本发明属于纳米建筑材料领域，具体涉及一种环保纳米建筑材料及其制备方法。
背景技术：
：随着社会进步和人民生活水平的提高，人们对建筑材料的要求越来越高，尤其是建筑材料中的纳米建筑材料，但是，在现有的纳米建筑材料中，存在着环保效果一般的问题。因此，现有纳米材料在面对高标准要求的建筑时，对其配方仍需要进一步的改进，使其除了具有良好的抗折抗压性能外，还具有良好的保温隔热性能和环保性能，使其能适应现代建筑对纳米建筑材料的综合性能的高标准要求。技术实现要素：为了解决现有纳米建筑材料在应用于对保温隔热和环保节能要求高的建筑上还存在着不足的问题，本发明的目的是提供一种环保纳米建筑材料及其制备方法，制得的环保纳米建筑材料具有抗折抗压强度高、保温隔热性能好和环保节能的优点。本发明提供了如下的技术方案：一种环保纳米建筑材料，包括以下重量份的原料：纳米二氧化钛5-7份、沥青7-13份、铝矾土11-17份、硅酸三钙8-12份、石英石粉12-14份、聚丙烯树脂4-8份、粉煤灰15-21份、纳米氧化锌12-18份、活性炭粉13-17份、膨润土13-23份、凹凸棒土11-21份、阻燃剂0.5-0.9份、发泡剂0.7-0.9份、抗氧化剂0.1-0.5份、热稳定剂0.3-0.7份、减水剂0.2-0.6份和水5-9份。原料中添加了粉煤灰，粉煤灰作为工业废料，长期搁置在城市，不仅占用城市用地，而且污染当地的环境，现将粉煤灰循环再利用，达到了节能环保的目的。原料中添加了纳米氧化锌，纳米氧化锌具有抗菌、可抑制有害细菌的滋生、比表面积大和化学活性高的优点。原料中添加了活性炭粉，活性炭为多孔结构，可以吸附空气中诸如甲醛等的有毒有害物质。原料中添加了膨润土，膨润土具有吸湿性和膨胀性，在水介质中能分散成胶凝状和悬浮状，这种介质溶液具有一定的黏滞性、触变性和润滑性，能够与纳米材料中的其他原料连接更加牢固，而且膨润土还具有对气体、液体和有机物质一定的吸附能力。原料中添加了凹凸棒土，凹凸棒土具有隔热、无污染、抑制微生物生长和吸收有毒挥发成分。优选地，包括以下重量份的原料：纳米二氧化钛6份、沥青10份、铝矾土14份、硅酸三钙10份、石英石粉13份、聚丙烯树脂6份、粉煤灰18份、纳米氧化锌15份、活性炭粉15份、膨润土18份、凹凸棒土16份、阻燃剂0.7份、发泡剂0.8份、抗氧化剂0.3份、热稳定剂0.5份、减水剂0.4份和水7份。优选地，所述热稳定剂为硬脂酸铝，能够提高纳米建筑材料的热稳性。优选地，所述阻燃剂为有机磷类阻燃剂，有机磷类阻燃剂受热时能产生结构更稳定的交联状固体物质或碳化层，碳化层的形成一方面能阻止聚合物进一步热解，另一方面能阻止内部的热分解产生物进入气相参与燃烧过程。优选地，所述发泡剂为碳黑，使得纳米建筑材料具有多孔构造，提高制备的纳米建筑材料的保温隔热效果。优选地，所述抗氧化剂为硫代二丙酸二硬脂醇酯，能够防止或延缓纳米建筑材料氧化。优选地，所述减水剂为萘系高效减水剂，可减少20-25%的水用量，改善混合原料的和易性和将环保纳米建筑材料的强度提高15-20%。一种环保纳米建筑材料的制备方法，包括以下步骤：（1）按照环保纳米建筑材料原料的重量份数称取原料；（2）将沥青加热至90℃，沥青在加热过程中伴随着搅拌；（3）将步骤（2）中的加热沥青、纳米二氧化钛、沥青、铝矾土、硅酸三钙、石英石粉、聚丙烯树脂、粉煤灰、纳米氧化锌、活性炭粉、膨润土、凹凸棒土、阻燃剂、发泡剂、抗氧化剂、热稳定剂、减水剂和水加入到搅拌机中搅拌，搅拌时间为30-45min，即得混合料；（4）将步骤（3）中的混合料注入成型模具中，加压成型，即得成型料；（5）将步骤（4）中的成型料进行烘干，烘干温度为85-90℃，烘干时间为5-6h，即得环保纳米建筑材料。本发明的有益效果是：1、本发明研制出的环保纳米建筑材料，抗折抗压强度高、保温隔热性能好和环保节能的优点。2、本发明的原料中添加了粉煤灰，粉煤灰作为工业废料，长期搁置在城市，不仅占用城市用地，而且污染当地的环境，现将粉煤灰循环再利用，达到了节能环保的目的。3、本发明的原料中添加了纳米氧化锌，纳米氧化锌具有抗菌、可抑制有害细菌的滋生、比表面积大和化学活性高的优点。4、本发明的原料中添加了活性炭粉，活性炭为多孔结构，可以吸附空气中诸如甲醛等的有毒有害物质。5、本发明的原料中添加了膨润土，膨润土具有吸湿性和膨胀性，在水介质中能分散成胶凝状和悬浮状，这种介质溶液具有一定的黏滞性、触变性和润滑性，能够与纳米材料中的其他原料连接更加牢固，而且膨润土还具有对气体、液体和有机物质一定的吸附能力。6、本发明的原料中添加了凹凸棒土，凹凸棒土具有隔热、无污染、抑制微生物生长和吸收有毒挥发成分。7、本发明中所述热稳定剂为硬脂酸铝，能够提高纳米建筑材料的热稳性。8、本发明中所述阻燃剂为有机磷类阻燃剂，有机磷类阻燃剂受热时能产生结构更稳定的交联状固体物质或碳化层，碳化层的形成一方面能阻止聚合物进一步热解，另一方面能阻止内部的热分解产生物进入气相参与燃烧过程。9、本发明中所述发泡剂为碳黑，使得纳米建筑材料具有多孔构造，提高制备的纳米建筑材料的保温隔热效果。10、本发明中所述抗氧化剂为硫代二丙酸二硬脂醇酯，能够防止或延缓纳米建筑材料氧化。11、本发明中所述减水剂为萘系高效减水剂，可减少20-25%的水用量，改善混合原料的和易性和将环保纳米建筑材料的强度提高15-20%。具体实施方式实施例1一种环保纳米建筑材料，包括以下重量份的原料：纳米二氧化钛6份、沥青10份、铝矾土14份、硅酸三钙10份、石英石粉13份、聚丙烯树脂6份、粉煤灰18份、纳米氧化锌15份、活性炭粉15份、膨润土18份、凹凸棒土16份、阻燃剂0.7份、发泡剂0.8份、抗氧化剂0.3份、热稳定剂0.5份、减水剂0.4份和水7份。原料中添加了粉煤灰，粉煤灰作为工业废料，长期搁置在城市，不仅占用城市用地，而且污染当地的环境，现将粉煤灰循环再利用，达到了节能环保的目的。原料中添加了纳米氧化锌，纳米氧化锌具有抗菌、可抑制有害细菌的滋生、比表面积大和化学活性高的优点。原料中添加了活性炭粉，活性炭为多孔结构，可以吸附空气中诸如甲醛等的有毒有害物质。原料中添加了膨润土，膨润土具有吸湿性和膨胀性，在水介质中能分散成胶凝状和悬浮状，这种介质溶液具有一定的黏滞性、触变性和润滑性，能够与纳米材料中的其他原料连接更加牢固，而且膨润土还具有对气体、液体和有机物质一定的吸附能力。原料中添加了凹凸棒土，凹凸棒土具有隔热、无污染、抑制微生物生长和吸收有毒挥发成分。热稳定剂为硬脂酸铝，能够提高纳米建筑材料的热稳性。阻燃剂为有机磷类阻燃剂，有机磷类阻燃剂受热时能产生结构更稳定的交联状固体物质或碳化层，碳化层的形成一方面能阻止聚合物进一步热解，另一方面能阻止内部的热分解产生物进入气相参与燃烧过程。发泡剂为碳黑，使得纳米建筑材料具有多孔构造，提高制备的纳米建筑材料的保温隔热效果。抗氧化剂为硫代二丙酸二硬脂醇酯，能够防止或延缓纳米建筑材料氧化。减水剂为萘系高效减水剂，可减少20-25%的水用量，改善混合原料的和易性和将环保纳米建筑材料的强度提高15-20%。一种环保纳米建筑材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）按照环保纳米建筑材料原料的重量份数称取原料；（2）将沥青加热至90℃，沥青在加热过程中伴随着搅拌；（3）将步骤（2）中的加热沥青、纳米二氧化钛、沥青、铝矾土、硅酸三钙、石英石粉、聚丙烯树脂、粉煤灰、纳米氧化锌、活性炭粉、膨润土、凹凸棒土、阻燃剂、发泡剂、抗氧化剂、热稳定剂、减水剂和水加入到搅拌机中搅拌，搅拌时间为30-45min，即得混合料；（4）将步骤（3）中的混合料注入成型模具中，加压成型，即得成型料；（5）将步骤（4）中的成型料进行烘干，烘干温度为85-90℃，烘干时间为5-6h，即得环保纳米建筑材料。实施例2一种环保纳米建筑材料，包括以下重量份的原料：纳米二氧化钛5份、沥青7份、铝矾土11份、硅酸三钙8份、石英石粉12份、聚丙烯树脂4份、粉煤灰15份、纳米氧化锌12份、活性炭粉13份、膨润土13份、凹凸棒土11份、阻燃剂0.5份、发泡剂0.7份、抗氧化剂0.1份、热稳定剂0.3份、减水剂0.2份和水5份。原料中添加了粉煤灰，粉煤灰作为工业废料，长期搁置在城市，不仅占用城市用地，而且污染当地的环境，现将粉煤灰循环再利用，达到了节能环保的目的。原料中添加了纳米氧化锌，纳米氧化锌具有抗菌、可抑制有害细菌的滋生、比表面积大和化学活性高的优点。原料中添加了活性炭粉，活性炭为多孔结构，可以吸附空气中诸如甲醛等的有毒有害物质。原料中添加了膨润土，膨润土具有吸湿性和膨胀性，在水介质中能分散成胶凝状和悬浮状，这种介质溶液具有一定的黏滞性、触变性和润滑性，能够与纳米材料中的其他原料连接更加牢固，而且膨润土还具有对气体、液体和有机物质一定的吸附能力。原料中添加了凹凸棒土，凹凸棒土具有隔热、无污染、抑制微生物生长和吸收有毒挥发成分。热稳定剂为硬脂酸铝，能够提高纳米建筑材料的热稳性。阻燃剂为有机磷类阻燃剂，有机磷类阻燃剂受热时能产生结构更稳定的交联状固体物质或碳化层，碳化层的形成一方面能阻止聚合物进一步热解，另一方面能阻止内部的热分解产生物进入气相参与燃烧过程。发泡剂为碳黑，使得纳米建筑材料具有多孔构造，提高制备的纳米建筑材料的保温隔热效果。抗氧化剂为硫代二丙酸二硬脂醇酯，能够防止或延缓纳米建筑材料氧化。减水剂为萘系高效减水剂，可减少20-25%的水用量，改善混合原料的和易性和将环保纳米建筑材料的强度提高15-20%。一种环保纳米建筑材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）按照环保纳米建筑材料原料的重量份数称取原料；（2）将沥青加热至90℃，沥青在加热过程中伴随着搅拌；（3）将步骤（2）中的加热沥青、纳米二氧化钛、沥青、铝矾土、硅酸三钙、石英石粉、聚丙烯树脂、粉煤灰、纳米氧化锌、活性炭粉、膨润土、凹凸棒土、阻燃剂、发泡剂、抗氧化剂、热稳定剂、减水剂和水加入到搅拌机中搅拌，搅拌时间为30-45min，即得混合料；（4）将步骤（3）中的混合料注入成型模具中，加压成型，即得成型料；（5）将步骤（4）中的成型料进行烘干，烘干温度为85-90℃，烘干时间为5-6h，即得环保纳米建筑材料。实施例3一种环保纳米建筑材料，包括以下重量份的原料：纳米二氧化钛7份、沥青13份、铝矾土17份、硅酸三钙12份、石英石粉14份、聚丙烯树脂8份、粉煤灰21份、纳米氧化锌18份、活性炭粉17份、膨润土23份、凹凸棒土21份、阻燃剂0.9份、发泡剂0.9份、抗氧化剂0.5份、热稳定剂0.7份、减水剂0.6份和水9份。原料中添加了粉煤灰，粉煤灰作为工业废料，长期搁置在城市，不仅占用城市用地，而且污染当地的环境，现将粉煤灰循环再利用，达到了节能环保的目的。原料中添加了纳米氧化锌，纳米氧化锌具有抗菌、可抑制有害细菌的滋生、比表面积大和化学活性高的优点。原料中添加了活性炭粉，活性炭为多孔结构，可以吸附空气中诸如甲醛等的有毒有害物质。原料中添加了膨润土，膨润土具有吸湿性和膨胀性，在水介质中能分散成胶凝状和悬浮状，这种介质溶液具有一定的黏滞性、触变性和润滑性，能够与纳米材料中的其他原料连接更加牢固，而且膨润土还具有对气体、液体和有机物质一定的吸附能力。原料中添加了凹凸棒土，凹凸棒土具有隔热、无污染、抑制微生物生长和吸收有毒挥发成分。热稳定剂为硬脂酸铝，能够提高纳米建筑材料的热稳性。阻燃剂为有机磷类阻燃剂，有机磷类阻燃剂受热时能产生结构更稳定的交联状固体物质或碳化层，碳化层的形成一方面能阻止聚合物进一步热解，另一方面能阻止内部的热分解产生物进入气相参与燃烧过程。发泡剂为碳黑，使得纳米建筑材料具有多孔构造，提高制备的纳米建筑材料的保温隔热效果。抗氧化剂为硫代二丙酸二硬脂醇酯，能够防止或延缓纳米建筑材料氧化。减水剂为萘系高效减水剂，可减少20-25%的水用量，改善混合原料的和易性和将环保纳米建筑材料的强度提高15-20%。一种环保纳米建筑材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）按照环保纳米建筑材料原料的重量份数称取原料；（2）将沥青加热至90℃，沥青在加热过程中伴随着搅拌；（3）将步骤（2）中的加热沥青、纳米二氧化钛、沥青、铝矾土、硅酸三钙、石英石粉、聚丙烯树脂、粉煤灰、纳米氧化锌、活性炭粉、膨润土、凹凸棒土、阻燃剂、发泡剂、抗氧化剂、热稳定剂、减水剂和水加入到搅拌机中搅拌，搅拌时间为30-45min，即得混合料；（4）将步骤（3）中的混合料注入成型模具中，加压成型，即得成型料；（5）将步骤（4）中的成型料进行烘干，烘干温度为85-90℃，烘干时间为5-6h，即得环保纳米建筑材料。对比例1一种纳米建筑材料，包括以下重量份的原料：纳米二氧化钛6.5份、沥青11份、铝矾土15份、硅酸三钙10.5份、聚丙烯树脂6.5份、石英石8份、醋酸钙7份和水20份。一种纳米建筑材料的制备方法，包括以下步骤：（1）按照纳米建筑材料原料的重量份数称取原料；（2）将石英石磨成粉，粉末的目数为300目；（3）将沥青加热至90℃，沥青在加热过程中伴随着搅拌；（4）将步骤（2）中的300目石英粉、步骤（3）中的加热沥青、纳米二氧化钛、铝矾土、硅酸三钙、聚丙烯树脂、醋酸钙和水加入到搅拌机中搅拌，搅拌时间为30-45min，即得混合料；（5）将步骤（4）中的混合料注入成型模具中，加压成型，即得成型料；（6）将步骤（5）中的成型料进行烘干，烘干温度为85-90℃，烘干时间为5-6h，即得纳米建筑材料。将实施例1、实施例2和实施例3制得的环保纳米建筑材料与对比例1制得的纳米建筑材料进行性能测试，测试结果如表1所示：指标实施例1实施例2实施例3对比例1抗折强度（mpa）47.339.234.130.5抗压强度（mpa）88.576.364.353.6导热系数（w/m﹒k）0.0150.0180.0210.032甲醛净化性能(%)97948656甲苯净化性能(%)96908257从表1数据比较可以看出，本发明的优点是：1、一种环保纳米建筑材料及其制备方法，从测得的抗折强度值可以看出，实施例1-3的抗折强度值均高于对比例1，说明本发明环保纳米建筑材料的抗折强度高。2、一种环保纳米建筑材料及其制备方法，从测得的抗压强度值可以看出，实施例1-3的抗压强度值均高于对比例1，说明本发明环保纳米建筑材料的抗压强度高。3、一种环保纳米建筑材料及其制备方法，从测得的导热系数可以看出，实施例1-3的导热系数均低于对比例1，说明本发明环保纳米建筑材料的保温效果好。4、一种环保纳米建筑材料及其制备方法，从测得的甲醛净化性能和甲苯净化性能可以看出，实施例1-3的甲醛净化性能和甲苯净化性能均高于对比例1，说明该本发明环保纳米建筑材料的环保性好。5、一种环保纳米建筑材料及其制备方法，从测得的各个指标的数据可以看出，实施例1均优于实施例2、实施例3和对比例1，说明本发明环保纳米建筑材料的原料配方和制备方法的合理性。以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。当前第1页12