本发明涉及建筑材料技术领域，具体涉及一种绿色环保建筑材料及其制备方法。
背景技术：
绿色环保建材又称生态建材和技能建材，指健康型、环保型、安全型的建筑材料，在国际上也称为“健康建材”或“环保建材”，绿色建材不是指单独的建材产品，而是对建材“健康、环保、安全”品性的评价。首先它具有消磁、消声、调光、调温、隔热、防火、抗静电的性能，并具有调节人体机能的特种新型功能建筑材料。绿色建材是指采用清洁生产技术、少用天然资源和能源、大量使用工业或城市固态废物生产的无毒害、无污染、无放射性、有利于环境保护和人体健康的建筑材料。
自从我国提出“可持续发展”、“节约可再生资源”、“构建和谐社会”的发展理念后，环境保护、节能减排、耐候安全才真正被具体实施。国家环保总局、住建部对住宅、办公、商业建筑物实施强制保温。目前墙体保温材料以聚苯乙烯和聚氨脂发泡材料为主，这种材料导热系数达到0.04w/m.k，保温性能差，特别是在防火性能方面表现得极其突出，聚苯乙烯属于易燃且燃烧后会排出大量有毒气体的材料，近年引发多起恶性火灾，因此在欧美等发达国家建筑节能保温几乎不采用该材料。由于近年连续多起保温材料、装饰材料不达标引起的建筑火灾，国家对建筑材料的防火性能重视程度空前加大。鉴于建筑防火的严峻形势，公安部要求民用建筑保温材料必须采用燃烧性能为A级的材料，在业内引起巨大震动。
丙烯酸酯乳液具有良好的抗老化性、耐光性、耐候性、耐腐蚀性以及价格低廉、粘结力强、合成工艺简单等优点，但其也存在着耐水性差、低温易变脆、高温易变黏失强等缺点，影响其使用效果，因此有必要对其进行改性。
复合相变材料作为一种新型的节能蓄热材料，已成为全世界解决能源利用效率的研究热点。将复合相变材料与传统建筑材料复合，制备得到复合相变储能建筑材料具有普通建筑材料无法比拟的热容，能通过有效利用太阳能和夜间冷风等自然资源来蓄热或蓄冷，减少建筑物供暖、空调设备的运行时间，提高能源利用效率和降低能源的运行费用，并能适当地降低室内温度波动，提高热舒适度，同时，还能降低外墙厚度而减轻建筑物重量，是一种实现建筑节能和提高建筑能源利用效率的有效途径。但目前设计得到的绿色调温调湿新型建材来看，在材料制备的简易性、内部调节性材料的持久有效性、整体材料的普适性方面存在一些问题。
因此研制一种保温节能和阻燃性能好的并且是绿色环保的建筑材料是十分必要的。为此本案发明人提供了一种绿色环保的建筑材料，强度高，并具有优异的阻燃、隔音及保温性能的建筑材料，即一种绿色环保建筑材料及其制备方法。
技术实现要素：
1、要解决的问题
针对现有技术中存在的上述问题，本发明提供一种绿色环保建筑材料及其制备方法，通过可发泡性热固性酚醛树脂、热固性线性脲醛树脂及改性丙烯酸酯的复配，结合三者的优点，制成的产品是一种表面光滑、阻燃保温、强度好、性价比高的新型建筑材料。
2、技术方案
为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：
所述的一种绿色环保建筑材料，所述建筑材料是由下述重量份的原料制得：
优选地，可发泡性热固性酚醛树脂90－110重量份、热固性线性脲醛树脂100－120重量份、3-5重量份的二氧化钛粉、90-95重量份的吐温、20-25重量份的改性丙烯酸乳液、填料、交联剂和10-15复合助剂。
优选地，所述交联剂由下述重量份的原料组成：N、N-二甲基丙烯酰胺0.55-0.80、硅藻土50-90、羟甲基纤维素25-50、复合脂肪酸80-120、过硫酸钾0.55-0.80以及水15-40。
优选地，所述复合助剂由下列重量份的原料制成：壳聚糖3-8，高岭土4-10，二氧化硅2-4，氢氧化钠2-4，氯化铵1-3，椰油酰二乙醇胺0.5-1，三聚磷酸钠0.5-1，可再分散乳胶粉10-15，聚山梨酯76-80，海藻酸钠0.8-1.2。
优选地，所述复合助剂的制备方法是：将壳聚糖溶解于适量4％的醋酸水溶液，加入高岭土、二氧化硅研磨30min，将pH调至中性后依次加入氢氧化钠、氯化铵，60℃条件下搅拌不低于40min，保证搅拌均匀，然后再将pH调至中性，常温下加入其余原料，搅拌30min后喷雾干燥，即得。
优选地，所述填料由下列重量份的原料制成：黄豆杆灰30-45，花生杆灰20-30，米糠20-30，粉煤灰120-180，硅酸盐水泥90-110，膨胀玻化微珠80-90，魔芋葡甘聚糖12-18，冰晶石粉15-20，矽砂8-10，硫酸钡1.5-2.0。
优选地，所述填料的制备方法包括如下步骤：
A1.将冰晶石粉、硫酸钡及膨胀玻化微珠混合均匀后，650-800℃保温5h，得到组分一；
A2.将黄豆杆灰、花生杆灰、米糠和矽砂共同研磨均匀后，过400目筛，得到组分二；
A3.将组分一、组分二与其余原料混合后搅拌均匀，烘干后过300目筛即得。
一种绿色环保建筑材料的制备方法，所述制备方法具体包括如下步骤：
B1.制备改性丙烯酸酯：将50-60份丙烯酸酯单体置于干燥的反应釜中，升温至110-120℃，在真空度-0.1Mpa下处理0.5-1h，直至无气泡产生，降温至75℃，加入0.5-2份烷基酚聚氧乙烯醚、0.5-1份十二烷基硫酸钠、和1-2份碳酸氢钠，搅拌，保持温度在75-80℃反应0.5h，然后同时滴加15-30份氟树脂单体和10-20份质量分数为5％的过硫酸钠溶液，两者均连续滴加，滴加时间为1.5-2h，滴加完后再加速搅拌反应1h，然后降温至室温，得改性丙烯酸酯乳液；
B2.将步骤B1所得改性丙烯酸酯乳液20-25重量份过200目筛并置于混合搅拌机中，加入0.5-1.5份阴离子表面活性剂和30-40份去离子水，以2500rpm搅拌1h，然后用pH调节剂调节混合液酸碱度至pH值为9；
B3.将步骤B2所得产物继续搅拌并升温至50-60℃，在搅拌过程中同时加入可发泡性热固性酚醛树脂90-110重量份和热固性线性脲醛树脂100-120重量份，再以2000rpm搅拌30-40min；然后加入3-5重量份的二氧化钛粉和90-95重量份的吐温，搅拌1.5-2小时；然后在搅拌条件下再加入交联剂，搅拌20-30分钟，再加入填料及复合助剂，搅拌均匀至聚合溶液粘稠，再将此料注入箱式模具中，于70-80℃条件下保温老化12-15小时，降温至室温即制得产品。
优选地，步骤B2中所述阴离子表面活性剂为月桂基硫酸钠或十二烷基苯磺酸钠。
3、有益效果
相比于现有技术，本发明的有益效果为：
(1)本发明采用温敏性聚合物的原位聚合工艺，将粉煤灰等组分固定于聚合物网络中，实现孔隙结构的连续性可控调节，并以硅酸盐水泥为基体，并以黄豆杆灰、花生杆灰、米糠和粉煤灰等安全环保，来源广泛的原料为混合填料，加入可发泡性热固性酚醛树脂和热固性线性脲醛树脂，然后烘干后过300目筛再搅拌入高比表面积、高孔隙率的聚合物网络中成型，制备的建筑材料具有很好的蓄放热特性，储能效果良好，还具有较好的温敏特性，聚合物的温敏特性可以有效调节空隙结构，这种调控有望实现在特殊气候条件下的建筑调湿。且随环境条件变化能够自动调控的有机/无机复合建筑调湿材料；
(2)本发明采用的可发泡性热固性酚醛树脂具有较好的阻燃保温性能，但存在脆性大，开孔率高，易粉化、机械强度低、价格高的缺点；热固性线性脲醛树脂价格便宜、坚硬、耐刮伤、具有一定的韧性。本发明通过可发泡性热固性酚醛树脂、热固性线性脲醛树脂及改性丙烯酸酯的复配，结合三者的优点，制成的产品是一种表面光滑、阻燃保温、强度好、性价比高的新型建筑材料；
(3)本发明原料安全环保，来源广泛，能使农副产品得到有效利用，低成本、低能耗；导热系数小，保温隔热性能好，具有一定的透气性，舒适性高；施工简单快捷，实用性强。利用废弃的硅藻土、粉煤灰，实现废弃物可循环利用。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进一步进行描述。
实施例1
一种绿色环保建筑材料，所述建筑材料是由下述重量份的原料制得：可发泡性热固性酚醛树脂100重量份、热固性线性脲醛树脂110重量份、4重量份的二氧化钛粉、92重量份的吐温、23重量份的改性丙烯酸乳液、填料、交联剂和13复合助剂。
值得注意的是，所述交联剂由下述重量份的原料组成：N、N-二甲基丙烯酰胺0.65、硅藻土75、羟甲基纤维素40、复合脂肪酸100、过硫酸钾0.65以及水20。
在本实施例中，所述复合助剂由下列重量份的原料制成：壳聚糖5，高岭土7，二氧化硅3，氢氧化钠3，氯化铵2，椰油酰二乙醇胺0.8，三聚磷酸钠0.8，可再分散乳胶粉12，聚山梨酯78，海藻酸钠1.0。所述复合助剂的制备方法是：将壳聚糖溶解于适量4％的醋酸水溶液，加入高岭土、二氧化硅研磨30min，将pH调至中性后依次加入氢氧化钠、氯化铵，60℃条件下搅拌不低于40min，保证搅拌均匀，然后再将pH调至中性，常温下加入其余原料，搅拌30min后喷雾干燥，即得。
在本实施例中，所述填料由下列重量份的原料制成：黄豆杆灰40，花生杆灰25，米糠25，粉煤灰150，硅酸盐水泥100，膨胀玻化微珠85，魔芋葡甘聚糖15，冰晶石粉18，矽砂9，硫酸钡1.8。
所述填料的制备方法包括如下步骤：
A1.将冰晶石粉、硫酸钡及膨胀玻化微珠混合均匀后，720℃保温5h，得到组分一；
A2.将黄豆杆灰、花生杆灰、米糠和矽砂共同研磨均匀后，过400目筛，得到组分二；
A3.将组分一、组分二与其余原料混合后搅拌均匀，烘干后过300目筛即得。
一种绿色环保建筑材料的制备方法，所述制备方法具体包括如下步骤：
B1.制备改性丙烯酸酯：将55份丙烯酸酯单体置于干燥的反应釜中，升温至110-120℃，在真空度-0.1Mpa下处理0.8h，直至无气泡产生，降温至75℃，加入1份烷基酚聚氧乙烯醚、0.8份十二烷基硫酸钠、和1.5份碳酸氢钠，搅拌，保持温度在75-80℃反应0.5h，然后同时滴加20份氟树脂单体和14份质量分数为5％的过硫酸钠溶液，两者均连续滴加，滴加时间为1.5-2h，滴加完后再加速搅拌反应1h，然后降温至室温，得改性丙烯酸酯乳液；
B2.将步骤B1所得改性丙烯酸酯乳液23重量份过200目筛并置于混合搅拌机中，加入1.2份阴离子表面活性剂和35份去离子水，以2500rpm搅拌1h，然后用pH调节剂调节混合液酸碱度至pH值为9；
B3.将步骤B2所得产物继续搅拌并升温至55℃，在搅拌过程中同时加入可发泡性热固性酚醛树脂100重量份和热固性线性脲醛树脂110重量份，再以2000rpm搅拌30-40min；然后加入4重量份的二氧化钛粉和92重量份的吐温，搅拌1.5-2小时；然后在搅拌条件下再加入交联剂，搅拌20-30分钟，再加入填料及复合助剂，搅拌均匀至聚合溶液粘稠，再将此料注入箱式模具中，于70-80℃条件下保温老化13小时，降温至室温即制得产品。
在本实施例中，步骤B2中所述阴离子表面活性剂为月桂基硫酸钠。
基于上述，本发明采用温敏性聚合物的原位聚合工艺，将粉煤灰等组分固定于聚合物网络中，实现孔隙结构的连续性可控调节，并以硅酸盐水泥为基体，并以黄豆杆灰、花生杆灰、米糠和粉煤灰等安全环保，来源广泛的原料为混合填料，加入可发泡性热固性酚醛树脂和热固性线性脲醛树脂，然后烘干后过300目筛再搅拌入高比表面积、高孔隙率的聚合物网络中成型，制备的建筑材料具有很好的蓄放热特性，储能效果良好，还具有较好的温敏特性，聚合物的温敏特性可以有效调节空隙结构，这种调控有望实现在特殊气候条件下的建筑调湿。且随环境条件变化能够自动调控的有机/无机复合建筑调湿材料；采用的可发泡性热固性酚醛树脂具有较好的阻燃保温性能，但存在脆性大，开孔率高，易粉化、机械强度低、价格高的缺点；热固性线性脲醛树脂价格便宜、坚硬、耐刮伤、具有一定的韧性。本发明通过可发泡性热固性酚醛树脂、热固性线性脲醛树脂及改性丙烯酸酯的复配，结合三者的优点，制成的产品是一种表面光滑、阻燃保温、强度好、性价比高的新型建筑材料。
实施例2
一种绿色环保建筑材料，所述建筑材料是由下述重量份的原料制得：可发泡性热固性酚醛树脂90重量份、热固性线性脲醛树脂100重量份、3重量份的二氧化钛粉、90重量份的吐温、20重量份的改性丙烯酸乳液、填料、交联剂和10复合助剂。
值得注意的是，所述交联剂由下述重量份的原料组成：N、N-二甲基丙烯酰胺0.55、硅藻土50、羟甲基纤维素25、复合脂肪酸80、过硫酸钾0.55以及水15。
在本实施例中，所述复合助剂由下列重量份的原料制成：壳聚糖3，高岭土4，二氧化硅2，氢氧化钠2，氯化铵1，椰油酰二乙醇胺0.5，三聚磷酸钠0.5，可再分散乳胶粉10，聚山梨酯76，海藻酸钠0.8。所述复合助剂的制备方法是：将壳聚糖溶解于适量4％的醋酸水溶液，加入高岭土、二氧化硅研磨30min，将pH调至中性后依次加入氢氧化钠、氯化铵，60℃条件下搅拌不低于40min，保证搅拌均匀，然后再将pH调至中性，常温下加入其余原料，搅拌30min后喷雾干燥，即得。
在本实施例中，所述填料由下列重量份的原料制成：黄豆杆灰30，花生杆灰20，米糠20，粉煤灰120，硅酸盐水泥90，膨胀玻化微珠80，魔芋葡甘聚糖12，冰晶石粉15，矽砂8，硫酸钡1.5。
所述填料的制备方法包括如下步骤：
A1.将冰晶石粉、硫酸钡及膨胀玻化微珠混合均匀后，650℃保温5h，得到组分一；
A2.将黄豆杆灰、花生杆灰、米糠和矽砂共同研磨均匀后，过400目筛，得到组分二；
A3.将组分一、组分二与其余原料混合后搅拌均匀，烘干后过300目筛即得。
一种绿色环保建筑材料的制备方法，所述制备方法具体包括如下步骤：
B1.制备改性丙烯酸酯：将50份丙烯酸酯单体置于干燥的反应釜中，升温至110℃，在真空度-0.1Mpa下处理0.5h，直至无气泡产生，降温至75℃，加入0.5份烷基酚聚氧乙烯醚、0.5份十二烷基硫酸钠、和1份碳酸氢钠，搅拌，保持温度在75-80℃反应0.5h，然后同时滴加15份氟树脂单体和10份质量分数为5％的过硫酸钠溶液，两者均连续滴加，滴加时间为1.5h，滴加完后再加速搅拌反应1h，然后降温至室温，得改性丙烯酸酯乳液；
B2.将步骤B1所得改性丙烯酸酯乳液20重量份过200目筛并置于混合搅拌机中，加入0.5份阴离子表面活性剂和30份去离子水，以2500rpm搅拌1h，然后用pH调节剂调节混合液酸碱度至pH值为9；
B3.将步骤B2所得产物继续搅拌并升温至50-60℃，在搅拌过程中同时加入可发泡性热固性酚醛树脂90重量份和热固性线性脲醛树脂100重量份，再以2000rpm搅拌30-40min；然后加入3重量份的二氧化钛粉和90重量份的吐温，搅拌1.5小时；然后在搅拌条件下再加入交联剂，搅拌20分钟，再加入填料及复合助剂，搅拌均匀至聚合溶液粘稠，再将此料注入箱式模具中，于70-80℃条件下保温老化12小时，降温至室温即制得产品。
在本实施例中，步骤B2中所述阴离子表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠。
实施例3
一种绿色环保建筑材料，所述建筑材料是由下述重量份的原料制得：可发泡性热固性酚醛树脂110重量份、热固性线性脲醛树脂120重量份、5重量份的二氧化钛粉、95重量份的吐温、25重量份的改性丙烯酸乳液、填料、交联剂和15复合助剂。
值得注意的是，所述交联剂由下述重量份的原料组成：N、N-二甲基丙烯酰胺0.80、硅藻土90、羟甲基纤维素50、复合脂肪酸120、过硫酸钾0.80以及水40。
在本实施例中，所述复合助剂由下列重量份的原料制成：壳聚糖8，高岭土10，二氧化硅4，氢氧化钠4，氯化铵3，椰油酰二乙醇胺1，三聚磷酸钠1，可再分散乳胶粉15，聚山梨酯80，海藻酸钠1.2。所述复合助剂的制备方法是：将壳聚糖溶解于适量4％的醋酸水溶液，加入高岭土、二氧化硅研磨30min，将pH调至中性后依次加入氢氧化钠、氯化铵，60℃条件下搅拌不低于40min，保证搅拌均匀，然后再将pH调至中性，常温下加入其余原料，搅拌30min后喷雾干燥，即得。
在本实施例中，所述填料由下列重量份的原料制成：黄豆杆灰45，花生杆灰30，米糠30，粉煤灰180，硅酸盐水泥110，膨胀玻化微珠90，魔芋葡甘聚糖18，冰晶石粉20，矽砂10，硫酸钡2.0。
所述填料的制备方法包括如下步骤：
A1.将冰晶石粉、硫酸钡及膨胀玻化微珠混合均匀后，800℃保温5h，得到组分一；
A2.将黄豆杆灰、花生杆灰、米糠和矽砂共同研磨均匀后，过400目筛，得到组分二；
A3.将组分一、组分二与其余原料混合后搅拌均匀，烘干后过300目筛即得。
一种绿色环保建筑材料的制备方法，所述制备方法具体包括如下步骤：
B1.制备改性丙烯酸酯：将60份丙烯酸酯单体置于干燥的反应釜中，升温至110-120℃，在真空度-0.1Mpa下处理1h，直至无气泡产生，降温至75℃，加入2份烷基酚聚氧乙烯醚、1份十二烷基硫酸钠、和2份碳酸氢钠，搅拌，保持温度在75-80℃反应0.5h，然后同时滴加30份氟树脂单体和20份质量分数为5％的过硫酸钠溶液，两者均连续滴加，滴加时间为2h，滴加完后再加速搅拌反应1h，然后降温至室温，得改性丙烯酸酯乳液；
B2.将步骤B1所得改性丙烯酸酯乳液25重量份过200目筛并置于混合搅拌机中，加入1.5份阴离子表面活性剂和40份去离子水，以2500rpm搅拌1h，然后用pH调节剂调节混合液酸碱度至pH值为9；
B3.将步骤B2所得产物继续搅拌并升温至50-60℃，在搅拌过程中同时加入可发泡性热固性酚醛树脂110重量份和热固性线性脲醛树脂120重量份，再以2000rpm搅拌30-40min；然后加入5重量份的二氧化钛粉和95重量份的吐温，搅拌1.5-2小时；然后在搅拌条件下再加入交联剂，搅拌20-30分钟，再加入填料及复合助剂，搅拌均匀至聚合溶液粘稠，再将此料注入箱式模具中，于70-80℃条件下保温老化15小时，降温至室温即制得产品。
在本实施例中，步骤B2中所述阴离子表面活性剂为月桂基硫酸钠。
以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。