本发明属于环保材料技术领域，具体涉及一种新型环保板材及其制备方法。
背景技术：
随着社会经济的高速发展，越来越多的建筑拔地而起，并呈现出对“建筑高度、建筑形态及建筑质量”的高水准要求。其中，建筑保温是减少建筑物室内热量向室外散发的措施，对创造适宜的室内热环境和节约能源有重要的作用，同时也是对建筑质量的一项重要要求与保证。
对于建筑保温而言，最好的方式是开发一种可完全满足建筑保温施工性能要求的建筑板材，使其兼具轻质、保温、防火、高强度的性能，同时也可以满足环保的要求，使其可根据工况满足不同的施工要求。但目前这类板材并不存在。
技术实现要素：
本发明提供了一种新型环保板材及其制备方法，解决了上述背景技术中的问题，所述新型环保板材性能优，具有极好轻质、保温、防火及高强度性能特点，使其不仅可满足室外建筑保温施工要求，同时也可满足室内保温要求。
为了解决现有技术存在的问题，采用如下技术方案：
一种新型环保板材，包括如下重量份的原料：聚苯乙烯20～30份、硅藻土10～20份、二甲基二氯硅烷改性环氧树脂15～25份、建筑垃圾13～28份、醋酸乙烯酯5～15份、纤维材料5～10份、煤矸石10～20份、二氧化硅3～8份、硬脂酸锌2～3份、活性炭3～5份、增韧剂1.5～2.5份、抗紫外线剂1～3份、分散剂2～7份、抗氧剂1～2份、抗裂剂2～4份、水20～40份。
优选的，所述新型环保板材，包括如下重量份的原料：聚苯乙烯22～27份、硅藻土13～18份、二甲基二氯硅烷改性环氧树脂19～24份、建筑垃圾18～23份、醋酸乙烯酯6～12份、纤维材料7～9份、煤矸石13～18份、二氧化硅4～7份、硬脂酸锌2.2～2.7份、活性炭3.5～4.2份、增韧剂1.7～2.3份、抗紫外线剂1.3～2.7份、分散剂4～6份、抗氧剂1.3～1.8份、抗裂剂2.7～3.6份、水30～38份。
优选的，所述新型环保板材，包括如下重量份的原料：聚苯乙烯5份、硅藻土14份、二甲基二氯硅烷改性环氧树脂22份、建筑垃圾21份、醋酸乙烯酯10份、纤维材料8份、煤矸石15份、二氧化硅6份、硬脂酸锌2.5份、活性炭3.7份、增韧剂2.1份、抗紫外线剂2.3份、分散剂5份、抗氧剂1.6份、抗裂剂3.2份、水35份。
优选的，所述抗裂剂为纤维素醚、钠基膨润土、脲醛树脂、聚丙烯纤维、硬石膏、3-氨基-4-氟甲苯、3,4-二氟苯甲酸及氟乙酸乙酯中的一种或一种以上。
优选的，所述二甲基二氯硅烷改性环氧树脂的制备步骤如下：
（1）将一定量的环氧树脂溶于甲苯中，向溶有环氧树脂的甲苯溶液中缓慢加入二甲基二氯硅烷至不再有大量气雾产生为止；
（2）让溶液继续反应1小时，整个反应过程有搅拌装置进行搅拌，二甲基二氯硅烷与环氧树脂反应充分后，利用三乙胺吸收反应过程中产生的hcl气体；
（3）反应完毕后，将溶液用蒸馏水洗涤若干次，洗去其中的季铵盐，再减压蒸馏，蒸去甲苯，得到二甲基二氯硅烷改性环氧树脂。
优选的，所述建筑垃圾包括瓦砾、水泥渣、沙、砖块混凝土等。
优选的，所述分散剂为滑石粉、高岭土和钛白粉中的任一种或多种。
一种制备所述新型环保板材的方法，包括如下步骤：
（1）按上述配方称取聚苯乙烯、硅藻土、二甲基二氯硅烷改性环氧树脂、建筑垃圾、醋酸乙烯酯、纤维材料、煤矸石、二氧化硅、硬脂酸锌、活性炭、增韧剂、抗紫外线剂、分散剂、抗氧剂、抗裂剂及水，备用；
（2）将建筑垃圾除杂、进行一次粉碎，然后进行磁选，进行二次粉碎，得建筑垃圾粉末；
（3）将建筑垃圾粉末、硅藻土、煤矸石倒入高速搅拌机中进行混合搅拌，以200～300r/min的搅拌速度搅拌10～20分钟，在加入分散剂和水，保持转速不变，搅拌15～25分钟，得混合浆料；
（4）向步骤（3）得到的混合浆料中依次加入聚苯乙烯、二甲基二氯硅烷改性环氧树脂、醋酸乙烯酯、纤维材料，搅拌混合均匀，置于球磨机中研磨1～2小时，然后再置于反应釜中加热至75～85℃，抽真空，搅拌10～20分钟，依次加入氧化硅、硬脂酸锌、活性炭、增韧剂、抗紫外线剂、抗氧剂及抗裂剂，搅拌均匀，冷却至常温，得板材母料；
（5）将板材混合母料加入成型机中，在成型机的辊道上放置垫板，垫板被辊道推送运行，经过2～3道压平辊压平、定厚形成板坯，然后板坯继续被辊道推行送入到托架上，并送入自然养护室养护12～48h；
（6）将板坯脱去垫板自然放置24～72h，进行切割后形成所述新型环保板材。
本发明与现有技术相比，其具有以下有益效果：
本发明所述新型环保板材具有极好轻质、保温、防火及高强度性能特点，使其不仅可满足室外建筑保温施工要求，同时也可满足室内保温要求，具体如下：
（1）本发明采用二甲基二氯硅烷改性环氧树脂，改性后的环氧树脂克服很多环氧树脂改性前的不足，由于小分子有机硅短链通过化学键连接的方式牢牢楔入了环氧交联网络中，使固化体系的堆砌密度上升，分子量增加，同时生成的si—o键键能大，c—si又可转动，同时改性过程取代了环氧树脂中的亲水性羟基，很大程度上克服了很多传统板材吸水膨胀的不足，所以二甲基二氯硅烷改性后的环氧树脂的耐热性、抗冲、抗拉、延展性以及耐水性等性能都有不同程度的改善；
（2）本发明以硅藻土、建筑垃圾、纤维材料、煤矸石等价值较低的材料为主要原料，掺合聚苯乙烯、二甲基二氯硅烷改性环氧树脂、醋酸乙烯酯和其他助剂，原料之间相互协同作用，使得所述新型板材具有很好的保温、抗压强度、抗折强度及耐腐蚀性能。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
实施例1
本实施例涉及一种新型环保板材，包括如下重量份的原料：聚苯乙烯20份、硅藻土10份、二甲基二氯硅烷改性环氧树脂15份、建筑垃圾13份、醋酸乙烯酯5份、纤维材料5份、煤矸石10份、二氧化硅3份、硬脂酸锌2份、活性炭3份、增韧剂1.5份、抗紫外线剂1份、分散剂2份、抗氧剂1份、抗裂剂2份、水20份。
其中，所述抗裂剂为纤维素醚。
其中，所述二甲基二氯硅烷改性环氧树脂的制备步骤如下：
（1）将一定量的环氧树脂溶于甲苯中，向溶有环氧树脂的甲苯溶液中缓慢加入二甲基二氯硅烷至不再有大量气雾产生为止；
（2）让溶液继续反应1小时，整个反应过程有搅拌装置进行搅拌，二甲基二氯硅烷与环氧树脂反应充分后，利用三乙胺吸收反应过程中产生的hcl气体；
（3）反应完毕后，将溶液用蒸馏水洗涤若干次，洗去其中的季铵盐，再减压蒸馏，蒸去甲苯，得到二甲基二氯硅烷改性环氧树脂。
其中，所述建筑垃圾包括瓦砾、水泥渣、沙、砖块混凝土等。
其中，所述分散剂为滑石粉。
一种制备所述新型环保板材的方法，包括如下步骤：
（1）按上述配方称取聚苯乙烯、硅藻土、二甲基二氯硅烷改性环氧树脂、建筑垃圾、醋酸乙烯酯、纤维材料、煤矸石、二氧化硅、硬脂酸锌、活性炭、增韧剂、抗紫外线剂、分散剂、抗氧剂、抗裂剂及水，备用；
（2）将建筑垃圾除杂、进行一次粉碎，然后进行磁选，进行二次粉碎，得建筑垃圾粉末；
（3）将建筑垃圾粉末、硅藻土、煤矸石倒入高速搅拌机中进行混合搅拌，以200r/min的搅拌速度搅拌10分钟，在加入分散剂和水，保持转速不变，搅拌15分钟，得混合浆料；
（4）向步骤（3）得到的混合浆料中依次加入聚苯乙烯、二甲基二氯硅烷改性环氧树脂、醋酸乙烯酯、纤维材料，搅拌混合均匀，置于球磨机中研磨1小时，然后再置于反应釜中加热至75℃，抽真空，搅拌10分钟，依次加入氧化硅、硬脂酸锌、活性炭、增韧剂、抗紫外线剂、抗氧剂及抗裂剂，搅拌均匀，冷却至常温，得板材母料；
（5）将板材混合母料加入成型机中，在成型机的辊道上放置垫板，垫板被辊道推送运行，经过2道压平辊压平、定厚形成板坯，然后板坯继续被辊道推行送入到托架上，并送入自然养护室养护12h；
（6）将板坯脱去垫板自然放置24h，进行切割后形成所述新型环保板材。
实施例2
本实施例涉及一种新型环保板材，包括如下重量份的原料：聚苯乙烯30份、硅藻土20份、二甲基二氯硅烷改性环氧树脂25份、建筑垃圾28份、醋酸乙烯酯15份、纤维材料10份、煤矸石20份、二氧化硅8份、硬脂酸锌3份、活性炭5份、增韧剂2.5份、抗紫外线剂3份、分散剂7份、抗氧剂2份、抗裂剂4份、水40份。
其中，所述抗裂剂为钠基膨润土。
其中，所述二甲基二氯硅烷改性环氧树脂的制备步骤如下：
（1）将一定量的环氧树脂溶于甲苯中，向溶有环氧树脂的甲苯溶液中缓慢加入二甲基二氯硅烷至不再有大量气雾产生为止；
（2）让溶液继续反应1小时，整个反应过程有搅拌装置进行搅拌，二甲基二氯硅烷与环氧树脂反应充分后，利用三乙胺吸收反应过程中产生的hcl气体；
（3）反应完毕后，将溶液用蒸馏水洗涤若干次，洗去其中的季铵盐，再减压蒸馏，蒸去甲苯，得到二甲基二氯硅烷改性环氧树脂。
其中，所述建筑垃圾包括瓦砾、水泥渣、沙、砖块混凝土等。
其中，所述分散剂为高岭土。
一种制备所述新型环保板材的方法，包括如下步骤：
（1）按上述配方称取聚苯乙烯、硅藻土、二甲基二氯硅烷改性环氧树脂、建筑垃圾、醋酸乙烯酯、纤维材料、煤矸石、二氧化硅、硬脂酸锌、活性炭、增韧剂、抗紫外线剂、分散剂、抗氧剂、抗裂剂及水，备用；
（2）将建筑垃圾除杂、进行一次粉碎，然后进行磁选，进行二次粉碎，得建筑垃圾粉末；
（3）将建筑垃圾粉末、硅藻土、煤矸石倒入高速搅拌机中进行混合搅拌，以300r/min的搅拌速度搅拌20分钟，在加入分散剂和水，保持转速不变，搅拌25分钟，得混合浆料；
（4）向步骤（3）得到的混合浆料中依次加入聚苯乙烯、二甲基二氯硅烷改性环氧树脂、醋酸乙烯酯、纤维材料，搅拌混合均匀，置于球磨机中研磨2小时，然后再置于反应釜中加热至85℃，抽真空，搅拌20分钟，依次加入氧化硅、硬脂酸锌、活性炭、增韧剂、抗紫外线剂、抗氧剂及抗裂剂，搅拌均匀，冷却至常温，得板材母料；
（5）将板材混合母料加入成型机中，在成型机的辊道上放置垫板，垫板被辊道推送运行，经过3道压平辊压平、定厚形成板坯，然后板坯继续被辊道推行送入到托架上，并送入自然养护室养护48h；
（6）将板坯脱去垫板自然放置72h，进行切割后形成所述新型环保板材。
实施例3
本实施例涉及一种新型环保板材，包括如下重量份的原料：聚苯乙烯22份、硅藻土13份、二甲基二氯硅烷改性环氧树脂19份、建筑垃圾18份、醋酸乙烯酯6份、纤维材料7份、煤矸石13份、二氧化硅4份、硬脂酸锌2.2份、活性炭3.5份、增韧剂1.7份、抗紫外线剂1.3份、分散剂4份、抗氧剂1.3份、抗裂剂2.7份、水30份。
其中，所述抗裂剂为脲醛树脂、聚丙烯纤维的混合物。
其中，所述二甲基二氯硅烷改性环氧树脂的制备步骤如下：
（1）将一定量的环氧树脂溶于甲苯中，向溶有环氧树脂的甲苯溶液中缓慢加入二甲基二氯硅烷至不再有大量气雾产生为止；
（2）让溶液继续反应1小时，整个反应过程有搅拌装置进行搅拌，二甲基二氯硅烷与环氧树脂反应充分后，利用三乙胺吸收反应过程中产生的hcl气体；
（3）反应完毕后，将溶液用蒸馏水洗涤若干次，洗去其中的季铵盐，再减压蒸馏，蒸去甲苯，得到二甲基二氯硅烷改性环氧树脂。
其中，所述建筑垃圾包括瓦砾、水泥渣、沙、砖块混凝土等。
其中，所述分散剂为钛白粉。
一种制备所述新型环保板材的方法，包括如下步骤：
（1）按上述配方称取聚苯乙烯、硅藻土、二甲基二氯硅烷改性环氧树脂、建筑垃圾、醋酸乙烯酯、纤维材料、煤矸石、二氧化硅、硬脂酸锌、活性炭、增韧剂、抗紫外线剂、分散剂、抗氧剂、抗裂剂及水，备用；
（2）将建筑垃圾除杂、进行一次粉碎，然后进行磁选，进行二次粉碎，得建筑垃圾粉末；
（3）将建筑垃圾粉末、硅藻土、煤矸石倒入高速搅拌机中进行混合搅拌，以225r/min的搅拌速度搅拌12分钟，在加入分散剂和水，保持转速不变，搅拌17分钟，得混合浆料；
（4）向步骤（3）得到的混合浆料中依次加入聚苯乙烯、二甲基二氯硅烷改性环氧树脂、醋酸乙烯酯、纤维材料，搅拌混合均匀，置于球磨机中研磨1.3小时，然后再置于反应釜中加热至78℃，抽真空，搅拌12分钟，依次加入氧化硅、硬脂酸锌、活性炭、增韧剂、抗紫外线剂、抗氧剂及抗裂剂，搅拌均匀，冷却至常温，得板材母料；
（5）将板材混合母料加入成型机中，在成型机的辊道上放置垫板，垫板被辊道推送运行，经过2道压平辊压平、定厚形成板坯，然后板坯继续被辊道推行送入到托架上，并送入自然养护室养护24h；
（6）将板坯脱去垫板自然放置36h，进行切割后形成所述新型环保板材。
实施例4
本实施例涉及一种新型环保板材，包括如下重量份的原料：聚苯乙烯27份、硅藻土18份、二甲基二氯硅烷改性环氧树脂24份、建筑垃圾23份、醋酸乙烯酯12份、纤维材料9份、煤矸石18份、二氧化硅7份、硬脂酸锌2.7份、活性炭4.2份、增韧剂2.3份、抗紫外线剂2.7份、分散剂6份、抗氧剂1.8份、抗裂剂3.6份、水38份。
其中，所述抗裂剂为聚丙烯纤维、硬石膏、3-氨基-4-氟甲苯的混合物。
其中，所述二甲基二氯硅烷改性环氧树脂的制备步骤如下：
（1）将一定量的环氧树脂溶于甲苯中，向溶有环氧树脂的甲苯溶液中缓慢加入二甲基二氯硅烷至不再有大量气雾产生为止；
（2）让溶液继续反应1小时，整个反应过程有搅拌装置进行搅拌，二甲基二氯硅烷与环氧树脂反应充分后，利用三乙胺吸收反应过程中产生的hcl气体；
（3）反应完毕后，将溶液用蒸馏水洗涤若干次，洗去其中的季铵盐，再减压蒸馏，蒸去甲苯，得到二甲基二氯硅烷改性环氧树脂。
其中，所述建筑垃圾包括瓦砾、水泥渣、沙、砖块混凝土等。
其中，所述分散剂为滑石粉、高岭土和钛白粉中的任一种或多种。
一种制备所述新型环保板材的方法，包括如下步骤：
（1）按上述配方称取聚苯乙烯、硅藻土、二甲基二氯硅烷改性环氧树脂、建筑垃圾、醋酸乙烯酯、纤维材料、煤矸石、二氧化硅、硬脂酸锌、活性炭、增韧剂、抗紫外线剂、分散剂、抗氧剂、抗裂剂及水，备用；
（2）将建筑垃圾除杂、进行一次粉碎，然后进行磁选，进行二次粉碎，得建筑垃圾粉末；
（3）将建筑垃圾粉末、硅藻土、煤矸石倒入高速搅拌机中进行混合搅拌，以250r/min的搅拌速度搅拌15分钟，在加入分散剂和水，保持转速不变，搅拌20分钟，得混合浆料；
（4）向步骤（3）得到的混合浆料中依次加入聚苯乙烯、二甲基二氯硅烷改性环氧树脂、醋酸乙烯酯、纤维材料，搅拌混合均匀，置于球磨机中研磨1.5小时，然后再置于反应釜中加热至80℃，抽真空，搅拌15分钟，依次加入氧化硅、硬脂酸锌、活性炭、增韧剂、抗紫外线剂、抗氧剂及抗裂剂，搅拌均匀，冷却至常温，得板材母料；
（5）将板材混合母料加入成型机中，在成型机的辊道上放置垫板，垫板被辊道推送运行，经过2道压平辊压平、定厚形成板坯，然后板坯继续被辊道推行送入到托架上，并送入自然养护室养护25h；
（6）将板坯脱去垫板自然放置48h，进行切割后形成所述新型环保板材。
实施例5
本实施例涉及一种新型环保板材，包括如下重量份的原料：聚苯乙烯5份、硅藻土14份、二甲基二氯硅烷改性环氧树脂22份、建筑垃圾21份、醋酸乙烯酯10份、纤维材料8份、煤矸石15份、二氧化硅6份、硬脂酸锌2.5份、活性炭3.7份、增韧剂2.1份、抗紫外线剂2.3份、分散剂5份、抗氧剂1.6份、抗裂剂3.2份、水35份。
其中，所述抗裂剂为3,4-二氟苯甲酸和氟乙酸乙酯的混合物。
其中，所述二甲基二氯硅烷改性环氧树脂的制备步骤如下：
（1）将一定量的环氧树脂溶于甲苯中，向溶有环氧树脂的甲苯溶液中缓慢加入二甲基二氯硅烷至不再有大量气雾产生为止；
（2）让溶液继续反应1小时，整个反应过程有搅拌装置进行搅拌，二甲基二氯硅烷与环氧树脂反应充分后，利用三乙胺吸收反应过程中产生的hcl气体；
（3）反应完毕后，将溶液用蒸馏水洗涤若干次，洗去其中的季铵盐，再减压蒸馏，蒸去甲苯，得到二甲基二氯硅烷改性环氧树脂。
其中，所述建筑垃圾包括瓦砾、水泥渣、沙、砖块混凝土等。
其中，所述分散剂为滑石粉、高岭土和钛白粉中的混合物。
一种制备所述新型环保板材的方法，包括如下步骤：
（1）按上述配方称取聚苯乙烯、硅藻土、二甲基二氯硅烷改性环氧树脂、建筑垃圾、醋酸乙烯酯、纤维材料、煤矸石、二氧化硅、硬脂酸锌、活性炭、增韧剂、抗紫外线剂、分散剂、抗氧剂、抗裂剂及水，备用；
（2）将建筑垃圾除杂、进行一次粉碎，然后进行磁选，进行二次粉碎，得建筑垃圾粉末；
（3）将建筑垃圾粉末、硅藻土、煤矸石倒入高速搅拌机中进行混合搅拌，以270r/min的搅拌速度搅拌17分钟，在加入分散剂和水，保持转速不变，搅拌23分钟，得混合浆料；
（4）向步骤（3）得到的混合浆料中依次加入聚苯乙烯、二甲基二氯硅烷改性环氧树脂、醋酸乙烯酯、纤维材料，搅拌混合均匀，置于球磨机中研磨1.8小时，然后再置于反应釜中加热至82℃，抽真空，搅拌18分钟，依次加入氧化硅、硬脂酸锌、活性炭、增韧剂、抗紫外线剂、抗氧剂及抗裂剂，搅拌均匀，冷却至常温，得板材母料；
（5）将板材混合母料加入成型机中，在成型机的辊道上放置垫板，垫板被辊道推送运行，经过3道压平辊压平、定厚形成板坯，然后板坯继续被辊道推行送入到托架上，并送入自然养护室养护40h；
（6）将板坯脱去垫板自然放置60h，进行切割后形成所述新型环保板材。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。