防水抗污性良好的无机生态石及其制备工艺的制作方法

本发明涉及无机生态石制备工艺，具体涉及一种防水抗污性良好的无机生态石及其制备工艺。

背景技术：

1、随着国家节能减排政策推出及环保执法力度，绿色低碳成为社会经济发展的主导方向，节能减排已关系到建陶行业的生存与发展。天然石材的开采制备成本较高，且耐酸碱以及耐污染性较差，功能性欠缺，目前市面上出现的很多天然石材的替代品，例如生态石，生态石是由不用开采的可循环材料制成，主要包括粉煤灰和矿渣等，相较于传统的石材，生态石具有环保、价格低的优点，但是生态石的机械性能较差需要改进。

2、如中国专利号cn202210417481.0公开的一种保持高光度的无机生态石制备工艺及无机生态石，该制备工艺包括如下步骤：（1）大颗粒预处理液填充处理步骤、（2）小颗粒高光纳米液高光处理步骤、（3）增光防水液增光防水处理步骤。该发明的无机生态石制备工艺制得的无机生态石在光泽度、光泽保持度、防污防水能力、石材表面的泛白，起尘防护能力上均能取得优异的成效，但是该发明的无机生态石在机械性能以及防霉变性能方面还有待提升。

技术实现思路

1、解决的技术问题

2、针对现有技术所存在的上述缺点，本发明提供了一种防水抗污性良好的无机生态石及其制备工艺，旨在使其制备的无机生态石在具有较好的防水抗污性的基础上，还能够具有低成本环保性高的优点。

3、技术方案

4、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

5、一种防水抗污性良好的无机生态石的制备工艺，所述制备工艺包括以下步骤：

6、s1、称取13-15份二氧化硅、8-10份氧化铝、1-2份氧化镁与30份钢渣进行混合，充分混匀后放入炉中加热至1600℃保温30min，保温结束后水淬获得玻璃颗粒，将玻璃颗粒放入球磨机中以1500r/min的转速球磨3h后过200目筛，所得记作钢渣基料；

7、s2、称取9-12份石英石、8-10份锂辉石、10-12份二氧化硅和15-16份金尾矿进行混合，充分混匀后放入炉中加热至1600℃保温1h，缓慢退火后降温至常温，经球磨机球磨后所得记作金尾矿基料；

8、s3、将12-15份废玻璃和6-8份硅酸钙倒入颚式破碎机进行破碎，破碎后倒入球磨机中球磨，过150目筛后所得记作废玻璃基料；

9、s4、将s1中的钢渣基料、s2中的金尾矿基料和s3中的废玻璃基料倒入行星球磨机内研磨共混，研磨后倒入高温熔融电炉中的坩埚内在1400-1500℃的条件下熔制，保温3-4h后倒入模具中，经退火后自然降温至室温，所得记作生态石坯；

10、s5、将s4中的生态石坯浸泡在以硅烷偶联剂和添加防霉变组分为原料制备成的防霉变浸泡液中，浸泡时间为24h，浸泡的过程中进行超声辅助，浸泡结束后置于65℃的温度下烘干；

11、s6、在经过s5处理后的生态石坯的表面喷洒防水组分，使防水组分均匀涂覆在生态石坯的表面上后使用打磨机进行打磨涂覆，打磨涂覆结束后使用防水组分对生态石坯的表面进行冲洗，冲洗后置于65℃的温度下烘干，所得即为防水抗污性良好的无机生态石。

12、更进一步地，所述s1和s2的球磨机中均装有氧化铝球。

13、更进一步地，所述s2中的球磨速度为1500r/min，且s2中的金尾矿基料球磨后过200目筛。

14、更进一步地，所述s4的熔制过程中，产生气泡时需要进行搅拌排出气体。

15、更进一步地，所述s4中的退火过程为置于600℃的马弗炉中保温1h。

16、更进一步地，所述s5中的防霉变组分为十四烷基二甲基癸基溴化铵、十六烷基三甲基氯化铵、双十四烷基二甲基氯化铵和二癸基二甲基氯化铵按等重量比混合制得；

17、所述s5中的防霉变浸泡液的制备方法为：称取15-20重量份防霉变组分分散于100重量份无水乙醇中，然后加入11-13重量份硅烷偶联剂kh-560，以600-800r/min的搅拌速度搅拌30min后，置于26-27khz的频率下超声分散10min，最后加入质量为其5-8倍的去离子水混合，经600-800r/min的搅拌速度再次搅拌10min后，所得即为防霉变浸泡液。

18、更进一步地，所述s5中超声辅助的超声频率为22-23khz，超声时间为30min。

19、更进一步地，所述s6中的防水组分的制备方法为：称取5重量份纳米二氧化硅、12重量份十三氟辛基三乙氧基硅烷和乙酸乙酯60进行混合搅拌，搅拌均匀后加入20重量份甲基硅树脂，以原搅拌速度搅拌30min后，在25khz的频率下超声分散10min，所得即为防水组分。

20、更进一步地，所述混合搅拌的搅拌速度为500-600r/min。

21、一种防水抗污性良好的无机生态石，所述防水抗污性良好的无机生态石的原料包括以下组分：氧化铝、二氧化硅、氧化镁、钢渣、石英石、锂辉石、二氧化硅、金尾矿、废玻璃、硅酸钙、硅烷偶联剂、防霉变组分和防水组分。

22、有益效果

23、本发明提供了一种防水抗污性良好的无机生态石及其制备工艺，与现有公知技术相比，本发明的具有如下有益效果：

24、本发明以钢渣和金尾矿为原料制备了钢渣基料和金尾矿基料，并且在金尾矿基料的制备过程中分别加入石英石和锂辉石，能够改善制得的生态石的机械性能；其次，钢渣中含有大量的氧化钙且金尾矿中含有大量的二氧化硅，金尾矿中的二氧化硅能够在生态石中形成不规则的连续网状结构，从而将原料中的氧化钙等各成分进行紧密连接，既能够使制备的生态石具有较好的力学性能和极佳的抗污性，结合废玻璃的加入能够起到环保以及废物利用的作用。

25、本发明以硅烷偶联剂和添加防霉变组分为原料制备防霉变浸泡液，将生态石坯浸泡在防霉变浸泡液中，能够使防霉变浸泡液中的防霉变组分分散在生态石坯的分子间隙内，再通过硅烷偶联剂的连接作用，能够将防霉变组分中的有效抗菌分子吸附分散在生态石坯中的二氧化硅形成的网状结构内，从而使制备的生态石坯具有极佳的抗菌性能；以打磨涂覆的方式将防水组分涂覆在生态石坯的表面，能够使生态石坯具有极好的防水性能，而且防水组分中的有机硅能够与防霉变浸泡液中的硅烷偶联剂起到偶联，从而作用形成稳定的结构，在一定程度上能够防止防水层脱落的几率。

技术特征：

1.一种防水抗污性良好的无机生态石的制备工艺，其特征在于，所述制备工艺包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种防水抗污性良好的无机生态石的制备工艺，其特征在于，所述s1和s2的球磨机中均装有氧化铝球。

3.根据权利要求1所述的一种防水抗污性良好的无机生态石的制备工艺，其特征在于，所述s2中的球磨速度为1500r/min，且s2中的金尾矿基料球磨后过200目筛。

4.根据权利要求1所述的一种防水抗污性良好的无机生态石的制备工艺，其特征在于，所述s4的熔制过程中，产生气泡时需要进行搅拌排出气体。

5.根据权利要求1所述的一种防水抗污性良好的无机生态石的制备工艺，其特征在于，所述s4中的退火过程为置于600℃的马弗炉中保温1h。

6.根据权利要求1所述的一种防水抗污性良好的无机生态石的制备工艺，其特征在于，所述s5中的防霉变组分为十四烷基二甲基癸基溴化铵、十六烷基三甲基氯化铵、双十四烷基二甲基氯化铵和二癸基二甲基氯化铵按等重量比混合制得；

7.根据权利要求1所述的一种防水抗污性良好的无机生态石的制备工艺，其特征在于，所述s5中超声辅助的超声频率为22-23khz，超声时间为30min。

8.根据权利要求1所述的一种防水抗污性良好的无机生态石的制备工艺，其特征在于，所述s6中的防水组分的制备方法为：称取5重量份纳米二氧化硅、12重量份十三氟辛基三乙氧基硅烷和乙酸乙酯60进行混合搅拌，搅拌均匀后加入20重量份甲基硅树脂，以原搅拌速度搅拌30min后，在25khz的频率下超声分散10min，所得即为防水组分。

9.根据权利要求8所述的一种防水抗污性良好的无机生态石的制备工艺，其特征在于，所述混合搅拌的搅拌速度为500-600r/min。

10.根据权利要求1-8任一项所述的一种防水抗污性良好的无机生态石的制备工艺制备的防水抗污性良好的无机生态石，其特征在于，所述防水抗污性良好的无机生态石的原料包括以下组分：氧化铝、二氧化硅、氧化镁、钢渣、石英石、锂辉石、二氧化硅、金尾矿、废玻璃、硅酸钙、硅烷偶联剂、防霉变组分和防水组分。

技术总结
本发明涉及无机生态石制备工艺技术领域，提供一种防水抗污性良好的无机生态石及其制备工艺，本发明以硅烷偶联剂和添加防霉变组分为原料制备防霉变浸泡液，将生态石坯浸泡在防霉变浸泡液中，能够使防霉变浸泡液中的防霉变组分分散在生态石坯的分子间隙内，再通过硅烷偶联剂的连接作用，能够将防霉变组分中的有效抗菌分子吸附分散在生态石坯中的二氧化硅形成的网状结构内，从而使制备的生态石坯具有极佳的抗菌性能；以打磨涂覆的方式将防水组分涂覆在生态石坯的表面，能够使生态石坯具有极好的防水性能，而且防水组分中的有机硅能够与防霉变浸泡液中的硅烷偶联剂起到偶联，从而作用形成稳定的结构，在一定程度上能够防止防水层脱落的几率。

技术研发人员：邓玉珠,严仁杰
受保护的技术使用者：广州市恒宏生态建材有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15