得到混合物A;
(b)然后将1050g砂石、1150g细矿渣加入A混合物中在搅拌速度为120r/min条件下搅拌15分钟,得到混合物B;
(c)将3500g上述发泡珠粒B、1000g上述发泡珠粒F、520g聚醚改性聚硅氧烷加入混合物B中在搅拌速度为70r/min下搅拌12分钟,得到混凝土。
实施例16
制备混凝土的方法:
(a)11000g水泥、1020g粉煤灰、1080g生石灰和5000g水以及250g葡萄糖酸钠在搅拌速度为250r/min下搅拌15分钟,得到混合物A;
(b)然后将1050g砂石、1150g细矿渣加入A混合物中在搅拌速度为120r/min条件下搅拌15分钟,得到混合物B;
(c)将3500g上述发泡珠粒A、1000g上述发泡珠粒H、520g聚醚改性聚硅氧烷加入混合物B中在搅拌速度为70r/min下搅拌12分钟,得到混凝土。
对比例
制备混凝土的方法:
(a)将15000g水泥、1200g粉煤灰、1080g生石灰和5000g水以及250g葡萄糖酸钠在搅拌速度为250r/min下搅拌15分钟,得到混合物A;
(b)然后将1280g砂石、1350g细矿渣加入A混合物中在搅拌速度为130r/min条件下搅拌12分钟,得到混合物B;
(c)将400g聚醚改性聚硅氧烷加入混合物B中在搅拌速度为70r/min下搅拌12分钟,得到混凝土。
评价:
1、对上述实施例所得发泡珠粒A~H的泡沫密度、发泡倍率、泡孔尺寸、泡孔的最大尺寸与最小尺寸之差以及弯曲强度、尺寸热稳定性进行评价;
2、发泡珠粒性能评价方法:
泡沫密度:依照GB/T6343-86
发泡倍率:材料发泡后的密度与发泡前密度的比
泡孔尺寸:扫描电子显微镜(SEM)尺寸标定
泡孔的最大尺寸与最小尺寸之差:扫描电子显微镜(SEM)尺寸标定
压缩强度:依照ISO 844
上述实施例所得发泡珠粒A~H测试结果如表1所示。
表1 聚酯类发泡珠粒A~H性能数据
密度(Kg/m3) | 发泡倍率(倍) | 泡孔尺寸(μm) | 泡孔的最大尺寸与最小尺寸之差(μm) | 压缩强度(MPa) | |
发泡珠粒A | 200 | 7 | 210 | 40 | 2.42 |
发泡珠粒B | 150 | 9 | 150 | 45 | 1.95 |
发泡珠粒C | 150 | 9 | 160 | 30 | 1.65 |
发泡珠粒D | 180 | 8 | 180 | 45 | 1.74 |
发泡珠粒E | 180 | 8 | 200 | 40 | 1.96 |
发泡珠粒F | 160 | 9 | 180 | 35 | 1.64 |
发泡珠粒G | 150 | 9 | 160 | 35 | 2.10 |
发泡珠粒H | 150 | 9 | 190 | 40 | 1.89 |
3、对实施例1-16和对比例所得混凝土的容重、3d抗折强度、导热系数、表面开裂情况以及吸水率进行评价进行表征;
4、混凝土的评价方法;
容重:GB/T 1966-1996
导热系数:GB/T 10294
表面开裂情况:JC/T 984
吸水率:GB/T 5486
3d抗折强度:GB/T 17671
实施例1-16所得混凝土的性能表征结果如表2所示。
表2 混凝土的性能测试数据
容重(g/cm3) | 3d抗折强度(MPa) | 导热系数(W/m·K) | 表面开裂情况 | 吸水率(V%/V%),2h | |
实施例1 | 2010 | 5.6 | 0.054 | 无开裂 | 7.4 |
实施例2 | 1845 | 5.8 | 0.051 | 无开裂 | 7.1 |
实施例3 | 1960 | 5.5 | 0.055 | 无开裂 | 7.6 |
实施例4 | 1775 | 5.7 | 0.050 | 无开裂 | 7.3 |
实施例5 | 1945 | 5.4 | 0.054 | 无开裂 | 7.4 |
实施例6 | 1950 | 5.3 | 0.054 | 无开裂 | 7.6 |
实施例7 | 2020 | 5.5 | 0.055 | 无开裂 | 7.6 |
实施例8 | 2010 | 5.4 | 0.056 | 无开裂 | 7.8 |
实施例9 | 1940 | 5.5 | 0.055 | 无开裂 | 7.5 |
实施例10 | 1980 | 5.4 | 0.054 | 无开裂 | 7.4 |
实施例11 | 1860 | 5.6 | 0.055 | 无开裂 | 7.7 |
实施例12 | 1920 | 5.5 | 0.055 | 无开裂 | 7.6 |
实施例13 | 1820 | 5.4 | 0.054 | 无开裂 | 7.9 |
实施例14 | 1910 | 5.5 | 0.055 | 无开裂 | 7.6 |
实施例15 | 1985 | 5.5 | 0.056 | 无开裂 | 7.7 |
实施例16 | 1930 | 5.5 | 0.056 | 无开裂 | 7.8 |
对比例 | 2450 | 5.4 | 0.058 | 有开裂 | 8.7 |
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (12)
1.一种混凝土,其特征在于,包括如下组分:水泥、聚酯类发泡珠粒、粉煤灰、生石灰、砂石、细矿渣、相容剂和缓凝减水剂;所述水泥、所述聚酯类发泡珠粒、所述粉煤灰、所述生石灰、所述砂石、所述细矿渣、所述相容剂和所述缓凝减水剂的质量比为(40~60):(20~30):(5~10):(5~10):(5~10):(5~10):(2~10):(1~5);
所述相容剂选自聚醚改性聚硅氧烷和硅油中的至少之一;
所述聚酯类发泡珠粒包括聚酯、扩链剂、成核剂、抗水解剂、稳定剂、耐高温润滑剂和物理发泡剂;所述聚酯、所述扩链剂、所述成核剂、所述抗水解剂、所述稳定剂、所述耐高温润滑剂和所述物理发泡剂的质量比为100:(0.5~2):(0.5~2):(0.5~1):(0.5~1):(0.2~0.5):(1.5~3);
所述聚酯类发泡珠粒采用下列步骤制备得到:
(1)将聚酯、扩链剂、成核剂、抗水解剂、稳定剂和耐高温润滑剂混合后经熔融共混挤出进行造粒,以便得到聚酯改性微粒;
(2)将所述聚酯改性微粒加入到干式高压反应釜中,通过高压将物理发泡剂注入所述干式高压反应釜,于温度为160~260℃以及蒸气压为5~10MPa的条件下,使得所述物理发泡剂对所述聚酯改性微粒浸润,形成聚酯改性微粒/发泡剂均相饱和体系;
(3)开启步骤(2)的所述干式高压反应釜底的放料阀门进行卸压,形成内外压力降,使所述聚酯改性微粒/发泡剂均相体系处于热力学不稳定状态,驱动泡孔长大,然后冷却、清洗、干燥后得到聚酯类发泡珠粒。
2.根据权利要求1所述的混凝土,其特征在于,所述缓凝减水剂包括葡萄糖酸钠和β-萘磺酸甲醛高缩合物钠盐中的至少之一。
3.根据权利要求1所述的混凝土,其特征在于,所述聚酯类发泡珠粒的密度为100kg/m3~250kg/m3。
4.根据权利要求1所述的混凝土,其特征在于,所述聚酯类包括PET、PETG、PBT、PLA、PC、TPEE和rPET中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的混凝土,其特征在于,所述扩链剂包括均苯四甲酸酐、2,2’双(2-恶唑啉)和异氰尿酸三缩水甘油酯中的至少之一。
6.根据权利要求1所述的混凝土,其特征在于,所述成核剂包括二氧化硅、滑石粉和蒙脱土中的至少之一。
7.根据权利要求1所述的混凝土,其特征在于,所述抗水解剂为位阻芳香族碳二亚胺类抗水解剂。
8.根据权利要求5所述的混凝土,其特征在于,所述稳定剂包括磷酸三甲酯和磷酸三苯酯中的至少之一。
9.根据权利要求1所述的混凝土,其特征在于,所述耐高温润滑剂包括聚乙烯蜡、EBS和PETs中的至少之一。
10.根据权利要求9所述的混凝土,其特征在于,所述耐高温润滑剂为PETs。
11.根据权利要求1所述的混凝土,其特征在于,所述物理发泡剂包括二氧化碳、氮气、烷烃和氟化物中的至少一种。
12.一种根据权利要求1-11中任一项所述的混凝土的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:将水泥、粉煤灰、生石灰、砂石、细矿渣、相容剂、缓凝减水剂与聚酯类发泡珠粒混合,以便得到混凝土。
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