一种防火轻质建筑材料的制备方法与流程

本发明属于建筑材料，特别是涉及一种防火轻质建筑材料的制备方法。

背景技术：

1、随着国家政策对建筑节能的重视，建筑部门规定室内的装饰材料需达到a级耐火性能，目前市场上能够达到a级耐火性能的材料有大理石、瓷砖、岩棉板等。

2、但是，大理石和瓷砖施工时容易破损，造成成本的增加；而岩棉板大面积施工时其平整度较难控制，并且施工粉尘对工人的损害较大。

3、所以研发新型防火建筑材料具有很重要的意义。

技术实现思路

1、本发明主要解决的技术问题是提供一种防火轻质建筑材料的制备方法，以建筑垃圾为主要原材料，经粉碎后加入纤维素醚、填料、轻质填充材料、阻燃剂、增稠剂、玻璃纤维、硅丙树脂和添加剂，经充分混合获得防火轻质建筑材料，该材料密度为0.4-0.7g/cm3，防火等级为a级，是理想的新型防火轻质建筑材料。

2、为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种防火轻质建筑材料的制备方法，包括下述步骤：

3、s1、表面改性的建筑垃圾粉料的制备：

4、先将建筑垃圾粉碎后得建筑垃圾粉料，再用水稀释纤维素醚，并加到建筑垃圾粉料中，得表面改性的建筑垃圾粉料；

5、s2、复合材料浆料的制备：

6、在60-70℃的温度下，将填料、轻质填充材料、阻燃剂、增稠剂、玻璃纤维和硅丙树脂搅拌均匀后，加入添加剂并搅拌均匀；然后加入表面改性的建筑垃圾粉料，并用适量的增稠剂调节浆料的黏度，即得建筑材料。

7、进一步地说，所述表面改性的建筑垃圾粉料是由下述质量份数的原料制备而成：建筑垃圾粉料100份，纤维素醚1-5份，水10-20份。

8、进一步地说，所述建筑垃圾粉料的粉碎粒径为200-300目。

9、进一步地说，所述纤维素醚为甲基纤维素醚。

10、进一步地说，所述复合材料浆料是由下述质量份数的原料制备而成：表面改性的建筑垃圾粉料1-3份，填料20-30份，轻质填充材料5-15份，阻燃剂20-25份，增稠剂1-3份，玻璃纤维1-3份，硅丙树脂10-20份，添加剂3-5份。

11、进一步地说，所述轻质填充材料为为锯末，其含水量为≤10％。

12、进一步地说，所述阻燃剂为磷酸酯、聚磷酸胺或季戊四醇。

13、进一步地说，所述增稠剂为粘土或有机膨润土。

14、进一步地说，所述填料包括工业废渣粉煤灰、硅灰、矿渣或脱硫石膏。

15、进一步地说，所述添加剂包括磷酸三钠或硫酸亚铁。

16、进一步地说，所述s2还可以在加入添加剂后加入附加改进剂搅拌，附加改进剂的加入量为填料的5-30％wt。

17、进一步地说，所述附加改性剂的制备方法包括：取碳素材料与植物材料混合，200℃热处理30min后粉碎、过20-50目筛。

18、进一步地说，所述碳素材料与植物材料的质量比(2-5):(7-9)。

19、进一步地说，所述碳素材料包括针状焦、油系焦炭、煤系焦炭中的一种或二种以上。

20、进一步地说，所述植物材料的制备方法为：取干燥的植物原料(含水量15％wt以下)，在220-250℃下热处理1-1.5h，粉碎后加入3倍质量的水，60-70℃下搅拌0.5-1h。

21、进一步地说，所述植物原料包括石莼或褐藻中的一种或二种以上。优选浒苔、海带或鼠尾藻中的一种。

22、所述硅丙树脂的制备：先由丙烯酸酯类单体和含环氧基团的丙烯酸酯类单体以及含不饱和键的硅烷偶联剂共聚得到丙烯酸树脂后，再加入有机硅树脂混合均匀得到硅丙树脂，其中丙烯酸树脂由下列组分按质量比反应生成：

23、丙烯酸酯类单体：75-90份，

24、含环氧基团的丙烯酸酯类单体：0-15份，

25、含不饱和键的硅烷偶联剂：5-10份。

26、其中加入的有机硅树脂占丙烯酸树脂质量的10％-50％。

27、制备步骤：

28、(1)将二甲苯、异丙醇混合溶剂加入到反应器中；其中所述的二甲苯和异丙醇的混合溶剂的混合质量比例为(2-8)∶(8-2)；

29、(2)将丙烯酸酯类单体和含环氧基团的丙烯酸酯类单体以及含不饱和键的硅烷偶联剂和引发剂混合均匀；按质量百分比，丙烯酸酯类单体∶含环氧基团的丙烯酸酯类单体∶含不饱和键的硅烷偶联剂为(75-90)∶(0-15)∶(5-10)，其中引发剂是丙烯酸酯类单体和含环氧基团的丙烯酸酯类单体混合单体总量的0.1％-10％；

30、(3)将步骤(2)中20％混合溶液液一次性加入步骤(1)反应器中，100-110℃，保温1h；

31、(4)将步骤(2)中80％混合溶液滴加到步骤(1)反应器中，滴加时间2h，滴加完保温3h；

32、(5)降温，当温度降到80℃时，加入有机硅树脂，继续保温，反应，得到硅丙树脂；其中有机硅树脂加入量是步骤(4)得到的树脂质量的10％-50％。

33、其中所述的丙烯酸酯单体分为硬单体或软单体，其中硬单体为甲基丙烯酸甲酯，醋酸乙烯酯，甲基丙烯酸正丁酯或甲基丙烯酸异丁酯；其中软单体可为丙烯酸甲酯，丙烯酸乙酯，丙烯酸丁酯或丙烯酸异辛酯等；

34、其中所述的含环氧基团的丙烯酸酯类单体为甲基丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸缩水甘油醚等中的一种或者几种；

35、其中所述的含不饱和键的硅烷偶联剂为γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-乙烯基三乙氧基硅烷或γ-乙烯基三甲氧基硅烷等。

36、其中所述的引发剂为过氧化苯甲酰等过氧化物类引发剂、偶氮二异丁腈(aibn)等偶氮类引发剂或是氧化还原自由基引发剂。

37、使用时建筑材料可与固化剂混合后使用，固化剂为乙二胺、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-氨丙基三甲氧基硅烷或者二乙胺中的一种或二种以上。

38、固化剂用量与制备建筑材料中所加入的硅丙树脂过程中使用的环氧基团丙烯酸酯单体的摩尔比为(6-12):1。

39、本发明的有益效果是：

40、一，该建筑材料的开发利用可以解决建筑垃圾处理、自然资源短缺的问题，使建筑垃圾得以循环利用，该复合材料开发利用兼具经济效益和社会效益；

41、二，本发明以建筑垃圾为主要原材料，经粉碎后加入纤维素醚、填料、轻质填充材料、阻燃剂、增稠剂、玻璃纤维、硅丙树脂和添加剂，经充分混合获得防火轻质建筑材料，该材料密度为0.4-0.7g/cm3，防火等级为a级，是理想的新型防火轻质建筑材料。

技术特征：

1.一种防火轻质建筑材料的制备方法，其特征在于：包括下述步骤：

2.根据权利要求1所述的防火轻质建筑材料的制备方法，其特征在于：所述表面改性的建筑垃圾粉料是由下述质量份数的原料制备而成：建筑垃圾粉料100份，纤维素醚1-5份，水10-20份。

3.根据权利要求2所述的防火轻质建筑材料的制备方法，其特征在于：所述建筑垃圾粉料的粉碎粒径为200-300目。

4.根据权利要求2所述的防火轻质建筑材料的制备方法，其特征在于：所述纤维素醚为甲基纤维素醚。

5.根据权利要求1所述的防火轻质建筑材料的制备方法，其特征在于：所述复合材料浆料是由下述质量份数的原料制备而成：表面改性的建筑垃圾粉料1-3份，填料20-30份，轻质填充材料5-15份，阻燃剂20-25份，增稠剂1-3份，玻璃纤维1-3份，硅丙树脂10-20份，添加剂3-5份。

6.根据权利要求5所述的防火轻质建筑材料的制备方法，其特征在于：所述轻质填充材料为为锯末，其含水量为≤10％。

7.根据权利要求5所述的防火轻质建筑材料的制备方法，其特征在于：所述阻燃剂为磷酸酯、聚磷酸胺或季戊四醇。

8.根据权利要求5所述的防火轻质建筑材料的制备方法，其特征在于：所述增稠剂为粘土或有机膨润土。

9.根据权利要求5所述的防火轻质建筑材料的制备方法，其特征在于：所述填料包括工业废渣粉煤灰、硅灰、矿渣或脱硫石膏。

10.根据权利要求5所述的防火轻质建筑材料的制备方法，其特征在于：所述添加剂为磷酸三钠或硫酸亚铁。

技术总结
本发明公开了一种防火轻质建筑材料的制备方法，包括下述步骤：表面改性的建筑垃圾粉料的制备：先将建筑垃圾粉碎后得建筑垃圾粉料，再用水稀释纤维素醚，并加到建筑垃圾粉料中，得表面改性的建筑垃圾粉料；复合材料浆料的制备：在60‑70℃的温度下，将填料、轻质填充材料、阻燃剂、增稠剂、玻璃纤维和硅丙树脂搅拌均匀后，加入添加剂并搅拌均匀；然后加入表面改性的建筑垃圾粉料，并用适量的增稠剂调节浆料的黏度，即得建筑材料。本发明以建筑垃圾为主要原料，经粉碎后加入纤维素醚、填料、轻质填充材料、阻燃剂、增稠剂、玻璃纤维、硅丙树脂和添加剂，得防火轻质建筑材料，该材料密度为低，防火等级为A级，是理想的新型防火轻质建筑材料。

技术研发人员：张淑惠
受保护的技术使用者：广东大禹工程技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14