一种轻质聚氨酯仿瓷砖的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种轻质聚氨酯仿瓷砖的制备方法，属于仿瓷砖技术领域。本发明专利技术通过包覆聚苯乙烯空心微球作为轻质骨料，同时协同聚乙烯醇的掺入，挤占与其接触的颗粒之间的孔隙，形成致密的结构，有效地降低轻质骨料表面的孔隙率，提高内部水化产物的含量但基本不影响水化产物的种类，可以降低凝结时间，提高固化强度，同时改善与聚氨酯的粘附性和耐水性，并以其为骨料，制得具有施工性能好，耐老化，抗渗防水、抵抗内应力等优点的聚氨酯仿瓷砖，改善现有瓷砖本身密度大、质量重、导热系数高等特点，既不安全又不节能的缺点，实现既能保持传统瓷砖装饰性能好的特点又可达到在生产和使用中节能环保的要求，是一种绿色墙体材料，将具有广阔的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种轻质聚氨酯仿瓷砖的制备方法
本专利技术涉及一种轻质聚氨酯仿瓷砖的制备方法，属于仿瓷砖

技术介绍
传统的陶瓷砖要是以黏土为主要原料，外加其它天然矿物原料，经过拣选、粉碎、混练、煅烧等工序制作而成的，它是建筑陶瓷的最主要的组成部分。上世纪80年代以来，墙体的装饰材料主要是传统的烧结瓷砖。传统瓷砖在生产过程中不可或缺的一步是要经过高温烧结，例如，陶质砖的烧结温度在1100℃左右，炻质砖的烧结温度为1180℃左右，瓷质砖烧结温度在1250℃左右，在生产过程中会消耗大量的黏土和煤炭等自然资源，产生大量的废气，除此之外，烧结瓷砖在高温烧结前要经过坯料破碎、筛分和造粒等相序，烧结后抛光、水洗等处理过程也会产生大量的废水和固体废物，进一步对环境造成了污染。如今，液滴粉末造粒工艺高温低氧燃烧、窑炉节能改造、富氧燃烧技术、陶瓷砖薄型化等改进技术及工艺减少了对资源的浪费和环境的污染，但仍然需要高温烧结，需要消耗大量的化石燃料。为了实现瓷砖的可持续、绿色化发展，一些非烧结类的仿瓷砖产品应运而生。非烧结类仿瓷砖主要是靠有机或无机的胶料来代替高温烧结，与一些无机填料在常温或较低温度（100～200℃）下制备的仿瓷砖产品，这种新型的建筑装饰产品在减少煤炭等自然资源的消耗、降低成本的同时也迎合了节能减排的号召，更重要的是对于无机填料的选择更加广泛，减少了对黏土的依赖，越来越多的固体废弃物如粉煤灰、CaCO3、大理石废料等也被用来作为填料制备仿瓷砖产品，在降低成本的同时还实现了固体废弃物的再利用，总之，仿瓷砖产品的前景是非常广阔的。聚氨酯分子结构中存在着强极性基团，常常在聚氨酯中添加无机填料，无机填料在里面起填充料的作用，能够降低聚氨酯的固化收缩，增强聚氨酯的力学性能，同时还能够降低成本。陶瓷砖生产时需要大量的黏土等自然资源，消耗大量的化石燃料，加剧了环境的污染；陶瓷砖密度大、造型单一、容易破碎，安装运输不便；另外陶瓷砖还含有放射性物质。针对陶瓷砖的缺点与不足，采用常温制备代替高温烧结的制备工艺，制备聚氨酯仿瓷砖。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题：针对陶瓷砖密度大、造型单一、容易破碎，安装运输不便的问题，提供了一种轻质聚氨酯仿瓷砖的制备方法。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：（1）取聚乙烯醇溶解在去离子水中，再加入松香酸钠、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸、羧甲基纤维素、烯丙基聚氧乙烯醚，搅拌均匀后降温至40～50℃，再加入粉煤灰、聚苯乙烯空心微球，混合装入造球机中造粒、干燥，得轻质骨料；（2）将聚醚多元醇真空干燥处理得预处理聚醚多元醇；（3）取预处理聚醚多元醇、多苯基多亚甲基多异氰酸酯、轻质骨料、陶瓷抛光废渣加入混料机中混匀，再加入硅烷偶联剂KH-550、二月桂酸二丁基锡、增稠剂、憎水剂、淀粉醚，混匀后装入模具中压制成型，静置固化20～30h后脱模，得轻质聚氨酯仿瓷砖。步骤（1）所述各物料重量份为100～150份聚乙烯醇，600～800份去离子水，30～50份松香酸钠，20～40份聚丙烯酰胺，10～30份聚丙烯酸，10～30份羧甲基纤维素，10～30份烯丙基聚氧乙烯醚，300～500份粉煤灰，600～800份聚苯乙烯空心微球。步骤（1）所述造粒粒径为2～4mm。步骤（2）所述真空干燥处理过程为抽真空至干燥箱内真空度为100～1000Pa，再加热至100～120℃预处理2～3h。步骤（2）所述聚醚多元醇为聚醚多元醇1000、聚醚多元醇2000、聚醚多元醇3000、聚醚多元醇4000中的任意一种或多种。步骤（3）所述原料重量份为100～120份预处理聚醚多元醇，60～80份多苯基多亚甲基多异氰酸酯，700～750份轻质骨料，200～250份陶瓷抛光废渣，4～5份硅烷偶联剂KH-550，0.3～0.5份二月桂酸二丁基锡，2～4份增稠剂，2～4份憎水剂，1～2份淀粉醚。步骤（3）所述增稠剂为羟丙基甲基纤维素醚、羟乙基纤维素醚、碱溶胀型增稠剂、丙烯酸盐类增稠剂、聚氨酯类增稠剂中一种或多种的混合物。步骤（3）所述憎水剂为有机硅憎水剂、矿物油类憎水剂中的任意一种。步骤（3）所述压制压力为20～50MPa。本专利技术与其他方法相比，有益技术效果是：本专利技术通过包覆聚苯乙烯空心微球作为轻质骨料，利用粉煤灰的水化作用形成可塑性胶体，同时协同聚乙烯醇的掺入，挤占与其接触的颗粒之间的孔隙，可以起到晶核效应、微颗粒填充效应和高活性火山灰效应，形成致密的结构，有效地降低轻质骨料表面的孔隙率，提高内部水化产物的含量但基本不影响水化产物的种类，可以降低凝结时间，提高固化强度，同时可改善与聚氨酯的粘附性能和耐水性能，并以其为骨料，制得具有施工性能好，耐老化，抗渗防水、抵抗内应力等优点的聚氨酯仿瓷砖，改善现有瓷砖由于本身密度大、质量重、导热系数高等特点，既不安全又不节能的缺点，实现既能保持传统瓷砖装饰性能好的特点又可达到在生产和使用中节能环保的要求，是一种绿色墙体材料，将具有广阔的应用前景。具体实施方式取100～150g聚乙烯醇，加入600～800mL去离子水中，在90～95℃恒温水浴下，以300～400r/min搅拌至聚乙烯醇完全溶解，再加入30～50g松香酸钠，20～40g聚丙烯酰胺，10～30g聚丙烯酸，10～30g羧甲基纤维素，10～30g烯丙基聚氧乙烯醚，继续搅拌20～30min后降温至40～50℃，再加入300～500g粉煤灰，600～800g聚苯乙烯空心微球，混合装入造球机中造粒50～60min，控制粒径为2～4mm，再在105～110℃下干燥至恒重，得轻质骨料，取100～120g聚醚多元醇装入真空干燥箱中，并抽真空至干燥箱内真空度为100～1000Pa，再加热至100～120℃预处理2～3h，冷却至室温后，得预处理聚醚多元醇，取100～120g预处理聚醚多元醇，60～80g多苯基多亚甲基多异氰酸酯，700～750g轻质骨料，200～250g陶瓷抛光废渣，搅拌均匀后加入混料机中，再加入4～5g硅烷偶联剂KH-550，0.3～0.5g二月桂酸二丁基锡，2～4g增稠剂，2～4g憎水剂，1～2g淀粉醚，以200～300r/min搅拌10～20min后装入模具中，并在20～50MPa下压制成型，静置固化20～30h后脱模，得轻质聚氨酯仿瓷砖。取100g聚乙烯醇，加入600mL去离子水中，在90℃恒温水浴下，以300r/min搅拌至聚乙烯醇完全溶解，再加入30g松香酸钠，20g聚丙烯酰胺，10g聚丙烯酸，10g羧甲基纤维素，10g烯丙基聚氧乙烯醚，继续搅拌200min后降温至40℃，再加入300g粉煤灰，600g聚苯乙烯空心微球，混合装入造球机中造粒50min，控制粒径为2mm，再在105℃下干燥至恒重，得轻质骨料，取100g聚醚多元醇装入真空干燥箱中，并抽真空至干燥箱内真空度为100Pa，再加热至100℃预处理2h，冷却至室温后，得预处理聚醚多元醇，取100g预处理聚醚多元醇，60g多苯基多亚甲基多异氰酸酯，700g轻质骨料，200g陶瓷抛光废渣，搅拌均匀后加入混料机中，再加入4g硅烷偶联剂KH-550，0.3g二月桂酸二丁基锡，2g增稠剂，2g憎水剂，1g淀粉醚，以200r/min搅拌10min后装入模具中，并在20MPa下压制成型，静置固本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种轻质聚氨酯仿瓷砖的制备方法，其特征在于，具体制备步骤为：（1）取聚乙烯醇溶解在去离子水中，再加入松香酸钠、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸、羧甲基纤维素、烯丙基聚氧乙烯醚，搅拌均匀后降温至40～50℃，再加入粉煤灰、聚苯乙烯空心微球，混合装入造球机中造粒、干燥，得轻质骨料；（2）将聚醚多元醇真空干燥处理得预处理聚醚多元醇；（3）取预处理聚醚多元醇、多苯基多亚甲基多异氰酸酯、轻质骨料、陶瓷抛光废渣加入混料机中混匀，再加入硅烷偶联剂KH‑550、二月桂酸二丁基锡、增稠剂、憎水剂、淀粉醚，混匀后装入模具中压制成型，静置固化20~30h后脱模，得轻质聚氨酯仿瓷砖。

【技术特征摘要】
1.一种轻质聚氨酯仿瓷砖的制备方法，其特征在于，具体制备步骤为：（1）取聚乙烯醇溶解在去离子水中，再加入松香酸钠、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸、羧甲基纤维素、烯丙基聚氧乙烯醚，搅拌均匀后降温至40～50℃，再加入粉煤灰、聚苯乙烯空心微球，混合装入造球机中造粒、干燥，得轻质骨料；（2）将聚醚多元醇真空干燥处理得预处理聚醚多元醇；（3）取预处理聚醚多元醇、多苯基多亚甲基多异氰酸酯、轻质骨料、陶瓷抛光废渣加入混料机中混匀，再加入硅烷偶联剂KH-550、二月桂酸二丁基锡、增稠剂、憎水剂、淀粉醚，混匀后装入模具中压制成型，静置固化20~30h后脱模，得轻质聚氨酯仿瓷砖。2.如权利要求1所述的一种轻质聚氨酯仿瓷砖的制备方法，其特征在于，步骤（1）所述各物料重量份为100~150份聚乙烯醇，600～800份去离子水，30~50份松香酸钠，20~40份聚丙烯酰胺，10~30份聚丙烯酸，10~30份羧甲基纤维素，10~30份烯丙基聚氧乙烯醚，300～500份粉煤灰，600~800份聚苯乙烯空心微球。3.如权利要求1所述的一种轻质聚氨酯仿瓷砖的制备方法，其特征在于，步骤（1）所述造粒粒径为2~4mm。4.如权利要求1所述的一种轻质聚氨酯仿瓷砖的制备方法，其特征在于，步骤（2）...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘菊花，张桂芳，骆兵建，
申请(专利权)人：佛山朝鸿新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44