本发明涉及加气砖生产技术领域，特别涉及一种防水抗冻加气砖及其制作方法。
背景技术
加气砖即通过蒸汽加压制成的砖，不像传统的火烧砖那样需要高温烧制。而且加气砖具有自重轻、保温隔热性能好、抗震能力强、加工性能好等特点。但是由于加气砖内部存在很多微小的气孔，这些微孔就会导致加气砖的吸水和储水性能强，从而导致其抗冻能力降低。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题是提供一种防水性能和抗冻性能均较好的加气砖。
本发明的技术方案为：
一种防水抗冻加气砖，包括以下重量份的组分：高岭土120-160份、发泡剂12-18份、减水剂2-6份、发气剂2-5份、石膏15-20份、水泥10-15份、粉煤灰40-70份、聚丙烯纤维6-10份、水性聚合物树脂20-40份、多壁碳纳米管(mwcnt)/热塑性弹性体(tpe)复合超疏水材料20-30份。
作为优选的方案，所述高岭土为130-150份、发泡剂14-16份、减水剂3-5份、发气剂3-5份、石膏16-18份、水泥11-13份、粉煤灰50-70份、聚丙烯纤维7-9份、水性聚合物树脂25-35份、多壁碳纳米管(mwcnt)/热塑性弹性体(tpe)复合超疏水材料22-28份。
作为优选的方案，所述高岭土为140份、发泡剂15份、减水剂4份、发气剂4份、石膏17份、水泥12份、粉煤灰60份、聚丙烯纤维8份、水性聚合物树脂30份、多壁碳纳米管(mwcnt)/热塑性弹性体(tpe)复合超疏水材料25份。
进一步的，所述水性聚合物树脂为水性聚氨酯树脂、水性聚丙烯酸树脂或者水性环氧树脂。
本发明还提供了上述防水抗冻加气砖的制作方法，具体包括以下步骤：
(1)将高岭土、石膏、水泥、粉煤灰、聚丙烯纤维混合搅拌均匀制成混合粉末；
(2)将发气剂、发泡剂、减水剂加入至160-200份的水中溶解搅拌均匀后加热至50-70摄氏度形成混合液；
(3)将水性聚合物树脂加热至60-80℃后放入多壁碳纳米管(mwcnt)/热塑性弹性体(tpe)复合超疏水材料搅拌均匀制成胶液；
(4)将混合粉末、胶液与混合液搅拌混合形成浆料；
(5)浆料倒入模具中制成砖胚后放入蒸养釜蒸养，蒸养完成后取出放置25-30天即得成品。
进一步的，步骤5中蒸养在温度160-180℃、压力10-14mpa下进行、持续时间为12-15h。
进一步的，步骤5中蒸养完成后在1-1.5h内均匀放出蒸养釜内蒸汽，使蒸养釜缓慢降温至50-70℃后再取出砖胚。
本发明的有益之处在于：
在本发明中将多壁碳纳米管(mwcnt)/热塑性弹性体(tpe)复合超疏水材料先混合溶于水性聚合物树脂中再与其余材料混合，其在其余材料表面形成一层疏水膜包覆住，使得加气砖具备疏水性，极大地较低其内部的吸水性能，如此便可起到防水的作用，而且吸水量降低后其抗冻性能也就相应地得到提升，使本发明具备较好的防水和抗冻性能。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
实施例1：
准备以下原料：高岭土130份、发泡剂14份、减水剂5份、发气剂3份、石膏18份、水泥11份、粉煤灰70份、聚丙烯纤维9份、水性聚氨酯树脂25份、多壁碳纳米管(mwcnt)/热塑性弹性体(tpe)复合超疏水材料22份。
制作步骤如下：
(1)将高岭土、石膏、水泥、粉煤灰、聚丙烯纤维混合搅拌均匀制成混合粉末；
(2)将发气剂、发泡剂、减水剂加入至180份的水中溶解搅拌均匀后加热至50-70摄氏度形成混合液；
(3)将水性聚氨酯树脂加热至70℃后放入多壁碳纳米管(mwcnt)/热塑性弹性体(tpe)复合超疏水材料搅拌均匀制成胶液；
(4)将混合粉末、胶液与混合液搅拌混合形成浆料；
(5)浆料倒入模具中制成砖胚后放入蒸养釜蒸养，期间保持温度在160-180℃、压力10-14mpa、持续时间为12h，蒸养完成后在1h内均匀放出蒸养釜内蒸汽，使蒸养釜缓慢降温至60℃后再取出砖胚放置25-30天即得成品。
实施例2：
准备以下原料：高岭土150份、发泡剂16份、减水剂3份、发气剂5份、石膏16份、水泥13份、粉煤灰50份、聚丙烯纤维7份、水性聚丙烯酸树脂35份、多壁碳纳米管(mwcnt)/热塑性弹性体(tpe)复合超疏水材料28份。
制作步骤如下：
(1)将高岭土、石膏、水泥、粉煤灰、聚丙烯纤维混合搅拌均匀制成混合粉末；
(2)将发气剂、发泡剂、减水剂加入至160份的水中溶解搅拌均匀后加热至50-70摄氏度形成混合液；
(3)将水性聚丙烯酸树脂加热至60℃后放入多壁碳纳米管(mwcnt)/热塑性弹性体(tpe)复合超疏水材料搅拌均匀制成胶液；
(4)将混合粉末、胶液与混合液搅拌混合形成浆料；
(5)浆料倒入模具中制成砖胚后放入蒸养釜蒸养，期间保持温度在160-180℃、压力10-14mpa、持续时间为15h，蒸养完成后在1.3h内均匀放出蒸养釜内蒸汽，使蒸养釜缓慢降温至50℃后再取出砖胚放置25-30天即得成品。
实施例3：
准备以下原料：
高岭土140份、发泡剂15份、减水剂4份、发气剂4份、石膏17份、水泥12份、粉煤灰60份、聚丙烯纤维8份、水性环氧树脂30份、多壁碳纳米管(mwcnt)/热塑性弹性体(tpe)复合超疏水材料25份。
制作步骤如下：
(1)将高岭土、石膏、水泥、粉煤灰、聚丙烯纤维混合搅拌均匀制成混合粉末；
(2)将发气剂、发泡剂、减水剂加入至200份的水中溶解搅拌均匀后加热至50-70摄氏度形成混合液；
(3)将水性环氧树脂加热至80℃后放入多壁碳纳米管(mwcnt)/热塑性弹性体(tpe)复合超疏水材料搅拌均匀制成胶液；
(4)将混合粉末、胶液与混合液搅拌混合形成浆料；
(5)浆料倒入模具中制成砖胚后放入蒸养釜蒸养，期间保持温度在160-180℃、压力10-14mpa、持续时间为14h，蒸养完成后在1.5h内均匀放出蒸养釜内蒸汽，使蒸养釜缓慢降温至70℃后再取出砖胚放置25-30天即得成品。
上述发气剂可选择工业双氧水、铝粉或者铝膏，其余材料在市面上均有售。
超疏水材料是一种表面稳定接触角大于150°，滚动接触角小于10°的材料，本发明中的多壁碳纳米管(mwcnt)/热塑性弹性体(tpe)复合超疏水材料(现有技术中的材料，由中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所研发出来)就是其中一种，其同时兼具了超疏水和优异的应变感知性能，可有效的抵抗环境中水、酸液、碱液、汗液等干扰。而且得益于复合涂层中梯度分布的tpe和稳定的微米孔-纳米突起复合结构，该多功能涂层既可以与柔性衬底(如柔性织物、聚酰亚胺、聚乙烯等)稳定结合也可与刚性衬底(如玻璃、金属等、混凝土、石质材料)良好的结合，且符合wenzel以及cassie模型具有非常稳定的超疏水性能(接触角～162°)。在本发明中其先混合溶于水性聚合物树脂中再与其余材料混合，其在其余材料表面形成一层疏水膜包覆住，使得加气砖具备疏水性，极大地较低其内部的吸水性能，如此便可起到防水的作用，而且吸水量降低后其抗冻性能也就相应地得到提升，使本发明具备较好的防水和抗冻性能。
以上对本发明的实施方式作了详细说明，但本发明不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本发明的保护范围内。