一种轻质多孔大理石复合砖的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种轻质多孔大理石复合砖的制备方法，属于建筑材料技术领域。本发明专利技术首先将大理石粉碎过筛后，分散于无水乙醇中，再加入聚乙烯吡咯烷酮，制得大理石分散液，随后将正硅酸乙酯溶液滴加至大理石分散液中，并调节pH至碱性，恒温搅拌反应后，再加入硼酸、纳米铁粉和氟化钠，制得改性大理石分散液，接着将丙烯酰胺、N,N’‑亚甲基双丙烯酰胺、引发剂和改性大理石分散液加热搅拌反应，并过滤，得滤饼湿料，再将滤饼湿料注模后压制成型，随后干燥、脱模并烧制成型，即得轻质多孔大理石复合砖。本发明专利技术所得轻质多孔大理石复合砖具有优异的力学性能。

Preparation method of lightweight porous marble composite brick

The invention discloses a preparation method of light porous marble composite brick, which belongs to the technical field of building materials. The invention firstly crushes and sieves marble, disperses it in anhydrous ethanol, and then adds polyvinylpyrrolidone to prepare marble dispersing solution, then drops tetraethyl silicate solution into marble dispersing solution, adjusts pH to alkalinity, stirs at constant temperature, and then adds boric acid, nanometer iron powder and sodium fluoride to prepare modified marble dispersing solution. The wet cake was obtained by heating and stirring acrylamide, N, N'methylene bisacrylamide, initiator and modified marble dispersion solution, then filtered, then molded and pressed with the wet cake, then dried, demoulded and fired to form a light porous marble composite brick. The lightweight porous marble composite brick produced by the invention has excellent mechanical properties.

【技术实现步骤摘要】
一种轻质多孔大理石复合砖的制备方法
本专利技术公开了一种轻质多孔大理石复合砖的制备方法，属于建筑材料

技术介绍
现今人们生活水准的不断提升，使得日常生活中的衣、食、住、行和娱乐，等各种方面的品质要求越来越高，实用性上更是越来越好，而在住得方面，除了要求住得舒服，一般在装修的时候还会考虑到建筑材料环保问题。现在市场上的大理石一般是直接从矿山开采过来，经过简单的抛光处理，直接卖到市面上了，大理石材料需要经过数百年的进化才能形成，材料严重浪费，并且大理石比较重，会增加建筑体的重量，影响建筑高度和防震效果。大理石砖是指由大理石做成的瓷砖，用作建筑装修，安装后兼具装饰性和功能性，砖的质量及其天然的美丽外观有助于创造出一系列不同类型，不同的颜色，图案及纹理的大理石砖组合；大理石砖具有高耐磨性、高光洁度的特点。但是目前传统的大理石砖还存在力学性能不佳的问题，因此还需对其进行研究。
技术实现思路
本专利技术主要解决的技术问题是：针对传统大理石砖力学性能不佳的问题，提供了一种轻质多孔大理石复合砖的制备方法。为了解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：（1）将大理石粉碎，过筛，得细化大理石粉，将细化大理石粉和无水乙醇按质量比为1：8～1：10混合后，超声分散，再加入无水乙醇质量10～20%的聚乙烯吡咯烷酮，恒温搅拌混合24～36h，得大理石分散液；（2）按重量份数计，依次取20～30份正硅酸乙酯溶液，6～8份硼酸，0.6～0.8份纳米铁粉，4～6份氟化钠，80～100份大理石分散液，将正硅酸乙酯溶液滴加至大理石分散液中，并调节pH至9.6～9.8，恒温搅拌反应24～36h后，再加入硼酸、纳米铁粉和氟化钠，继续搅拌混合2～4h，得改性大理石分散液；（3）按重量份数计，依次取20～30份丙烯酰胺，6～8份N,N’-亚甲基双丙烯酰胺，2～4份引发剂，60～80份改性大理石分散液，混合后，加热搅拌反应8～12h，再经过滤，得滤饼湿料；（4）将所得滤饼湿料注入模具中，压制成型后，干燥，脱模，得砖坯，并将所得砖坯于氩气保护状态下，程序升温至1400～1500℃，保温反应2～4h后，于空气气氛中，于温度为1000～1100℃烧结3～5h，冷却，出料，得轻质多孔大理石复合砖。步骤（1）所述过筛为过500～800目的圆孔筛。步骤（2）所述正硅酸乙酯溶液是由正硅酸乙酯和无水乙醇按体积比为1：5～1：8混合而成。步骤（3）所述引发剂为过硫酸铵或过硫酸钾中的任意一种。本专利技术的有益效果是：（1）本专利技术首先采用机械粉碎对大理石进行细化处理，细化后的大理石表面活性较高，容易发生团聚，且形状不规则，表面缺陷较多，甚至有微裂纹存在，本专利技术首先采用超声处理打开细化大理石粉末之间的软团聚，然后再加入聚乙烯吡咯烷酮，利用其为表面修饰剂，使其吸附在细化大理石表面，从而使细化大理石可良好稳定分散于无水乙醇体系中，在整个制备过程中，皆可有效稳定分散，从而保障了产品内部的孔隙率，达到轻质效果，另外，经聚乙烯吡咯烷酮修饰后的大理石表面吸附性能得以提升，从而可有效吸附正硅酸乙酯水解产生的二氧化硅，从而弥补细化大理石表面的缺陷结构，使产品烧制之后的强度得到有效提升；（2）本专利技术通过采用丙烯酰胺为单体，在交联剂和引发剂作用下发生聚合，形成高分子网络凝胶体，并将稳定分散的细化大理石固定在凝胶体中，在后续高温过程中，高分子网络凝胶体逐渐发生炭化，形成的炭化有机质在纳米铁粉和氟化钠催化条件下，与二氧化硅发生反应，从而形成碳化硅增强体，而残留的炭化有机质在后续空气氛围中得以去除，并在体系内部留下丰富的孔道，使产品力学性能得到提升的同时，容重有效降低，而纳米铁粉在空气氛围中，在高温条件下氧化转变为氧化铁，氧化铁可作为助烧剂，提高产品的烧结效率，使产品性能进一步提升。具体实施方式将大理石倒入粉碎机中，粉碎后过500～800目的圆孔筛，得细化大理石粉，再将细化大理石粉和无水乙醇按质量比为1：8～1：10混合后，转入超声分散仪，于超声频率为45～55kHz条件下，超声分散45～60min，待分散结束，再加入无水乙醇质量10～20%的聚乙烯吡咯烷酮，并于温度为45～55℃，转速为300～500r/min条件下，恒温搅拌混合24～36h，出料，得大理石分散液；按重量份数计，依次取20～30份正硅酸乙酯溶液，6～8份硼酸，0.6～0.8份纳米铁粉，4～6份氟化钠，80～100份大理石分散液，先将大理石分散液加入四口烧瓶中，并将四口烧瓶移入数显测速恒温磁力搅拌器，设定搅拌转速为400～600r/min，温度为50～60℃，再于恒温搅拌状态下，通过滴液漏斗向四口烧瓶中滴加正硅酸乙酯溶液，控制滴加速率为4～8mL/min，待正硅酸乙酯溶液滴加完毕，用氨水调节四口烧瓶中物料pH至9.6～9.8，继续恒温搅拌反应24～36h后，再向四口烧瓶中加入硼酸，纳米铁粉和氟化钠，继续搅拌混合2～4h后，出料，得改性大理石分散液；按重量份数计，依次取20～30份丙烯酰胺，6～8份N,N’-亚甲基双丙烯酰胺，2～4份引发剂，60～80份改性大理石分散液，混合倒入三口烧瓶中，并将三口烧瓶移入数显测速恒温磁力搅拌器，于温度为80～85℃，转速为400～500r/min条件下，恒温搅拌反应8～12h，过滤，得滤饼湿料；再将所得滤饼湿料注入模具中，于压力为8～10MPa条件下压制成型后，将模具移入温度为105～110℃的烘箱中，干燥至恒重，脱模，得砖坯，并将所得砖坯移入烧结炉中，并以600～800mL/min速率向炉内通入氩气保护，于氩气保护状态下，以4～8℃/min速率程序升温至1400～1500℃，保温反应2～4h后，停止通入氩气，并以4～8℃/min速率降温至1000～1100℃，于空气气氛中，保温烧结3～5h，随炉冷却至室温，出料，即得轻质多孔大理石复合砖。所述正硅酸乙酯溶液是由正硅酸乙酯和无水乙醇按体积比为1：5～1：8混合而成。所述引发剂为过硫酸铵或过硫酸钾中的任意一种。实例1将大理石倒入粉碎机中，粉碎后过800目的圆孔筛，得细化大理石粉，再将细化大理石粉和无水乙醇按质量比为1：10混合后，转入超声分散仪，于超声频率为55kHz条件下，超声分散60min，待分散结束，再加入无水乙醇质量20%的聚乙烯吡咯烷酮，并于温度为55℃，转速为500r/min条件下，恒温搅拌混合36h，出料，得大理石分散液；按重量份数计，依次取30份正硅酸乙酯溶液，8份硼酸，0.8份纳米铁粉，6份氟化钠，100份大理石分散液，先将大理石分散液加入四口烧瓶中，并将四口烧瓶移入数显测速恒温磁力搅拌器，设定搅拌转速为600r/min，温度为60℃，再于恒温搅拌状态下，通过滴液漏斗向四口烧瓶中滴加正硅酸乙酯溶液，控制滴加速率为8mL/min，待正硅酸乙酯溶液滴加完毕，用氨水调节四口烧瓶中物料pH至9.8，继续恒温搅拌反应36h后，再向四口烧瓶中加入硼酸，纳米铁粉和氟化钠，继续搅拌混合4h后，出料，得改性大理石分散液；按重量份数计，依次取30份丙烯酰胺，8份N,N’-亚甲基双丙烯酰胺，4份引发剂，80份改性大理石分散液，混合倒入三口烧瓶中，并将三口烧瓶移入数显测速恒温磁力搅拌器，于温度为85℃，转速为500r/min条件下，恒温搅拌反应1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种轻质多孔大理石复合砖的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）将大理石粉碎，过筛，得细化大理石粉，将细化大理石粉和无水乙醇按质量比为1：8～1：10混合后，超声分散，再加入无水乙醇质量10～20%的聚乙烯吡咯烷酮，恒温搅拌混合24～36h，得大理石分散液；（2）按重量份数计，依次取20～30份正硅酸乙酯溶液，6～8份硼酸，0.6～0.8份纳米铁粉，4～6份氟化钠，80～100份大理石分散液，将正硅酸乙酯溶液滴加至大理石分散液中，并调节pH至9.6～9.8，恒温搅拌反应24～36h后，再加入硼酸、纳米铁粉和氟化钠，继续搅拌混合2～4h，得改性大理石分散液；（3）按重量份数计，依次取20～30份丙烯酰胺，6～8份N,N’‑亚甲基双丙烯酰胺，2～4份引发剂，60～80份改性大理石分散液，混合后，加热搅拌反应8～12h，再经过滤，得滤饼湿料；（4）将所得滤饼湿料注入模具中，压制成型后，干燥，脱模，得砖坯，并将所得砖坯于氩气保护状态下，程序升温至1400～1500℃，保温反应2～4h后，于空气气氛中，于温度为1000～1100℃烧结3～5h，冷却，出料，得轻质多孔大理石复合砖。

【技术特征摘要】
1.一种轻质多孔大理石复合砖的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）将大理石粉碎，过筛，得细化大理石粉，将细化大理石粉和无水乙醇按质量比为1：8～1：10混合后，超声分散，再加入无水乙醇质量10～20%的聚乙烯吡咯烷酮，恒温搅拌混合24～36h，得大理石分散液；（2）按重量份数计，依次取20～30份正硅酸乙酯溶液，6～8份硼酸，0.6～0.8份纳米铁粉，4～6份氟化钠，80～100份大理石分散液，将正硅酸乙酯溶液滴加至大理石分散液中，并调节pH至9.6～9.8，恒温搅拌反应24～36h后，再加入硼酸、纳米铁粉和氟化钠，继续搅拌混合2～4h，得改性大理石分散液；（3）按重量份数计，依次取20～30份丙烯酰胺，6～8份N,N’-亚甲基双丙烯酰胺，2～4份引发剂，60～80份改性大理石分散液...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘凡领，许玉，张烨，
申请(专利权)人：刘凡领，
类型：发明
国别省市：江苏,32