一种磷石膏基基轻质免烧砖的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种磷石膏基轻质免烧砖的制备方法，属于建筑材料技术领域。本发明专利技术先将磷石膏和无水乙醇球磨混合制得球磨料，再于恒温搅拌状态下向球磨料中滴加浓硫酸，恒温搅拌反应后，再加入钙盐溶液，并调节pH，随后水热搅拌反应，浓缩，干燥，得预处理磷石膏；再将预处理磷石膏、硅酸钠溶液和微晶纤维素搅拌混合均匀，得混合物A，再将乙二醇二乙酸酯、异氰酸酯和有机锡催化剂搅拌混合均匀，得混合物B；将混合物B于恒温搅拌状态下滴加至混合物A中，待滴加完毕后，继续恒温搅拌反应，待反应结束，压制成型，养护，即得磷石膏基轻质免烧砖。本发明专利技术技术方案制备的磷石膏基轻质免烧砖具有优异的力学性能和不易开裂的特点。

【技术实现步骤摘要】
一种磷石膏基基轻质免烧砖的制备方法
本专利技术公开了一种磷石膏基轻质免烧砖的制备方法，属于建筑材料

技术介绍
利用粉煤灰、煤渣、煤矸石、尾矿渣、化工渣或者天然砂、海涂泥等（以上原料的一种或数种）作为主要原料，不经高温煅烧而制造的一种新型墙体材料称之为免烧砖。该产品符合“保护农田、节约能源、因地制宜、就地取材”的发展建材总方针，符合“严格限制毁田烧砖积极推动墙体改革的意见”，符合“关于继续对部分资源综合利用产品等实行增值税优惠政策的通知”，该产品是属于全免增值税的建材制品。免烧砖的特性是其它任何墙体砖没有的，用合理的科学配方，按一定的比例加入凝固剂及微量化学添加剂，使粒度、湿度、混合程度用合理的设备工艺强化处理，达到最佳可塑状态，后经高压压制成型，使砖体迅速硬化，时间越长，效果越好，砖的实用性好，砌墙时不用浸泡，外观整齐。由于该种材料耐久性好、尺寸标准、外形完整、色泽均一，具有古朴自然的外观，可做清水墙也可以做任何外装饰。因此，是一种取代粘土砖的极有发展前景的更新换代产品。而传统免烧砖的力学性能和轻质效果难以兼得，尤其是因为无机矿物或废料的大量使用以及内部大量孔隙的存在，导致砖体韧性不足，容易发生开裂，影响产品使用寿命的弊端，以获取更高综合性能的提升，是其推广与应用于更广阔的领域，满足工业生产需求亟待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术主要解决的技术问题是：针对传统免烧砖的力学性能和轻质效果难以兼得，尤其是因为无机矿物或废料的大量使用以及内部大量孔隙的存在，导致砖体韧性不足，容易发生开裂，影响产品使用寿命的弊端，提供了一种磷石膏基轻质免烧砖的制备方法。为了解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：一种磷石膏基轻质免烧砖的制备方法，具体制备步骤为：（1）按重量份数计，依次取60～80份磷石膏，100～120份无水乙醇，球磨混合，得球磨料；（2）于恒温搅拌状态下，向球磨料中滴加球磨料质量3～5%的浓硫酸，恒温搅拌反应后，再加入磷石膏质量0.2～0.4倍的钙盐溶液，并调节pH至8.2～9.5，随后水热搅拌反应6～8h后，浓缩，干燥，得预处理磷石膏；（3）按重量份数计，依次取60～80份预处理磷石膏，40～50份硅酸盐溶液，30～40份乙酸乙酯，20～30份异氰酸酯，2～4份有机锡催化剂，4～5份微晶纤维素，先将预处理磷石膏、硅酸钠溶液和微晶纤维素搅拌混合均匀，得混合物A，再将乙酸乙酯、异氰酸酯和有机锡催化剂搅拌混合均匀，得混合物B；（4）将混合物B于恒温搅拌状态下滴加至混合物A中，待滴加完毕后，继续恒步骤（2）所述浓硫酸为质量分数为95～98%的浓硫酸。步骤（2）所述钙盐溶液为质量分数为10～15%的钙盐溶液；所述钙盐为硝酸钙、氯化钙中的任意一种。步骤（3）所述硅酸盐溶液为质量分数为15～20%的硅酸盐溶液；所述硅酸盐为硅酸钠、硅酸钾中的任意一种。步骤（3）所述异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、三甲基己烷二异氰酸酯中的任意一种。步骤（3）所述有机锡催化剂为二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡中的任意一种。步骤（3）所述微晶纤维素为极限聚合度为100～120的微晶纤维素。本专利技术的有益效果是：（1）本专利技术技术方案以磷石膏为原料之一，首先利用浓硫酸为催化剂，催化磷石膏成分中的五氧化二磷和无水乙醇反应生成磷脂，并在后续反应过程中，在碱性环境下使磷脂发生水解，水解后与游离钙离子结合，转变为对免烧砖强度性能有益的羟基磷灰石成分，而五氧化二磷的溶出和转化，也有利于磷石膏机体内部的孔结构发生重新分布，有益于降低产品容重，从而实现轻质效果，并且有利于后续处理过程中其余组分渗透进入磷石膏内部孔隙中；（2）本专利技术技术方案通过辅以硅酸盐-聚氨酯体系，首先通过添加乙酸乙酯，其可以和异氰酸酯良好互溶并共存，在硅酸盐溶液提供的碱性环境下，乙酸乙酯可发生水解，水解产生的乙酸可以和硅酸盐发生反应，使硅酸盐转变为硅酸凝胶而固化，水解的另一产物为二元醇，即乙二醇，而二元醇可在催化剂作用下和异氰酸酯发生反应，形成聚氨酯，从而实现对产品内部的粘结加固和增韧，形成硅酸凝胶-聚氨酯的无机-有机粘合体系，而聚氨酯的容重相比于无机材料而言更小，因此不仅仅对产品强度做出贡献，还可进一步降低产品容重；另外，部分异氰酸酯可以和水反应，生成二氧化碳气体，二氧化碳气体不仅可以起到发泡作用，在产品内部形成孔隙结构，降低产品容重，同时，二氧化碳还可以和硅酸盐发生反应，使硅酸盐固化，有利于产品的强度进一步提升。具体实施方式按重量份数计，依次取60～80份磷石膏，100～120份无水乙醇，混合倒入球磨罐中，并按球料质量比为10：1～20：1加入氧化锆球磨珠，于公转转速为250～300r/min，自转转速为400～500r/min条件下，球磨混合4～6h后，出料，得球磨料；再将所得球磨料倒入反应釜中，于温度为35～45℃，搅拌转速为300～400r/min条件下，边恒温搅拌边向反应釜中滴加球磨料质量3～5%的浓硫酸，待浓硫酸滴加完毕后，继续恒温搅拌反应45～60min，随后向反应釜中加入磷石膏质量0.2～0.4倍的钙盐溶液，待钙盐溶液加入完毕后，调节反应釜中物料pH至8.2～9.5，随后于温度为140～150℃，转速为600～800r/min条件下，水热反应6～8h后，将反应釜中物料转入旋转蒸发仪中，于温度为75～85℃，压力为400～420mmHg条件下，减压浓缩1～2h，得浓缩物，再将所得浓缩物于温度为95～105℃条件下干燥至恒重，研磨，得预处理磷石膏；按重量份数计，依次取60～80份预处理磷石膏，40～50份硅酸盐溶液，30～40份乙酸乙酯，20～30份异氰酸酯，2～4份有机锡催化剂，4～5份微晶纤维素，先将预处理磷石膏、硅酸钠溶液和微晶纤维素倒入1号混料机中，于搅拌转速为400～600r/min条件下搅拌混合1～2h，得混合物A；再将乙酸乙酯、异氰酸酯和有机锡催化剂倒入2号混料机中，于搅拌转速为500～600r/min条件下，搅拌混合45～60min，得混合物B；再将所得混合物A倒入3号混料机中，于温度为65～70℃，转速为600～800r/min条件下，边恒温搅拌边将混合物B滴加至混合物A中，待混合物B滴加完毕后，继续于温度为75～85℃，转速为600～800r/min条件下，恒温搅拌反应45～60min，待反应结束，将3号混料机中物料转入制砖机中，压制成型，干燥，再经自然养护7～10天，即得磷石膏基轻质免烧砖。所述浓硫酸为质量分数为95～98%的浓硫酸。所述钙盐溶液为质量分数为10～15%的钙盐溶液；所述钙盐为硝酸钙、氯化钙中的任意一种。所述硅酸盐溶液为质量分数为15～20%的硅酸盐溶液；所述硅酸盐为硅酸钠、硅酸钾中的任意一种。所述异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、三甲基己烷二异氰酸酯中的任意一种。所述有机锡催化剂为二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡中的任意一种。所述微晶纤维素为极限聚合度为100～120的微晶纤维素。按重量份数计，依次取80份磷石膏，120份无水乙醇，混合倒入球磨罐中，并按球料质量比为20：1加入氧化锆球磨珠，于公转转速为300r/min，自转转速为500r/min条件下，球磨混合6h后，出料，得球磨料；再将所得球磨料倒本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种磷石膏基轻质免烧砖的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）按重量份数计，依次取60～80份磷石膏，100～120份无水乙醇，球磨混合，得球磨料；（2）于恒温搅拌状态下，向球磨料中滴加球磨料质量3～5%的浓硫酸，恒温搅拌反应后，再加入磷石膏质量0.2～0.4倍的钙盐溶液，并调节pH至8.2～9.5，随后水热搅拌反应6～8h后，浓缩，干燥，得预处理磷石膏；（3）按重量份数计，依次取60～80份预处理磷石膏，40～50份硅酸盐溶液，30～40份乙二醇二乙酸酯，20～30份异氰酸酯，2～4份有机锡催化剂，4～5份微晶纤维素，先将预处理磷石膏、硅酸钠溶液和微晶纤维素搅拌混合均匀，得混合物A，再将乙二醇二乙酸酯、异氰酸酯和有机锡催化剂搅拌混合均匀，得混合物B；（4）将混合物B于恒温搅拌状态下滴加至混合物A中，待滴加完毕后，继续恒温搅拌反应，待反应结束，压制成型，养护，即得磷石膏基轻质免烧砖。

【技术特征摘要】
1.一种磷石膏基轻质免烧砖的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）按重量份数计，依次取60～80份磷石膏，100～120份无水乙醇，球磨混合，得球磨料；（2）于恒温搅拌状态下，向球磨料中滴加球磨料质量3～5%的浓硫酸，恒温搅拌反应后，再加入磷石膏质量0.2～0.4倍的钙盐溶液，并调节pH至8.2～9.5，随后水热搅拌反应6～8h后，浓缩，干燥，得预处理磷石膏；（3）按重量份数计，依次取60～80份预处理磷石膏，40～50份硅酸盐溶液，30～40份乙二醇二乙酸酯，20～30份异氰酸酯，2～4份有机锡催化剂，4～5份微晶纤维素，先将预处理磷石膏、硅酸钠溶液和微晶纤维素搅拌混合均匀，得混合物A，再将乙二醇二乙酸酯、异氰酸酯和有机锡催化剂搅拌混合均匀，得混合物B；（4）将混合物B于恒温搅拌状态下滴加至混合物A中，待滴加完毕后，继续恒温搅拌反应，待反应结束，压制成型，养护，即得磷石膏基轻质免烧砖。2.根据权力要求1所述的一种磷石膏基轻质免烧...

【专利技术属性】
技术研发人员：战英权，马俊杰，宋宇星，
申请(专利权)人：佛山齐安建筑科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44