本发明涉及建筑材料技术领域，具体是一种高强度水泥聚苯砖的制备方法。
背景技术：
目前市面上常见的保温材料有硅酸盐保温材料、陶瓷保温材料、胶粉聚苯颗粒、发泡水泥板、聚苯乙烯保温板、a级无机防火保温砂浆等。上述的有机保温材料保温性能好，但其易燃、防火性能差，尤其是基层与保温板之间粘结性差，在使用过程中易脱落，发泡聚氨酯则成本高，施工复杂；无机保温材料防火性能好，但其吸水率大，吸水后导热系数急剧降低。这就限制了这些保温材料在建筑领域的应用。
水泥聚苯类保温材料施工整体性好，固化后的保温材料不存在接缝，采用回收的废旧聚苯乙烯泡沫塑料为原料，成本低，并有利于环境保护。但是水泥聚苯乙烯泡沫颗粒保温材料在实际应用中也发现不少问题，聚苯乙烯泡沫颗粒与无机胶凝材料相容性差，聚苯乙烯泡沫颗粒与无机胶凝材料之间粘结不好，导致保温材料强度低，粘结性差，容易出现空鼓、脱落等问题。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种高强度水泥聚苯砖的制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种高强度水泥聚苯砖的制备方法，包括以下步骤：
1)将三乙二醇丁醚与其质量4.2-4.5倍的去离子水混合，制得三乙二醇丁醚溶液；将比久与其质量10倍的去离子水混合，制得比久溶液；将酒石酸与其质量3-3.3倍的去离子水混合制得酒石酸溶液；
2)将聚苯与三乙二醇丁醚溶液混合，搅拌10-15min后，升温至58℃，并在该温度下边搅拌边加入咪唑啉，1min内加完咪唑啉后继续搅拌20-25min，然后升温至65℃，并在该温度下边搅拌边加入聚乙烯醇缩丁醛，然后继续搅拌处理25-30min，制得混合物a；聚苯与三乙二醇丁醚、咪唑啉、聚乙烯醇缩丁醛的质量比为31-39:3-7:1:3-7；
3)将水泥与比久溶液混合，搅拌35-40min后加入混合物a，在超声波震荡器中处理30-35min，然后加入酒石酸溶液，在10-15min的时间中加完，继续搅拌20-22min，制得混合物b；水泥与比久、酒石酸的质量比为35-45:3-5:8-16；聚苯与水泥的质量比为1-3:1；
4)将混合物b置入模具中经浇筑、脱模、养护制得水泥聚苯砖。
作为本发明进一步的方案：步骤2)中，加入咪唑啉前的搅拌速度为60-100r/min。
作为本发明进一步的方案：步骤2)中，加入咪唑啉后的搅拌速度为120-150r/min。
作为本发明进一步的方案：步骤2)中，加入聚乙烯醇缩丁醛后的搅拌速度为180-200r/min。
作为本发明进一步的方案：步骤2)中，聚苯与三乙二醇丁醚、咪唑啉、聚乙烯醇缩丁醛的质量比为33-37:4-6:1:4-6。
作为本发明进一步的方案：步骤2)中，聚苯与三乙二醇丁醚、咪唑啉、聚乙烯醇缩丁醛的质量比为35:5:1:5。
作为本发明进一步的方案：步骤3)中，超声波震荡器的超声功率为500w。
作为本发明进一步的方案：步骤3)中，加入酒石酸溶液后的搅拌速度为150-180r/min。
作为本发明进一步的方案：步骤3)中，水泥与比久、酒石酸的质量比为38-42:4:10-14。
作为本发明进一步的方案：步骤3)中，聚苯与水泥的质量比为1.5-2.5:1。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明经过三乙二醇丁醚、咪唑啉、聚乙烯醇缩丁醛、比久、酒石酸等分别对聚苯与水泥处理后制得的水泥聚苯砖，抗压强度大幅度提高，保温性能良好、防火等级高，具有优良的耐水性、耐久性和抗冻性。本发明原料来源丰富，成本低廉，制备与使用简单，对保温材料综合成本增加很少，适合于工业化大规模推广应用。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
本发明实施例中，一种高强度水泥聚苯砖的制备方法，包括以下步骤：
1)将三乙二醇丁醚与其质量4.2倍的去离子水混合，制得三乙二醇丁醚溶液；将比久与其质量10倍的去离子水混合，制得比久溶液；将酒石酸与其质量3倍的去离子水混合制得酒石酸溶液。
2)将聚苯与三乙二醇丁醚溶液混合，以60r/min的搅拌速度搅拌10min后，升温至58℃，并在该温度下边搅拌边加入咪唑啉，1min内加完咪唑啉后以120r/min的搅拌速度搅拌20min，然后升温至65℃，并在该温度下边搅拌边加入聚乙烯醇缩丁醛，然后以180r/min的搅拌速度搅拌处理25min，制得混合物a；聚苯与三乙二醇丁醚、咪唑啉、聚乙烯醇缩丁醛的质量比为31:3:1:3。
3)将水泥与比久溶液混合，搅拌35min后加入混合物a，在超声波震荡器中处理30min，超声波震荡器的超声功率为500w，然后加入酒石酸溶液，在10min的时间中加完，以150r/min的搅拌速度搅拌20min，制得混合物b；水泥与比久、酒石酸的质量比为35:3:8；聚苯与水泥的质量比为1:1。
4)将混合物b置入模具中经浇筑、脱模、养护制得水泥聚苯砖。
性能测试结果表明：本发明实施例1制得的水泥聚苯砖28d抗压强度为3.7mpa，28d拉伸粘结强度为0.92mpa，导热系数为0.052w/(m·k)，防火等级a。
实施例2
本发明实施例中，一种高强度水泥聚苯砖的制备方法，包括以下步骤：
1)将三乙二醇丁醚与其质量4.5倍的去离子水混合，制得三乙二醇丁醚溶液；将比久与其质量10倍的去离子水混合，制得比久溶液；将酒石酸与其质量3.3倍的去离子水混合制得酒石酸溶液。
2)将聚苯与三乙二醇丁醚溶液混合，以100r/min的搅拌速度搅拌15min后，升温至58℃，并在该温度下边搅拌边加入咪唑啉，1min内加完咪唑啉后以150r/min的搅拌速度搅拌25min，然后升温至65℃，并在该温度下边搅拌边加入聚乙烯醇缩丁醛，然后以200r/min的搅拌速度搅拌处理30min，制得混合物a；聚苯与三乙二醇丁醚、咪唑啉、聚乙烯醇缩丁醛的质量比为39:7:1:7。
3)将水泥与比久溶液混合，搅拌40min后加入混合物a，在超声波震荡器中处理35min，超声波震荡器的超声功率为500w，然后加入酒石酸溶液，在15min的时间中加完，以180r/min的搅拌速度搅拌22min，制得混合物b；水泥与比久、酒石酸的质量比为45:5:16；聚苯与水泥的质量比为3:1。
4)将混合物b置入模具中经浇筑、脱模、养护制得水泥聚苯砖。
性能测试结果表明：本发明实施例2制得的水泥聚苯砖28d抗压强度为3.9mpa，28d拉伸粘结强度为0.93mpa，导热系数为0.053w/(m·k)，防火等级a。
实施例3
本发明实施例中，一种高强度水泥聚苯砖的制备方法，包括以下步骤：
1)将三乙二醇丁醚与其质量4.3倍的去离子水混合，制得三乙二醇丁醚溶液；将比久与其质量10倍的去离子水混合，制得比久溶液；将酒石酸与其质量3.2倍的去离子水混合制得酒石酸溶液。
2)将聚苯与三乙二醇丁醚溶液混合，以80r/min的搅拌速度搅拌12min后，升温至58℃，并在该温度下边搅拌边加入咪唑啉，1min内加完咪唑啉后以150r/min的搅拌速度搅拌22min，然后升温至65℃，并在该温度下边搅拌边加入聚乙烯醇缩丁醛，然后以200r/min的搅拌速度搅拌处理28min，制得混合物a；聚苯与三乙二醇丁醚、咪唑啉、聚乙烯醇缩丁醛的质量比为37:6:1:6。
3)将水泥与比久溶液混合，搅拌38min后加入混合物a，在超声波震荡器中处理32min，超声波震荡器的超声功率为500w，然后加入酒石酸溶液，在12min的时间中加完，以180r/min的搅拌速度搅拌21min，制得混合物b；水泥与比久、酒石酸的质量比为42:4:14；聚苯与水泥的质量比为2.5:1。
4)将混合物b置入模具中经浇筑、脱模、养护制得水泥聚苯砖。
性能测试结果表明：本发明实施例3制得的水泥聚苯砖28d抗压强度为4.8mpa，28d拉伸粘结强度为1.03mpa，导热系数为0.033w/(m·k)，防火等级a。
实施例4
本发明实施例中，一种高强度水泥聚苯砖的制备方法，包括以下步骤：
1)将三乙二醇丁醚与其质量4.3倍的去离子水混合，制得三乙二醇丁醚溶液；将比久与其质量10倍的去离子水混合，制得比久溶液；将酒石酸与其质量3.2倍的去离子水混合制得酒石酸溶液。
2)将聚苯与三乙二醇丁醚溶液混合，以80r/min的搅拌速度搅拌12min后，升温至58℃，并在该温度下边搅拌边加入咪唑啉，1min内加完咪唑啉后以150r/min的搅拌速度搅拌22min，然后升温至65℃，并在该温度下边搅拌边加入聚乙烯醇缩丁醛，然后以200r/min的搅拌速度搅拌处理28min，制得混合物a；聚苯与三乙二醇丁醚、咪唑啉、聚乙烯醇缩丁醛的质量比为33:4:1:4。
3)将水泥与比久溶液混合，搅拌38min后加入混合物a，在超声波震荡器中处理32min，超声波震荡器的超声功率为500w，然后加入酒石酸溶液，在10-15min的时间中加完，以180r/min的搅拌速度搅拌22min，制得混合物b；水泥与比久、酒石酸的质量比为38:4:10；聚苯与水泥的质量比为1.5:1。
4)将混合物b置入模具中经浇筑、脱模、养护制得水泥聚苯砖。
性能测试结果表明：本发明实施例1制得的水泥聚苯砖28d抗压强度为5.2mpa，28d拉伸粘结强度为1.13mpa，导热系数为0.031w/(m·k)，防火等级a。
实施例5
本发明实施例中，一种高强度水泥聚苯砖的制备方法，包括以下步骤：
1)将三乙二醇丁醚与其质量4.3倍的去离子水混合，制得三乙二醇丁醚溶液；将比久与其质量10倍的去离子水混合，制得比久溶液；将酒石酸与其质量3.2倍的去离子水混合制得酒石酸溶液。
2)将聚苯与三乙二醇丁醚溶液混合，以80r/min的搅拌速度搅拌12min后，升温至58℃，并在该温度下边搅拌边加入咪唑啉，1min内加完咪唑啉后以150r/min的搅拌速度搅拌22min，然后升温至65℃，并在该温度下边搅拌边加入聚乙烯醇缩丁醛，然后以200r/min的搅拌速度搅拌处理28min，制得混合物a；聚苯与三乙二醇丁醚、咪唑啉、聚乙烯醇缩丁醛的质量比为35:5:1:5。
3)将水泥与比久溶液混合，搅拌38min后加入混合物a，在超声波震荡器中处理32min，超声波震荡器的超声功率为500w，然后加入酒石酸溶液，在12min的时间中加完，以180r/min的搅拌速度搅拌22min，制得混合物b；水泥与比久、酒石酸的质量比为40:4:12；聚苯与水泥的质量比为2:1。
4)将混合物b置入模具中经浇筑、脱模、养护制得水泥聚苯砖。
性能测试结果表明：本发明实施例1制得的水泥聚苯砖28d抗压强度为5.8mpa，28d拉伸粘结强度为1.48mpa，导热系数为0.026w/(m·k)，防火等级a。
本发明还进行了仅缺少三乙二醇丁醚、咪唑啉、聚乙烯醇缩丁醛、比久、酒石酸中任一一种原料的过程制得的水泥聚苯砖经测试，结果28d抗压强度≤1.5mpa，28d拉伸粘结强度为≤0.31mpa，导热系数≥0.085w/(m·k)，防火等级低于b1。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。