大掺量固废湿磨浆料复合废弃EPS颗粒保温材料的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种大掺量固废湿磨浆料复合废弃EPS颗粒保温材料的制备方法，技术方案包括将40‑50份矿渣和30‑35份钢渣湿磨，再和水5‑8份，脱硫石膏4‑6份，纤维0.3‑0.5份，胶粉0.08‑0.12份，悬浮剂0.13‑0.21份搅拌均匀后，再加水泥10‑15份，早强水泥3‑5份、电石渣3‑6份，减水剂0.05‑0.12份，搅拌均匀得浆体；将废弃EPS板切碎后用偶联剂改性后与所述浆体混合搅拌均匀得保温材料。本发明专利技术工艺简单、生产成本低、废料掺量大、各项性能优异。

【技术实现步骤摘要】
大掺量固废湿磨浆料复合废弃EPS颗粒保温材料的制备方法
本专利技术涉及建筑保温
，具体地说是一种大掺量固废湿磨浆料复合废弃EPS颗粒保温材料的制备方法。
技术介绍
传统的保温隔热材料是以提高气相空隙率，降低导热系数和传导系数为主。纤维类保温材料在使用环境中要使对流传热和辐射传热升高，必须要有较厚的覆层；而型材类无机保温材料要进行拼装施工，存在接缝多、有损美观、防水性差、使用寿命短等缺陷。为此，人们一直在寻求与研究一种能大大提高保温材料隔热反射性能的新型材料。另一方面，钢铁企业废渣的处理和资源化利用问题也越来越受到重视，尤其是素有“劣质水泥熟料”之称的转炉钢渣的利用率仅为10％～20％。工业生产中，矿渣也发挥着重要的作用，尤其是一些重大型工厂，为使工业废料创造经济和环境效益，选择合适的处理工艺和利用途径来开发钢渣和矿渣的再利用价值是十分必要和迫切的。现有技术中，将泡沫塑料用于保温材的制备已有各处报导，如已公开保温墙的相关专利，专利CN103044860B公开了一种复合型泡沫保温材料及其制备方法，按重量百分比分为：环氧树脂：10-20％，固化剂：10-15％，粉煤灰：40-60％，稀释剂：10-20％，阻燃剂：2-4％，双氧水：2-4％，发泡剂：0.2-0.4％。该方案中由于发泡剂使对象物质成孔，存在成孔不均匀导致强度大幅降低的问题，因此需要特殊的工艺进行控制，不能实现简单工艺化。专利CN101012332B公开了一种木质素，废旧硬质泡沫粉无氟聚氨酯保温材料及其制备方法。本专利技术包含异氰酸酯10-16份，聚醚多元醇6-10份，水0.05-0.25份，物理发泡剂2-3.5份，均泡剂0.05-0.2份，催化剂0.04-0.08份，木质素0.1-3份和废旧硬质聚氨酸泡沫粉0.1-2份原料。该方案中的主要原料为木质素和硬质泡沫粉，均为有机轻质材料，所构成材料存在燃点低、抗压强度低、与基墙连接粘接强度低的问题，因此该材料易燃、变形系数大、安全性差，不能实现高耐久性的可持续发展效益。专利CN103408321B公开了一种聚苯乙烯泡沫颗粒－氯氧镁水泥复合保温材料。按质量百分数为：氯氧镁水泥49.81-52.13％,工业废渣16.76-17.52％，EPS颗粒1.83-5.61％，PPF纤维0.37-0.81％，发泡剂0-0.21％，水26.89-28.10％。该技术方案中由于工业废渣与EPS颗粒差异大，两者掺入时存在界面连接不紧密、颗粒分散不均匀的问题，因此工业废渣的掺入量较低，不能实现高利废、高节能的绿色环保效益。因此，需要开发出一种能够更多利用工业废料、生产成本低、工艺简单、制得的保温材料性能更加优异的方法。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决上述技术问题，提供一种工艺简单、生产成本低、废料掺量大、各项性能优异的大掺量固废湿磨浆料复合废弃EPS颗粒保温材料的制备方法。技术方案包括以下步骤:1)按重量份取矿渣40-50份置于湿磨机中按0.5的水灰比加水湿磨得湿磨矿渣备用；钢渣30-35份置于湿磨机中按0.5的水灰比加水湿磨得湿磨钢渣备用；将废弃EPS板切碎至颗粒状，得到废弃EPS颗粒备用；2)将步骤1)得到湿磨矿渣和湿磨钢渣置于搅拌机，按重量份添加水5-8份，脱硫石膏4-6份，纤维0.3-0.5份，胶粉0.08-0.12份，悬浮剂0.13-0.21份搅拌均匀后，再加水泥10-15份，早强水泥3-5份、电石渣3-6份，减水剂0.05-0.12份，搅拌均匀得浆体；3)将步骤1)中制备的废弃EPS颗粒按重量份取4-8份，加入偶联剂0.12-0.53份和水10-20份，混合搅拌均匀，浸泡、烘干得改性的EPS颗粒；4)将步骤2)中制备的浆体与步骤3)中制备的改性的EPS颗粒置于搅拌机中搅拌均匀得保温材料。进一步地，所述步骤(1)中矿渣湿磨后颗粒粒径小于等于6μm；钢渣湿磨后颗粒粒径小于等于8μm；切碎后的废弃EPS颗粒粒径为1-3㎜；所述步骤(2)中纤维的直径≤2mm，电石渣的粒径范围为2-10mm。进一步地，所述步骤(3)中，废弃EPS颗粒与偶联剂和水混合搅拌均匀后浸泡1-3天，烘干温度为40-60℃，时间为6-12h。进一步地，所述减水剂为由聚羧酸减水剂与萘系减水剂组成，两者混合比为2-3：1。进一步地，所述偶联剂为低聚硅氧烷。进一步地，所述水泥为普通硅酸盐水泥；所述早强水泥为硫铝酸盐水泥。进一步地，所述胶粉为HJS-09塑胶粉末；所述悬浮剂为苯醚甲环唑、或二甲戊灵；所述纤维为硅酸铝纤维或玄武岩纤维。针对
技术介绍
中存在的问题，专利技术人进行如下改进：(1)对废弃EPS进行改性：废弃EPS板切碎至颗粒状，混入偶联剂后再进行搅拌、浸泡和烘干，其改性过程包拓四步：①与硅原子相连的SiX基水解，生成SiOH；②Si—OH之间脱水缩合，生成含Si—OH的低聚硅氧烷；③低聚硅氧烷中的SiOH与EPS颗粒表面的OH形成氢键；④加热固化过程中，伴随脱水反应而与EPS颗粒的粗糙形成共价键连接。EPS颗粒界面上硅烷偶联剂水解生成的硅羟基部分与EPS表面形成氢键，剩余的硅羟基可与矿渣和钢渣二次水解产物中的Si—OH缩合，或呈游离状态，所述偶联剂优选为低聚硅氧烷。(2)湿磨过后的矿渣和钢渣的玻璃体中含有较多的网络外体Ca2+等，玻璃体网络较疏松，在湿磨处理及放置过程中，其中的Ca2+等金属离子比较容易溶出，促进水介质及金属离子对矿渣和钢渣玻璃体网络的作用，可增强矿渣和钢渣的二次水化反应能力；另一方面还可增加二次水化产物在矿渣和钢渣内的体积分数，有利于矿渣和钢渣颗粒在水泥石内的粘结，从而提高了粉料的强度。(3)最后将改性后的EPS颗粒与步骤(2)得到的浆体进行混合反应，湿磨后的矿渣和钢渣具有很大的活性，与改性的EPS颗粒的粘结能力也进一步增强，可将工业废料(钢渣和矿渣)与改性EPS颗粒这两种性能差异很大的材料界面偶联起来。湿磨工艺结合EPS改性过程，从而提高复合材料的性能和增加黏结强度，全面提高材料的各项性，获得性能优异、可靠的新型复合材料。进一步的，矿渣，钢渣代替大部分水泥，节约了水泥用量，利废率高达85％以上，是真正意义上的大掺量，有效降低了生产成本；将一般难以利用的矿渣和钢渣湿磨至微米级甚至亚微米级，由于微集效应，水泥浆料的粘聚性有了很大的提高，从而水泥石的前期强度得到了明显地增强；同时根据紧密堆积理论，将水泥、矿渣、钢渣和改性的EPS颗粒按照比例进行掺配，以优良的级配组合，大大提高了粉料的强度。纤维的掺入增加了材料的韧性，增强抗拉伸，抗弯的能力，所述纤维优选为为硅酸铝纤维或玄武岩纤维；胶粉和悬浮剂的掺入是为了使泡沫纤维稳定且均匀的分散在浆体中，所述胶粉优选为HJS-09塑胶粉末，所述悬浮剂优选为苯醚甲环唑或二甲戊灵；电石渣含大量的氢氧化钙，在水中能水解出大量OH-，从而更好的激发矿渣和钢渣的活性；脱硫石膏的掺入，自身的微膨胀与胶凝材料自身的收缩互相作用，从而减少干燥收缩。掺入的多种废弃料和助剂共同配合，制得到高利废率，轻质，强度高，导热系数低，软化系数高的绿色保温材料。进一步的,所述废弃EPS颗粒改性过程中浸泡时间优选为1-3天，过长会使改性的泡沫颗粒与空气中的CO2会失效，过短会使偶联剂未充分吸附到泡沫颗粒上，所述烘干温度优选为4本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种大掺量固废湿磨浆料复合废弃EPS颗粒保温材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤，所述份数为重量份数:1)按重量份取矿渣40‑50份置于湿磨机中按0.5的水灰比加水湿磨得湿磨矿渣备用；钢渣30‑35份置于湿磨机中按0.5的水灰比加水湿磨得湿磨钢渣备用；将废弃EPS板切碎至颗粒状，得到废弃EPS颗粒备用；2)将步骤1)得到湿磨矿渣和湿磨钢渣置于搅拌机，按重量份添加水5‑8份，脱硫石膏4‑6份，纤维0.3‑0.5份，胶粉0.08‑0.12份，悬浮剂0.13‑0.21份搅拌均匀后，再加水泥10‑15份，早强水泥3‑5份、电石渣3‑6份，减水剂0.05‑0.12份，搅拌均匀得浆体；3)将步骤1)中制备的废弃EPS颗粒按重量份取4‑8份，加入偶联剂0.12‑0.53份和水10‑20份，混合搅拌均匀，浸泡、烘干得改性的EPS颗粒；4)将步骤2)中制备的浆体与步骤3)中制备的改性的EPS颗粒置于搅拌机中搅拌均匀得保温材料。

【技术特征摘要】
1.一种大掺量固废湿磨浆料复合废弃EPS颗粒保温材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤，所述份数为重量份数:1)按重量份取矿渣40-50份置于湿磨机中按0.5的水灰比加水湿磨得湿磨矿渣备用；钢渣30-35份置于湿磨机中按0.5的水灰比加水湿磨得湿磨钢渣备用；将废弃EPS板切碎至颗粒状，得到废弃EPS颗粒备用；2)将步骤1)得到湿磨矿渣和湿磨钢渣置于搅拌机，按重量份添加水5-8份，脱硫石膏4-6份，纤维0.3-0.5份，胶粉0.08-0.12份，悬浮剂0.13-0.21份搅拌均匀后，再加水泥10-15份，早强水泥3-5份、电石渣3-6份，减水剂0.05-0.12份，搅拌均匀得浆体；3)将步骤1)中制备的废弃EPS颗粒按重量份取4-8份，加入偶联剂0.12-0.53份和水10-20份，混合搅拌均匀，浸泡、烘干得改性的EPS颗粒；4)将步骤2)中制备的浆体与步骤3)中制备的改性的EPS颗粒置于搅拌机中搅拌均匀得保温材料。2.如权利要求1所述的大掺量固废湿磨浆料复合废弃EPS颗粒保温材料的制备方法,其特征在于,所述步骤(1)中矿渣湿磨后颗粒粒径小于等于6μm；钢渣湿磨后颗...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏英，蒋健，贺行洋，杨进，陈顺，陈威，卢敏，黄健翔，徐焰，彭凯，张海峰，
申请(专利权)人：湖北工业大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42