本发明涉及雕塑材料制备
技术领域：
，具体涉及一种高强度防水泥塑材料的制备方法。
背景技术：
：现有的雕塑材料形式主要有泥塑、水泥雕塑，石雕等，泥塑粘土的可塑性强，但强度差，不耐水，不能制做大型户外的艺术品。水泥雕塑须经过一系列的翻模、注入等操作的过程，不能将艺术家们塑制的手感完美充分地表现出来，而往往使生动的雕塑造型和手法因翻制而失去；陶雕制品必须经过焙烧才能获得石化效果，但是焙烧使大型制作受到限制。目前市场广泛应用的人造大理石，镁菱土制品虽然有一定石材特点，但均无可塑性，不能做为雕塑材料，长期以来还末能找到一种即具有可塑性，又可以一次成型产生石雕效果的雕塑材料。传统的泥塑材料可塑性强，成本低，但是存在强度低，不耐水的缺点，使其应用受到了限制。在保证黏土成分的雕塑材料的优势的同时，又提高黏土成分的雕塑材料的强度，是广大雕塑爱好者和雕塑厂家关注的问题。因此，在保证泥塑材料本身可塑性强的优势前提下，进一步提高泥塑材料的强度和耐水性能对雕塑材料制备
技术领域：
具有积极的意义。技术实现要素：本发明主要解决的技术问题，针对目前传统的泥塑材料可塑性强，成本低，但是存在强度低，不耐水的缺点，提供了一种高强度防水泥塑材料的制备方法。为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种高强度防水泥塑材料的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）量取硅酸钠溶液，用盐酸调节ph至5.0～6.0，搅拌反应，过滤分离得到凝胶状沉淀，将凝胶状沉淀和200目的氧化钙粉末混合，得到膏状混合物；（2）称取亚麻秸秆放入粉碎机中粉碎后过孔径筛，得到亚麻秸秆碎块，将亚麻秸秆碎块用水浸泡后取出，铺入陶瓷缸中，铺至3～5cm厚时在上方铺置一层厚度为1～2cm的膏状混合物将亚麻秸秆完全覆盖，如此一层亚麻秸秆碎块一层膏状混合物的往上添加，直至亚麻秸秆层和膏状混合物层均达到10层；（3）待上述铺置完毕后，沿着陶瓷缸边缘向缸中灌入清水，直至水位超过最上层膏状混合物层表面30～35cm，密封缸口，静置浸泡发酵后对缸中产物加热煮沸，静置陈化后去除上层清液，得到下层粘稠的自制筋浆，备用；（4）将高岭土、面粉和蓖麻油混合得到发酵底物，将发酵底物装入发酵罐中，再向发酵罐中加入蜘蛛丝和沼液，密封发酵；（5）待上述发酵结束后，取出发酵产物装入真空浓缩罐中，降低罐内压力，降压浓缩，得到浓缩液，再将浓缩液高温灭菌即得浓缩发酵物；（6）按重量份数计，称取50～60份上述浓缩发酵物、30～35份备用的自制筋浆和5～10份红糖以及3～5份乙烯基三乙氧基硅烷依次装入混料机中，搅拌反应，出料即得高强度防水泥塑材料。步骤（1）中所述的凝胶状沉淀和200目的氧化钙粉末的质量比为2:1。步骤（2）中所述的孔径筛的孔径为1.0～1.5cm，用水浸泡时间为10～12h。步骤（3）中所述的静置浸泡发酵时间为15～20天，加热煮沸时间为10～15min，静置陈化时间为20～25h。步骤（4）中所述的高岭土、面粉和蓖麻油的质量比为5:1:1，蜘蛛丝的加入量为发酵底物质量的5%，沼液的加入量为发酵底物质量的10%。步骤（5）中所述的降低罐内压力为800～900pa，降压浓缩时间为20～30min，高温灭菌的温度为120℃，高温灭菌的时间为15～20min。步骤（6）中所述的搅拌反应温度为40～50℃，搅拌反应转速为100～150r/min，搅拌反应时间为50～60min。本发明的有益效果是：（1）本发明首先将硅酸钠溶液和盐酸反应生成凝胶状原硅酸沉淀，将原硅酸沉淀和生石灰混合得到膏状混合物，接着将亚麻秸秆粉碎过筛，并以一层亚麻秸秆粉碎物、一层膏状混合物的顺序铺在缸中静置浸泡发酵，经过长时间的浸泡和发酵，亚麻秸秆发生霉烂，其中韧性和强度较大的草筋部分得以留存并和石灰一同沉淀，经加热煮沸使得原硅酸沉淀受热分解产生纳米级二氧化硅填充在浆料内部，高强度的纳米二氧化硅进一步提高了浆料固化成型后的机械强度，最终得到粘性极大且强度高的自制筋浆，随后将粘土矿物高岭土和面粉蓖麻油共混发酵，在沼液微生物的作用下，通过面粉增粘同时给微生物提高养分，在微生物的作用下将蓖麻油降解产生大量游离酯基，游离酯基在微生物的自交联作用下被引入到高岭土表面，增加了高岭土表面疏水性酯基数量，从而提高了粘土的疏水耐水性能，最后将疏水性粘土和粘性极大且强度高的自制筋浆以及红糖、有机硅氧烷混合反应，利用硅氧烷的硅羟基和筋浆内部填充的纳米二氧化硅表面的硅羟基发生脱水缩合反应，生成键能极大的si-o-si键，进一步提高了最后制成的泥塑材料内部键合力，使其内部粘结力得到再次提高，最终达到提高强度的目的，而疏水性酯基的引入也使得泥塑材料的防水性能得到改善，具有广阔的应用前景。具体实施方式量取质量分数为30%硅酸钠溶液，用浓度为0.5mol/l盐酸溶液调节ph至5.0～6.0，搅拌反应15～20min，过滤分离得到凝胶状沉淀，按质量比为2:1将凝胶状沉淀和200目的氧化钙粉末混合10～15min，得到膏状混合物；称取亚麻秸秆放入粉碎机中粉碎后过1.0～1.5cm孔径筛，得到亚麻秸秆碎块，将亚麻秸秆碎块用水浸泡10～12h后取出，铺入陶瓷缸中，铺至3～5cm厚时在上方铺置一层厚度为1～2cm的膏状混合物将亚麻秸秆完全覆盖，如此一层亚麻秸秆碎块一层膏状混合物的往上添加，直至亚麻秸秆层和膏状混合物层均达到10层；待铺置完毕后，沿着陶瓷缸边缘向缸中灌入清水，直至水位超过最上层膏状混合物层表面30～35cm，密封缸口，静置浸泡发酵15～20天后对缸中产物加热煮沸10～15min，静置陈化20～25h后去除上层清液，得到下层粘稠的自制筋浆；按质量比为5:1:1将高岭土、面粉和蓖麻油混合10～15min得到发酵底物，将发酵底物装入发酵罐中，再向发酵罐中加入发酵底物质量5%的蜘蛛丝和发酵底物质量10%沼液，密封罐口后在温度为45～55℃的条件下密封发酵20～30天；待发酵结束后，取出发酵产物装入真空浓缩罐中，降低罐内压力至800～900pa，降压浓缩20～30min，得到浓缩液，再将浓缩液放入高温灭菌箱中，在温度为120℃下灭菌15～20min即得浓缩发酵物；按重量份数计，称取50～60份浓缩发酵物、30～35份自制筋浆和5～10份红糖以及3～5份乙烯基三乙氧基硅烷依次装入混料机中，在温度为40～50℃下以100～150r/min转速搅拌反应50～60min，出料即得高强度防水泥塑材料。实例1量取质量分数为30%硅酸钠溶液，用浓度为0.5mol/l盐酸溶液调节ph至5.0，搅拌反应15min，过滤分离得到凝胶状沉淀，按质量比为2:1将凝胶状沉淀和200目的氧化钙粉末混合10min，得到膏状混合物；称取亚麻秸秆放入粉碎机中粉碎后过1.0cm孔径筛，得到亚麻秸秆碎块，将亚麻秸秆碎块用水浸泡10h后取出，铺入陶瓷缸中，铺至3cm厚时在上方铺置一层厚度为1cm的膏状混合物将亚麻秸秆完全覆盖，如此一层亚麻秸秆碎块一层膏状混合物的往上添加，直至亚麻秸秆层和膏状混合物层均达到10层；待铺置完毕后，沿着陶瓷缸边缘向缸中灌入清水，直至水位超过最上层膏状混合物层表面30cm，密封缸口，静置浸泡发酵15天后对缸中产物加热煮沸10min，静置陈化20h后去除上层清液，得到下层粘稠的自制筋浆；按质量比为5:1:1将高岭土、面粉和蓖麻油混合10min得到发酵底物，将发酵底物装入发酵罐中，再向发酵罐中加入发酵底物质量5%的蜘蛛丝和发酵底物质量10%沼液，密封罐口后在温度为45℃的条件下密封发酵20天；待发酵结束后，取出发酵产物装入真空浓缩罐中，降低罐内压力至800pa，降压浓缩20min，得到浓缩液，再将浓缩液放入高温灭菌箱中，在温度为120℃下灭菌15min即得浓缩发酵物；按重量份数计，称取50份浓缩发酵物、30份自制筋浆和5份红糖以及3份乙烯基三乙氧基硅烷依次装入混料机中，在温度为40℃下以100r/min转速搅拌反应50min，出料即得高强度防水泥塑材料。实例2量取质量分数为30%硅酸钠溶液，用浓度为0.5mol/l盐酸溶液调节ph至5.5，搅拌反应18min，过滤分离得到凝胶状沉淀，按质量比为2:1将凝胶状沉淀和200目的氧化钙粉末混合13min，得到膏状混合物；称取亚麻秸秆放入粉碎机中粉碎后过1.3cm孔径筛，得到亚麻秸秆碎块，将亚麻秸秆碎块用水浸泡11h后取出，铺入陶瓷缸中，铺至4cm厚时在上方铺置一层厚度为1cm的膏状混合物将亚麻秸秆完全覆盖，如此一层亚麻秸秆碎块一层膏状混合物的往上添加，直至亚麻秸秆层和膏状混合物层均达到10层；待铺置完毕后，沿着陶瓷缸边缘向缸中灌入清水，直至水位超过最上层膏状混合物层表面32cm，密封缸口，静置浸泡发酵18天后对缸中产物加热煮沸13min，静置陈化23h后去除上层清液，得到下层粘稠的自制筋浆；按质量比为5:1:1将高岭土、面粉和蓖麻油混合13min得到发酵底物，将发酵底物装入发酵罐中，再向发酵罐中加入发酵底物质量5%的蜘蛛丝和发酵底物质量10%沼液，密封罐口后在温度为50℃的条件下密封发酵25天；待发酵结束后，取出发酵产物装入真空浓缩罐中，降低罐内压力至850pa，降压浓缩25min，得到浓缩液，再将浓缩液放入高温灭菌箱中，在温度为120℃下灭菌18min即得浓缩发酵物；按重量份数计，称取55份浓缩发酵物、33份自制筋浆和8份红糖以及4份乙烯基三乙氧基硅烷依次装入混料机中，在温度为45℃下以130r/min转速搅拌反应55min，出料即得高强度防水泥塑材料。实例3量取质量分数为30%硅酸钠溶液，用浓度为0.5mol/l盐酸溶液调节ph至6.0，搅拌反应20min，过滤分离得到凝胶状沉淀，按质量比为2:1将凝胶状沉淀和200目的氧化钙粉末混合15min，得到膏状混合物；称取亚麻秸秆放入粉碎机中粉碎后过1.5cm孔径筛，得到亚麻秸秆碎块，将亚麻秸秆碎块用水浸泡12h后取出，铺入陶瓷缸中，铺至5cm厚时在上方铺置一层厚度为2cm的膏状混合物将亚麻秸秆完全覆盖，如此一层亚麻秸秆碎块一层膏状混合物的往上添加，直至亚麻秸秆层和膏状混合物层均达到10层；待铺置完毕后，沿着陶瓷缸边缘向缸中灌入清水，直至水位超过最上层膏状混合物层表面35cm，密封缸口，静置浸泡发酵20天后对缸中产物加热煮沸15min，静置陈化25h后去除上层清液，得到下层粘稠的自制筋浆；按质量比为5:1:1将高岭土、面粉和蓖麻油混合15min得到发酵底物，将发酵底物装入发酵罐中，再向发酵罐中加入发酵底物质量5%的蜘蛛丝和发酵底物质量10%沼液，密封罐口后在温度为55℃的条件下密封发酵30天；待发酵结束后，取出发酵产物装入真空浓缩罐中，降低罐内压力至900pa，降压浓缩30min，得到浓缩液，再将浓缩液放入高温灭菌箱中，在温度为120℃下灭菌20min即得浓缩发酵物；按重量份数计，称取60份浓缩发酵物、35份自制筋浆和10份红糖以及5份乙烯基三乙氧基硅烷依次装入混料机中，在温度为50℃下以150r/min转速搅拌反应60min，出料即得高强度防水泥塑材料。对照例以苏州市某公司生产的泥塑材料作为对照例对本发明制得的泥塑材料和对照例中的泥塑材料进行性能检测，检测结果如表1所示：检测方法：将泥塑材料制成尺寸为1cm×1cm×1cm的试样，用万能力学试验机对试样进行力学性能测试；将试样放入水中浸泡1h后检测其吸水增重率；表1检测项目实例1实例2实例3对照例抗压强度（mpa）15.316.216.810.3抗拉强度（mpa）56.358.358.625.5吸水增重率（%）0.50.60.85.8由上表中数据可知，本发明制得的泥塑材料具有高强度，能耐水的性能，具有广阔的应用前景。当前第1页12