本发明涉及砂浆领域,具体涉及一种防水防火的小麦秸秆-聚苯颗粒复合的保温砂浆,及其制备工艺。
背景技术:
我国是农业生产大国,由此而产生大量的农作物秸秆,直接焚烧会引起严重的环境问题,如水土流失、荒漠化等。而将农作物秸秆在一定条件下,经过相应的处理可以实现广泛的应用。
张琳在其硕士学位论文《玻化微珠-小麦秸秆复合保温砂浆配制及性能研究》中,对小麦秸秆进行了碱处理,以玻化微珠和小麦秸秆为保温骨料,以粉煤灰和砂为掺和料,混合配制出保温隔热性能良好的新型保温砂浆,但是存在防水、防火性能不足。
本发明用碱液对小麦秸秆进行浸泡处理,去除表面蜡质层,溶出秸秆中的糖类物质,保证其保温性能,提高秸秆与水泥基体的结合界面力,提高水泥胶砂的韧性。用聚乙烯醇(pva)对石蜡进行改性,pva能够均匀的分布在石蜡中,形成立体的交联网状隔水膜,达到防水效果;以丙烯酸单体为改性介体,以k2s2o8为引发剂,以op-10为乳化剂,与前者复合制备石蜡-丙烯酸-聚乙烯醇防水剂。水性环氧树脂乳液具有减水效果,将其掺入水泥砂浆中,提高其性能;将聚苯颗粒与玻化微珠混合球磨,可用于提高砂浆的防火保温性能。
技术实现要素:
本发明主要解决的技术问题是提供一种防水防火的小麦秸秆-聚苯颗粒复合的保温砂浆及其制备工艺,依照该工艺制备的砂浆保温性能好,且具有良好的防水防火性能。
本发明所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现:
小麦秸秆20-30,玻化微珠40-50,水泥30-40,粉煤灰20-30,砂10-15,可再分散乳胶粉3-5,聚丙烯醇纤维1-3,纤维素醚1-2,聚苯颗粒6-8,聚乙烯醇5-9,石蜡4-8,乳化剂op-102-4,丙烯酸单体3-7,k2s2o8溶液2-3,水性环氧树脂乳液、naoh溶液、蒸馏水适量。
一种防水防火的小麦秸秆-聚苯颗粒复合的保温砂浆的制备方法,其特征在于,按以下步骤进行:
a.将小麦秸秆于40-60℃烘干至恒重,粉碎筛分处理,收集长度为0.1-0.5mm的,1:10-30浸入naoh溶液中,浸泡处理5-10h后,过滤、水洗至中性,于100-110℃烘干备用;
b.向聚乙烯醇中1:15-20加入蒸馏水,搅拌均匀,升温至80-90℃,加入石蜡,恒温搅拌1-2h,得a液,将乳化剂op-101:10-20溶于蒸馏水,加入丙烯酸单体中,乳化30-50min,得b液,将a、b液混合,加入k2s2o8溶液,70-80℃搅拌反应3-5h,冷却至室温,即得复合防水剂;
c.将水泥、粉煤灰、砂混合搅拌均匀,加入水性环氧树脂乳液,机械搅拌分散2-4h得a液;将玻化微珠、聚苯颗粒混合球磨1-2h,过100-200目筛,与a液混合待用;
d.将a、b、c中所得物料混合,加入可再分散乳胶粉,机械搅拌1-2h后,加入聚丙烯醇纤维、纤维素醚,继续机械搅拌2-3h,即得到一种保温砂浆。
其中,步骤a中naoh溶液的质量分数为3%-5%;步骤b中k2s2o8溶液浓度为1-3%;步骤c中水性环氧树脂乳液为水乳型环氧树脂胶液或水溶性环氧树脂胶液。
本发明的反应机理如下:
(1)用碱液对小麦秸秆进行浸泡处理,去除表面蜡质层,溶出秸秆中的糖类物质,保证其保温性能,提高秸秆与水泥基体的结合界面力,提高水泥胶砂的韧性。
(2)用聚乙烯醇(pva)对石蜡进行改性,pva能够均匀的分布在石蜡中,形成立体的交联网状隔水膜,达到防水效果;以丙烯酸单体为改性介体,以k2s2o8为引发剂,以op-10为乳化剂,与前者复合制备石蜡-丙烯酸-聚乙烯醇防水剂。
(3)水性环氧树脂乳液具有减水效果,将其掺入水泥砂浆中,提高其性能;将聚苯颗粒与玻化微珠混合球磨,可用于提高砂浆的防火保温性能。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体实施例,进一步阐述本发明。
实施例
一种防水防火的小麦秸秆-聚苯颗粒复合的保温砂浆,由下述重量份(g)的原料制得:
小麦秸秆30,玻化微珠40,水泥30,粉煤灰20,砂10,可再分散乳胶粉5,聚丙烯醇纤维3,纤维素醚2,聚苯颗粒8,聚乙烯醇9,石蜡8,乳化剂op-104,丙烯酸单体7,k2s2o8溶液3,水性环氧树脂乳液、naoh溶液、蒸馏水适量。
一种防水防火的小麦秸秆-聚苯颗粒复合的保温砂浆的制备方法,其特征在于,按以下步骤进行:
a.将小麦秸秆于50-60℃烘干至恒重,粉碎筛分处理,收集长度为0.1-0.5mm的,1:20浸入naoh溶液中,浸泡处理8-10h后,过滤、水洗至中性,于100-110℃烘干备用;
b.向聚乙烯醇中1:15加入蒸馏水,搅拌均匀,升温至80-90℃,加入石蜡,恒温搅拌1h,得a液,将乳化剂op-101:20溶于蒸馏水,加入丙烯酸单体中,乳化40min,得b液,将a、b液混合,加入k2s2o8溶液,70-80℃搅拌反应5h,冷却至室温,即得复合防水剂;
c.将水泥、粉煤灰、砂混合搅拌均匀,加入水性环氧树脂乳液,机械搅拌分散4h得a液;将玻化微珠、聚苯颗粒混合球磨2h,过100-200目筛,与a液混合待用;
d.将a、b、c中所得物料混合,加入可再分散乳胶粉,机械搅拌2h后,加入聚丙烯醇纤维、纤维素醚,继续机械搅拌3h,即得到一种保温砂浆。