一种环保建筑材料的制备方法与流程

文档序号:15233661发布日期:2018-08-21 20:03阅读:112来源:国知局
本发明涉及环保建筑材料领域,特别涉及一种基于硅藻土的环保建筑材料的制备方法。
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:近年来,因建筑物室内装修材料有毒物超标而导致危害人们健康的报道越来越多,“室内装修污染综合征”越发严重。其产生的主要原因是:在住宅的密封性不断提高、而通透性下降的同时,人们进行室内装修时过多采用了各种不断释放有害化学物质的装饰材料,人长时间在这种环境中生活,就会逐渐出现各种异常症状,其中部分人的症状还会相当严重。在这种情况下,许多以硅藻土为原料的新型室内装修材料在国外特别是日本等国得到了开发生产,并逐步投放市场,因其种类较多,性能优异,越来越受到消费者的青睐和喜爱。这是因为硅藻土室内装修材料是一种天然材料,不含有害化学物质,除了具有不燃、隔音、防水、重量轻以及隔热等特点外,还有除湿、除臭、净化室内空气等作用,是优良的环保型室内装修材料。公开于该
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部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解,而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。技术实现要素:本发明的目的在于提供基于硅藻土的环保建筑材料的制备方法,从而克服现有技术的缺点。为实现上述目的,本发明提供了一种基于硅藻土的环保建筑材料的制备方法,其特征在于:方法包括如下步骤:提供硅藻土;提供经过预处理的助烧剂;混合硅藻土与经过预处理的助烧剂,得到第一混合物;对第一混合物进行第一球磨,得到第二混合物;将第二混合物与四氯化碳混合,得到第三混合物;对第三混合物进行冷等静压,得到原料块;将原料块进行第一热处理;利用热压方法烧制经过第一热处理的原料块。优选地,上述技术方案中,以重量份计,在第一混合物中,硅藻土占30-40份,助烧剂占120-150份。优选地,上述技术方案中,助烧剂由叶腊石、球黏土、钠长石以及石英组成,在助烧剂中,以重量份计,叶腊石占10-20份,球黏土10-20份,钠长石占5-10份,石英占5-10份。优选地,上述技术方案中,对助烧剂进行热处理具体为:按照重量配比提供叶腊石、球黏土、钠长石以及石英;将叶腊石、球黏土、钠长石以及石英与乙醇混合,得到助烧剂原料混合物;将助烧剂原料混合物进行球磨,其中,球磨工艺为:球磨速度为500-700r/min,球磨时间为3-4h;将第二球磨之后的助烧剂原料混合物进行热处理,其中,热处理的工艺具体为:热处理气压低于0.01pa,热处理温度为400-500℃,热处理时间为3-4h。优选地,上述技术方案中,第一球磨的工艺具体为:球磨速度为700-1000r/min,球磨时间为2-3h。优选地,上述技术方案中,冷等静压的工艺具体为:冷等静压压力为50-100mpa,冷等静压时间为20-30min。优选地,上述技术方案中,第一热处理的具体工艺为:热处理气压低于0.01pa,热处理温度为600-700℃,热处理时间为1-2h。优选地,上述技术方案中,利用热压方法烧制具体为:烧制压力为50-100mpa,烧制温度为1150-1200℃,烧制时间为20-30min,升温制度为:在100-400℃时,升温速率为30℃/min,在400-700℃时,升温速率为40℃/min,在700-1000℃时,升温速率为50℃/min,在1000℃以上时,升温速率为10℃/min。与现有技术相比,本发明具有如下有益效果:现有技术中已经存在基于硅藻土的环保建筑材料,但是目前制造基于硅藻土的环保建筑材料的工艺还较为落后,生产出来的硅藻土地砖强度较低,容易碎裂,而且成品率也比较低。经过发明人的探索,发现目前硅藻土地砖强度较低的原因至少在于:1、助烧剂中含有滑石以及硅灰石,而滑石以及硅灰石中的mg元素以及ca元素在高温下扩散容易,并且容易形成团聚,导致烧结之后的砖坯中存在一些微观裂纹,从而降低了材料的强度。2、热处理工艺较差,导致烧结过程中砖坯内部微缺陷较多,影响了材料的强度。针对现有技术的问题,本发明改善了助烧剂的组成,并完善了热处理工艺,提高了硅藻土材料的强度。具体实施方式应当理解,可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反,提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开,并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。需要指出的是,为了突出本申请的技术效果,本申请进行了一系列对比实验,对比实验参数、步骤大部分与实施例相同,所以为了说明书简洁,在没有特殊说明时,本申请的对比例都是在实施例4的基础上进行改造。实施例1以如下方法制备基于硅藻土的环保建筑材料:提供硅藻土;提供经过预处理的助烧剂;混合硅藻土与经过预处理的助烧剂,得到第一混合物;对第一混合物进行第一球磨,得到第二混合物;将第二混合物与四氯化碳混合,得到第三混合物;对第三混合物进行冷等静压,得到原料块;将原料块进行第一热处理;利用热压方法烧制经过第一热处理的原料块。以重量份计,在第一混合物中,硅藻土占30份,助烧剂占120份。助烧剂由叶腊石、球黏土、钠长石以及石英组成,在助烧剂中,以重量份计,叶腊石占10份,球黏土10份,钠长石占10份,石英占10份。对助烧剂进行热处理具体为:按照重量配比提供叶腊石、球黏土、钠长石以及石英;将叶腊石、球黏土、钠长石以及石英与乙醇混合,得到助烧剂原料混合物;将助烧剂原料混合物进行球磨,其中,球磨工艺为:球磨速度为500r/min,球磨时间为4h;将第二球磨之后的助烧剂原料混合物进行热处理,其中,热处理的工艺具体为:热处理气压低于0.01pa,热处理温度为400℃,热处理时间为4h。第一球磨的工艺具体为:球磨速度为700r/min,球磨时间为3h。冷等静压的工艺具体为:冷等静压压力为50mpa,冷等静压时间为30min。第一热处理的具体工艺为:热处理气压低于0.01pa,热处理温度为600℃,热处理时间为2h。利用热压方法烧制具体为:烧制压力为50mpa,烧制温度为1200℃,烧制时间为20min,升温制度为:在100-400℃时,升温速率为30℃/min,在400-700℃时,升温速率为40℃/min,在700-1000℃时,升温速率为50℃/min,在1000℃以上时,升温速率为10℃/min。实施例2以如下方法制备基于硅藻土的环保建筑材料:提供硅藻土;提供经过预处理的助烧剂;混合硅藻土与经过预处理的助烧剂,得到第一混合物;对第一混合物进行第一球磨,得到第二混合物;将第二混合物与四氯化碳混合,得到第三混合物;对第三混合物进行冷等静压,得到原料块;将原料块进行第一热处理;利用热压方法烧制经过第一热处理的原料块。以重量份计,在第一混合物中,硅藻土40份,助烧剂占150份。助烧剂由叶腊石、球黏土、钠长石以及石英组成,在助烧剂中,以重量份计,叶腊石占20份,球黏土20份,钠长石占5份,石英占5份。对助烧剂进行热处理具体为:按照重量配比提供叶腊石、球黏土、钠长石以及石英;将叶腊石、球黏土、钠长石以及石英与乙醇混合,得到助烧剂原料混合物;将助烧剂原料混合物进行球磨,其中,球磨工艺为:球磨速度为700r/min,球磨时间为3h;将第二球磨之后的助烧剂原料混合物进行热处理,其中,热处理的工艺具体为:热处理气压低于0.01pa,热处理温度为500℃,热处理时间为3h。第一球磨的工艺具体为:球磨速度为1000r/min,球磨时间为2h。冷等静压的工艺具体为:冷等静压压力为100mpa,冷等静压时间为20min。第一热处理的具体工艺为:热处理气压低于0.01pa,热处理温度为700℃,热处理时间为1h。利用热压方法烧制具体为:烧制压力为100mpa,烧制温度为1150℃,烧制时间为30min,升温制度为:在100-400℃时,升温速率为30℃/min,在400-700℃时,升温速率为40℃/min,在700-1000℃时,升温速率为50℃/min,在1000℃以上时,升温速率为10℃/min。实施例3以如下方法制备基于硅藻土的环保建筑材料:提供硅藻土;提供经过预处理的助烧剂;混合硅藻土与经过预处理的助烧剂,得到第一混合物;对第一混合物进行第一球磨,得到第二混合物;将第二混合物与四氯化碳混合,得到第三混合物;对第三混合物进行冷等静压,得到原料块;将原料块进行第一热处理;利用热压方法烧制经过第一热处理的原料块。以重量份计,在第一混合物中,硅藻土占35份,助烧剂占125份。助烧剂由叶腊石、球黏土、钠长石以及石英组成,在助烧剂中,以重量份计,叶腊石占13份,球黏土13份,钠长石占6份,石英占6份。对助烧剂进行热处理具体为:按照重量配比提供叶腊石、球黏土、钠长石以及石英;将叶腊石、球黏土、钠长石以及石英与乙醇混合,得到助烧剂原料混合物;将助烧剂原料混合物进行球磨,其中,球磨工艺为:球磨速度为550r/min,球磨时间为3.5h;将第二球磨之后的助烧剂原料混合物进行热处理,其中,热处理的工艺具体为:热处理气压低于0.01pa,热处理温度为430℃,热处理时间为3.5h。第一球磨的工艺具体为:球磨速度为800r/min,球磨时间为2.5h。冷等静压的工艺具体为:冷等静压压力为60mpa,冷等静压时间为25min。第一热处理的具体工艺为:热处理气压低于0.01pa,热处理温度为650℃,热处理时间为1.5h。利用热压方法烧制具体为:烧制压力为60mpa,烧制温度为1160℃,烧制时间为20-30min,升温制度为:在100-400℃时,升温速率为30℃/min,在400-700℃时,升温速率为40℃/min,在700-1000℃时,升温速率为50℃/min,在1000℃以上时,升温速率为10℃/min。实施例4以如下方法制备基于硅藻土的环保建筑材料:提供硅藻土;提供经过预处理的助烧剂;混合硅藻土与经过预处理的助烧剂,得到第一混合物;对第一混合物进行第一球磨,得到第二混合物;将第二混合物与四氯化碳混合,得到第三混合物;对第三混合物进行冷等静压,得到原料块;将原料块进行第一热处理;利用热压方法烧制经过第一热处理的原料块。以重量份计,在第一混合物中,硅藻土占35份,助烧剂占130份。助烧剂由叶腊石、球黏土、钠长石以及石英组成,在助烧剂中,以重量份计,叶腊石占15份,球黏土15份,钠长石占7份,石英占7份。对助烧剂进行热处理具体为:按照重量配比提供叶腊石、球黏土、钠长石以及石英;将叶腊石、球黏土、钠长石以及石英与乙醇混合,得到助烧剂原料混合物;将助烧剂原料混合物进行球磨,其中,球磨工艺为:球磨速度为600r/min,球磨时间为3.5h;将第二球磨之后的助烧剂原料混合物进行热处理,其中,热处理的工艺具体为:热处理气压低于0.01pa,热处理温度为450℃,热处理时间为3.5h。第一球磨的工艺具体为:球磨速度为850r/min,球磨时间为2.5h。冷等静压的工艺具体为:冷等静压压力为80mpa,冷等静压时间为25min。第一热处理的具体工艺为:热处理气压低于0.01pa,热处理温度为650℃,热处理时间为1.5h。利用热压方法烧制具体为:烧制压力为80mpa,烧制温度为1180℃,烧制时间为20-30min,升温制度为:在100-400℃时,升温速率为30℃/min,在400-700℃时,升温速率为40℃/min,在700-1000℃时,升温速率为50℃/min,在1000℃以上时,升温速率为10℃/min。对比例1不对第一混合物进行第一球磨。对比例2将第二混合物与水混合,并进行冷等静压。对比例3在助烧剂中,以重量份计,叶腊石占25份,球黏土25份,钠长石占7份,石英占7份。对比例4在助烧剂中,以重量份计,还包括滑石3份,硅灰石3份。对比例5不将叶腊石、球黏土、钠长石以及石英与乙醇混合,直接进行球磨。对比例6球磨助烧剂的工艺为:球磨速度为900r/min,球磨时间为10h。对比例7第一球磨的工艺具体为:球磨速度为1200r/min,球磨时间为5h。对比例8第一球磨的工艺具体为:球磨速度为500r/min,球磨时间为4h。对比例9不进行冷等静压,直接利用压片机进行压片,然后进行热压烧结。对比例10第一热处理的具体工艺为:热处理气压低于0.01pa,热处理温度为800℃,热处理时间为3h。对比例11热压烧制具体为:烧制压力为30mpa,烧制温度为1250℃,烧制时间为25min。对比例12升温制度为:在100-400℃时,升温速率为15℃/min,在400-700℃时,升温速率为30℃/min,在700-1000℃时,升温速率为50℃/min,在1000℃以上时,升温速率为10℃/min。对比例13升温制度为:在100-400℃时,升温速率为30℃/min,在400-700℃时,升温速率为40℃/min,在700-1000℃时,升温速率为30℃/min,在1000℃以上时,升温速率为20℃/min。对实施例1-4以及对比例1-13进行显气孔率以及抗弯强度的测试。测试结果参见表1。表1显气孔率抗弯强度(mpa)实施例124.2%约28实施例223.7%约27实施例323.3%约28实施例423.0%约29对比例130.3%约21对比例229.8%约23对比例331.3%约19对比例432.4%约17对比例527.3%约24对比例626.5%约20对比例727.1%约18对比例826.8%约18对比例929.8%约17对比例1032.4%约19对比例1134.3%约17对比例1233.2%约16对比例1332.8%约16前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式,并且很显然,根据上述教导,可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用,从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。当前第1页12
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