一种高耐磨抗压轻质窖井盖及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高耐磨抗压轻质窖井盖，由废轮胎橡胶颗粒经初步断硫塑化后制得塑化胶粉，与聚氨酯一次混炼均匀，再与碳纤维、硬脂酸锌二次混炼均匀后制得复合物，接着将其与废矿渣、钠基膨润土、丙烯酸丁酯、十二烷基硫酸钠、松香等制成的改性粉体及水泥复合后后输送至陈化室内进行陈化处理，经螺杆挤出机挤出模压成型后烘干及日晒养护即可得；该复合窖井盖板具备均匀、稳定，高耐磨性、高机械强度、高抗压能力、氧化稳定性且质轻等优势，原材料多采用废弃资源，成本低，绿色环保，使用寿命长，经济实用。

【技术实现步骤摘要】
一种高耐磨抗压轻质窖井盖及其制备方法
本专利技术涉及建筑材料领域，尤其涉及一种高耐磨抗压轻质窖井盖及其制备方法。
技术介绍
随着经济的发展，对橡胶的需求也在提升。与此同时，废旧橡胶的处理也成为人们面临的严重问题之一。橡胶的降解性能差，长时期不能自然降解，大量的废旧橡胶不仅对自然环境造成了潜在威胁，也浪费了资源。我国建筑总能耗(包括建材生产和建筑能耗)巨大，约占全国能耗的30％，其中建材生产能耗约占全国总能耗的12％以上，为此推进墙体材料革新和推广节能建筑是节约能源的有效措施。地砖属于一种建筑材料，近年来被广泛应用于广场路面、市政道路等。传统窖井盖板有不锈钢、水泥混凝土、高分子材料、塑料等单一材料制作而成，制作工艺较为复杂且或多或少存在缺陷，难以满足现阶段道路的需求，因此，寻求一种由多种不同性能的物质复合而成，取长补短，得到综合性能较强，具备较强竞争力的复合窖井盖板已迫在眉睫；与此同时诸如废弃矿渣、废旧轮胎等固体废弃物的污染问题也一直困绕着人们，如何将其变废为宝实现资源循环利用则具备重要的意义。
技术实现思路
本专利技术目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种价格低廉，均一、稳定性高，高耐磨抗压轻质窖井盖及其制备方法。本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种高耐磨抗压轻质窖井盖，其特征在于，其是由下述重量份的原料制得：废矿渣35‐42，废轮胎橡胶颗粒20‐28，水泥12‐15，聚氨酯8‐12，碳纤维2‐3，钠基膨润土5‐8，松香2‐4，丙烯酸丁酯3‐5，十二烷基硫酸钠0.5‐1.5，过硫酸钾0.5‐1，硬脂酸锌1‐2。所述废矿渣来自钢铁企业矿渣、矿山矿渣及建筑垃圾等固体废弃物；废轮胎橡胶颗粒为废轮胎经三级破碎、二级磁选、一级风选后得到粒径为2‐5mm的橡胶颗粒。一种高耐磨抗压轻质窖井盖的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将废轮胎橡胶颗粒经橡胶定量给料器螺旋输送至磨盘磨粉机中经过高速剪切作用初步断硫制得塑化胶粉；(2)将步骤(1)得到的塑化胶粉、聚氨酯共同加入密炼机中，在一定条件下一次混炼均匀后，依次加入碳纤维、硬脂酸锌后二次混炼均匀后，冷却备用；(3)将废矿渣、钠基膨润土混合后按固液重量比1:3‐1:6与水混合，再加入丙烯酸丁酯和十二烷基硫酸钠85‐95℃、1320‐1650r/min搅拌8‐10min，然后迅速滴入熔融的松香并于同样条件下搅拌10‐15min，最后加入过硫酸钾65‐75℃反应3‐5h，冷却后过滤，125‐135℃干燥完全后研磨至100‐200目，得改性粉体；(4)将步骤(2)得到的混合物料、步骤(3)得到的改性粉体及水泥输送至高速搅拌机中高速搅拌后输送至陈化室内进行陈化处理；(5)将陈化后的物料通过螺杆挤出机挤出注入模具中成型，并通过烘干及日晒养护即可得到所需复合窖井盖板。所述步骤(1)中给料器输送速度为35‐45r/min，磨盘磨粉机转速为895‐1105r/min，温度控制在80‐90℃。所述步骤(2)一次混炼转速为365‐450r/min，温度为93‐98℃，时间为8‐11min，二次混炼转速为580‐630r/min，温度为100‐120℃，时间12‐16min，冷却至室温。所述步骤(4)中高速搅拌机转速为1250‐1360r/min，混合时间为35‐50min，并控制物料的含水量在5.5‐7.5wt％，陈化温度35‐40℃，室内空气湿度保持在65‐75％，陈化时间为2‐3天。所述步骤(5)中螺杆挤出机转速为230‐270r/min，模压温度为75‐85℃，模压时间为30‐45min。优选地，步骤(1)中给料器输送速度为36r/min，磨盘磨粉机转速为920r/min，温度控制在82℃。优选地，步骤(2)一次混炼转速为385r/min，温度为94℃，时间为10min，二次混炼转速为592r/min，温度为106℃，时间13min，冷却至室温。优选地，步骤(4)中高速搅拌机转速为1290r/min，混合时间为40min，并控制物料的含水量在6.2wt％，陈化温度38℃，室内空气湿度保持在70％，陈化时间为2.5天。优选地，步骤(5)中螺杆挤出机转速为260r/min，模压温度为82℃，模压时间为36min。本专利技术的优点是：本专利技术将废轮胎橡胶颗粒经初步断硫塑化后制得塑化胶粉，与聚氨酯一次混炼均匀，再与碳纤维、硬脂酸锌二次混炼均匀后制得复合物，接着将其与废矿渣、钠基膨润土、丙烯酸丁酯、十二烷基硫酸钠、松香等制成的改性粉体及水泥复合后后输送至陈化室内进行陈化处理，经螺杆挤出机挤出模压成型后烘干及日晒养护即可得到所需高耐磨抗压轻质窖井盖。碳纤维和硬脂酸锌有效促进塑化胶粉与聚氨酯的结合并起到抗腐蚀作用；松香及丙烯酸丁酯活性基团，能与橡胶分子链基团发生相互作用，有效提升了粉体与胶料的相容性，粉体在胶料中分散均匀，改善了胶料的力学性能；具备聚氨酯超强耐磨性、机械强度，橡胶的回弹抗压能力；因此，该复合窖井盖板具备均匀、稳定，高耐磨性、高机械强度、高抗压能力、氧化稳定性且质轻等优势，原材料多采用废弃资源，成本低，绿色环保，使用寿命长，经济实用。具体实施方式实施例1一种高耐磨抗压轻质窖井盖，由下述重量份的原料制得：废矿渣35，废轮胎橡胶颗粒25，水泥15，聚氨酯9，碳纤维3，钠基膨润土6，松香3，丙烯酸丁酯4，十二烷基硫酸钠1.5，过硫酸钾1，硬脂酸锌2。一种高耐磨抗压轻质窖井盖的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将废轮胎橡胶颗粒经橡胶定量给料器螺旋输送至磨盘磨粉机中经过高速剪切作用初步断硫制得塑化胶粉，其中给料器输送速度为36r/min，磨盘磨粉机转速为920r/min，温度控制在82℃；(2)将步骤(1)得到的塑化胶粉、聚氨酯共同加入密炼机中，在一定条件下一次混炼均匀后，其中转速为385r/min，温度为94℃，时间为10min，依次加入碳纤维、硬脂酸锌后二次混炼均匀后，其中转速为592r/min，温度为106℃，时间13min，冷却至室温备用；(3)将废矿渣、钠基膨润土混合后按固液重量比1：4与水混合，再加入丙烯酸丁酯和十二烷基硫酸钠90℃、1430r/min搅拌9min，然后迅速滴入熔融的松香并于同样条件下搅拌12min，最后加入过硫酸钾69℃反应4h，冷却后过滤，129℃干燥完全后研磨至100‐200目，得改性粉体；(4)将步骤(2)得到的混合物料、步骤(3)得到的改性粉体及水泥输送至高速搅拌机中高速搅拌后输送至陈化室内进行陈化处理，其中转速为1290r/min，混合时间为40min，并控制物料的含水量在6.2wt％，陈化温度38℃，室内空气湿度保持在70％，陈化时间为2.5天；(5)将陈化后的物料通过螺杆挤出机挤出注入模具中成型，其中转速为260r/min，模压温度为82℃，模压时间为36min，并通过烘干及日晒养护即可得到所需复合窖井盖板。上述制得的高耐磨抗压轻质窖井盖性能如下：轴心抗压强度18.3MPa；抗压弹性模量16.1GPa；密度821kg/m3阿克隆磨耗0.23m3邵氏硬度75度实施例2一种高耐磨抗压轻质窖井盖，由下述重量份的原料制得：废矿渣41，废轮胎橡胶颗粒22，水泥12，聚氨酯11，碳纤维2，钠基膨润土7，松香2，丙烯酸丁酯4，十二烷基硫酸钠1，过硫酸钾0本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高耐磨抗压轻质窖井盖，其特征在于，其是由下述重量份的原料制得：废矿渣35‐42，废轮胎橡胶颗粒20‐28，水泥12‐15，聚氨酯8‐12，碳纤维2‐3，钠基膨润土5‐8，松香2‐4，丙烯酸丁酯3‐5，十二烷基硫酸钠0.5‐1.5，过硫酸钾0.5‐1，硬脂酸锌1‐2。

【技术特征摘要】
1.一种高耐磨抗压轻质窖井盖，其特征在于，其是由下述重量份的原料制得：废矿渣35‐42，废轮胎橡胶颗粒20‐28，水泥12‐15，聚氨酯8‐12，碳纤维2‐3，钠基膨润土5‐8，松香2‐4，丙烯酸丁酯3‐5，十二烷基硫酸钠0.5‐1.5，过硫酸钾0.5‐1，硬脂酸锌1‐2。2.根据权利要求1所述高耐磨抗压轻质窖井盖，其特征在于，所述废矿渣来自钢铁企业矿渣、矿山矿渣及建筑垃圾等固体废弃物；废轮胎橡胶颗粒为废轮胎经三级破碎、二级磁选、一级风选后得到粒径为2‐5mm的橡胶颗粒。3.根据权利要求1所述的高耐磨抗压轻质窖井盖的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将废轮胎橡胶颗粒经橡胶定量给料器螺旋输送至磨盘磨粉机中经过高速剪切作用初步断硫制得塑化胶粉；(2)将步骤(1)得到的塑化胶粉、聚氨酯共同加入密炼机中，在一定条件下一次混炼均匀后，依次加入碳纤维、硬脂酸锌后二次混炼均匀后，冷却备用；(3)将废矿渣、钠基膨润土混合后按固液重量比1:3‐1:6与水混合，再加入丙烯酸丁酯和十二烷基硫酸钠85‐95℃、1320‐1650r/min搅拌8‐10min，然后迅速滴入熔融的松香并于同样条件下搅拌10‐15min，最后加入过硫酸钾65‐75℃反应3‐5h，冷却后过滤，125‐135℃干燥完全后研磨至100‐200目，得改性粉...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯长华，
申请(专利权)人：佛山市三水万瑞达环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44