一种耐磨复合材料及其制备方法
【专利摘要】一种耐磨复合材料及其制备方法，涉及材料【技术领域】，包括以下质量份数的各个组分：硅酸盐水泥熟料10-20份、废石膏3-5份、竹屑5-12份、锯末5-10份、棉籽壳3-8份、弹性高分子乳液25-40份、无机填料10-20份、钛白粉3-7份、固化剂2.5-4份和水15-25份。一种耐磨复合材料的制备方法，将竹屑、锯末和棉籽壳进行粉碎处理之后与其他固体组分混合研磨，然后加入液态组分混合静置。本发明提供的耐磨复合材料，具有硬度高、强度大，耐磨性能优良的特点，同时利用了多种废弃物，降低了成本，提高了性能，且实现了一种废弃资源再利用的途径，是一种非常理想的耐磨复合材料。
【专利说明】一种耐磨复合材料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于材料【技术领域】，特别涉及一种耐磨复合材料及该复合材料的制备方 法。
【背景技术】
[0002] 水泥熟料是水硬性凝胶材料，具有较好的硬度及耐磨性能，但是水泥厚度对其的 影响较大，一般在厚度较低的情况下，其性能不能有效发挥，但是较高的厚度并不利于在某 些基材上使用，这造成水泥材料利用的限制。
[0003] 高分子涂料是一种较为理想的涂层材料，在较低的厚度下即可达到优良的性能， 缺陷是成本较高，硬度较低。
[0004] 竹屑、锯末及棉籽壳是常见的废弃物，在中国经济飞速发展过程中，其总量不断加 大，而对于这些废弃物的循环利用途径较少，使得这些废弃物成为负担，广泛存在的这些废 弃物占用了大量的空间，对其不当的处理不仅造成成本的增加，也造成了这些资源的浪费， 因此，对这些废弃物再利用的新途径，对于解决上述问题具有较好的现实意义。
[0005] 申请号为201310738101. 4的专利文献"一种耐磨聚丙烯复合材料及其制备方法" 公开了一种耐磨复合材料及其制备方法，复合材料由以下重量百分比的原料组成：聚丙烯 46?95,无机填料0?25,增韧剂P0E0?15,耐磨剂1?10,成核剂0. 1?0. 5,抗氧剂 0. 1?1，光稳定剂0. 1?1，颜色色粉或色母粒0?2。将原料置于高速混合器中混合3? 5分钟；将混合的原料置于双螺杆机中，经熔融挤出，造粒，其工艺为：一区190?200°C，二 区200?210°C，三区210?220°C，四区205?215°C;整个挤出过程的停留时间为1?2 分钟,压力为12?18MPa。由此可知，该耐磨复合材料是一种树脂耐磨材料，以树脂为主体 材料，加入无机填料及多种添加剂，制备的耐磨复合材料具有较好的耐磨性能，但是硬度较 差，且制备工艺复杂，成本较高，并不是一种理想的复合材料。
[0006]
【发明内容】
本发明解决的技术问题：针对上述不足，克服现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一 种耐磨复合材料及其制备方法。
[0007] 本发明的技术方案：一种耐磨复合材料，包括以下质量份数的各个组分： 硅酸盐水泥熟料10-20份、废石膏3-5份、竹屑5-12份、锯末5-10份、棉籽壳3-8份、 弹性高分子乳液25-40份、无机填料10-20份、钛白粉3-7份、固化剂2. 5-4份和水15-25 份。
[0008] 作为优选，弹性高分子乳液为聚氨酯树脂或有机硅树脂。
[0009] 作为优选，无机填料为白炭黑或高岭土。
[0010] 作为优选，固化剂为聚酰胺固化剂。
[0011] 一种耐磨复合材料的制备方法，制备步骤如下： (1)将竹屑、锯末和棉籽壳进行粉碎处理，过100目筛，得到竹屑粉、锯末粉和棉籽壳 粉； (2) 将硅酸盐水泥熟料、废石膏、无机填料、钛白粉及上述粉体材料放入球磨机进行研 磨混合，待混合均匀，取出，干燥，得到混合粉体材料； (3) 将弹性高分子乳液、固化剂和水依次加入上述混合粉体材料中，边加边搅拌，至形 成胶体材料； (4) 将上述胶体材料置于-20°C-80°C温度下静置3-9h，得到块状耐磨复合材料。
[0012] 作为优选，步骤（4)中温度为15°C-35°C。
[0013] 有益效果：本发明提供的耐磨复合材料，是一种树脂_水泥复合材料。传统水硬性 胶凝材料优良的强度和耐磨性能，但是对于施工要求较高，且未达到理想的耐磨性能，往往 需要较厚的厚度，且不利于与基材之间的结合，因此，本发明利用弹性树脂为主体材料，力口 入适量水泥熟料的方法来克服其厚度的缺陷，同时，为更好的利用废弃物，在复合材料中加 入了多种废弃物，不仅提高材料的性能，也做到了资源的再利用，是一种较为理想的废弃物 再利用途径。
[0014] 因此，本发明提供的耐磨复合材料，具有硬度高、强度大，耐磨性能优良的特点，同 时利用了多种废弃物，降低了成本，提高了性能，且实现了一种废弃资源再利用的途径，是 一种非常理想的耐磨复合材料。
【具体实施方式】
[0015] 为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是 应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的 限制。
[0016] 实施例1: 一种耐磨复合材料，包括以下质量份数的各个组分： 硅酸盐水泥熟料20份、废石膏5份、竹屑12份、锯末10份、棉籽壳8份、聚氨酯树脂40 份、白炭黑10-20份、钛白粉3-7份、聚酰胺固化剂2. 5-4份和水15-25份。
[0017]根据本发明提供的制备方法制备上述耐磨复合材料，步骤如下： (1) 将竹屑、锯末和棉籽壳进行粉碎处理，过100目筛，得到竹屑粉、锯末粉和棉籽壳 粉； (2) 将硅酸盐水泥熟料、废石膏、无机填料、钛白粉及上述粉体材料放入球磨机进行研 磨混合，待混合均匀，取出，干燥，得到混合粉体材料； (3) 将弹性高分子乳液、固化剂和水依次加入上述混合粉体材料中，边加边搅拌，至形 成胶体材料； (4) 将上述胶体材料置于25°C温度下静置6h，得到块状耐磨复合材料。
[0018]实施例2: 一种耐磨复合材料，包括以下质量份数的各个组分： 硅酸盐水泥熟料10份、废石膏3份、竹屑5份、锯末5份、棉籽壳3份、聚氨酯树脂25 份、白炭黑10份、钛白粉3份、聚酰胺固化剂2. 5份和水15份。
[0019]根据本发明提供的制备方法制备上述耐磨复合材料，步骤如下： (1)将竹屑、锯末和棉籽壳进行粉碎处理，过100目筛，得到竹屑粉、锯末粉和棉籽壳 粉； (2) 将硅酸盐水泥熟料、废石膏、无机填料、钛白粉及上述粉体材料放入球磨机进行研 磨混合，待混合均匀，取出，干燥，得到混合粉体材料； (3) 将弹性高分子乳液、固化剂和水依次加入上述混合粉体材料中，边加边搅拌，至形 成胶体材料； (4) 将上述胶体材料置于25°C温度下静置5h，得到块状耐磨复合材料。
[0020] 实施例3 : 一种耐磨复合材料，包括以下质量份数的各个组分： 娃酸盐水泥熟料16份、废石膏4份、竹屑8份、锅末8份、棉籽壳6份、有机娃树脂35 份、高岭土 16份、钛白粉4份、聚酰胺固化剂3份和水20份。
[0021] 根据本发明提供的制备方法制备上述耐磨复合材料，步骤如下： (1) 将竹屑、锯末和棉籽壳进行粉碎处理，过100目筛，得到竹屑粉、锯末粉和棉籽壳 粉； (2) 将硅酸盐水泥熟料、废石膏、无机填料、钛白粉及上述粉体材料放入球磨机进行研 磨混合，待混合均匀，取出，干燥，得到混合粉体材料； (3) 将弹性高分子乳液、固化剂和水依次加入上述混合粉体材料中，边加边搅拌，至形 成胶体材料； (4) 将上述胶体材料置于25°C温度下静置6h，得到块状耐磨复合材料。
[0022] 实施例4 : 一种耐磨复合材料，包括以下质量份数的各个组分： 娃酸盐水泥熟料12份、废石膏3份、竹屑8份、锅末6份、棉籽壳6份、有机娃树脂32 份、高岭土 14份、钛白粉5份、聚酰胺固化剂3份和水18份。
[0023] 根据本发明提供的制备方法制备上述耐磨复合材料，步骤如下： (1) 将竹屑、锯末和棉籽壳进行粉碎处理，过1〇〇目筛，得到竹屑粉、锯末粉和棉籽壳 粉； (2) 将硅酸盐水泥熟料、废石膏、无机填料、钛白粉及上述粉体材料放入球磨机进行研 磨混合，待混合均匀，取出，干燥，得到混合粉体材料； (3) 将弹性高分子乳液、固化剂和水依次加入上述混合粉体材料中，边加边搅拌，至形 成胶体材料； (4) 将上述胶体材料置于25°C温度下静置5h，得到块状耐磨复合材料。
[0024] 实施例5 : 一种耐磨复合材料，包括以下质量份数的各个组分： 硅酸盐水泥熟料17份、废石膏5份、竹屑10份、锯末7份、棉籽壳7份、有机硅树脂33 份、白炭黑15份、钛白粉6份、聚酰胺固化剂3. 5份和水22份。
[0025] 根据本发明提供的制备方法制备上述耐磨复合材料，步骤如下： (1) 将竹屑、锯末和棉籽壳进行粉碎处理，过1〇〇目筛，得到竹屑粉、锯末粉和棉籽壳 粉； (2) 将硅酸盐水泥熟料、废石膏、无机填料、钛白粉及上述粉体材料放入球磨机进行研 磨混合，待混合均匀，取出，干燥，得到混合粉体材料； (3) 将弹性高分子乳液、固化剂和水依次加入上述混合粉体材料中，边加边搅拌，至形 成胶体材料； (4)将上述胶体材料置于25°C温度下静置6h，得到块状耐磨复合材料。
[0026] 对上述【具体实施方式】得到的复合材料进行强度和韧性的性能测试，结果如表1所 示： 表1耐磨复合材料强度和韧性性能测定
【权利要求】
1. 一种耐磨复合材料，其特征在于，包括以下质量份数的各个组分： 硅酸盐水泥熟料10-20份、废石膏3-5份、竹屑5-12份、锯末5-10份、棉籽壳3-8份、 弹性高分子乳液25-40份、无机填料10-20份、钛白粉3-7份、固化剂2. 5-4份和水15-25 份。
2. 根据权利要求1所述的耐磨复合材料，其特征在于：弹性高分子乳液为聚氨酯树脂 或有机娃树脂。
3. 根据权利要求1所述的耐磨复合材料，其特征在于：无机填料为白炭黑或高岭土。
4. 根据权利要求1所述的耐磨复合材料，其特征在于：固化剂为聚酰胺固化剂。
5. -种根据权利要求1所述的耐磨复合材料的制备方法，其特征在于，制备步骤如下： (1) 将竹屑、锯末和棉籽壳进行粉碎处理，过100目筛，得到竹屑粉、锯末粉和棉籽壳 粉； (2) 将硅酸盐水泥熟料、废石膏、无机填料、钛白粉及上述粉体材料放入球磨机进行研 磨混合，待混合均匀，取出，干燥，得到混合粉体材料； (3) 将弹性高分子乳液、固化剂和水依次加入上述混合粉体材料中，边加边搅拌，至形 成胶体材料； (4) 将上述胶体材料置于-20°C -80°C温度下静置3-9h，得到块状耐磨复合材料。
6. 根据权利要求5所述的耐磨复合材料的制备方法，其特征在于：步骤（4)中温度为 15°C -35°C。
【文档编号】C04B18/26GK104387004SQ201410596585
【公开日】2015年3月4日 申请日期:2014年10月30日 优先权日:2014年10月30日
【发明者】刘莉, 王爽, 刘晓东 申请人:苏州莱特复合材料有限公司