一种基于废旧石粉的自清洁微孔透水砖及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种基于废旧石粉的自清洁微孔透水砖及其制备方法，其基料包括大理石废旧石粉30‑55份，聚丙烯酸钠3‑6份，固化剂5‑12份，成孔剂4‑12份，水8‑23份；所述面料包括纳米碳酸钙10‑15份，成孔剂4‑12份，萜烯树脂粉13‑15份，分散剂6‑11份，柠檬酸8‑23份，纳米级二氧化钛4‑9份，无水乙醇12‑20份。与现有技术相比，本发明专利技术的优势在于利用废旧大理石石粉作为原料，有效解决了废旧石粉的回收利用以及污染环境问题，同时也解决了其生产成本高的问题，而且本发明专利技术通过采用光触媒技术，在孔隙结构透水砖的面料中掺杂纳米级二氧化钛，使其透水砖具有极强的防污自洁功能。

A kind of self-cleaning microporous permeable brick based on waste stone powder and its preparation method

The invention relates to a self-cleaning microporous permeable brick based on waste stone powder and a preparation method thereof. The base material comprises 30 \u2011 55 parts of waste marble powder, 3 \u2011 6 parts of sodium polyacrylate, 5 \u2011 12 parts of curing agent, 4 \u2011 12 parts of pore forming agent, 8 \u2011 23 parts of water; the fabric comprises 10 \u2011 15 parts of nano calcium carbonate, 4 \u2011 12 parts of pore forming agent, 13 \u2011 15 parts of terpene resin powder, 6 \u2011 11 parts of dispersant, 8 \u2011 2 parts of citric acid 3 parts, 4-9 parts nano titanium dioxide, 12-20 parts anhydrous ethanol. Compared with the prior art, the invention has the advantages of using the waste marble powder as the raw material, effectively solving the recycling and environmental pollution problems of the waste stone powder, as well as solving the problem of high production cost. Moreover, by adopting the photocatalyst technology, the invention adulterates nanometer titanium dioxide into the fabric of porous structure permeable brick, so that the permeable brick has extremely strong Anti pollution and self-cleaning function.

【技术实现步骤摘要】
一种基于废旧石粉的自清洁微孔透水砖及其制备方法
本专利技术涉及透水砖领域，具体涉及一种基于废旧石粉的自清洁微孔透水砖及其制备方法。
技术介绍
大理石是一种应用非常广泛的建筑材料，中国福建省的泉州以及广东省的云浮为全国最大的两个石材加工集聚区，其年生产加工能力2亿多平方米，而加工过程产生的大量边角料及粉尘废渣，对于生产剩余边角料和成型材料再开发后产生的大量大理石粉废渣通常采用填埋堆放或任其流入江河、大海等方法处理，这种处理方式不仅会造成严重的土地板结和水质恶化，而且在排放堆弃过程中产生的微粒和粉尘，也会造成严重的空气污染及人体呼吸道危害。而透水砖是指其砖体孔隙率较高、雨水能透过砖体渗入地面的一类地面铺装材料。作为海绵城市建设的重要组成部分，透水砖能够有效地吸收、渗透雨水，可以有效减缓城市泄洪压力，降低雨天漫流现象，对改善局部环境和气候具有重要意义。然而目前透水砖经过长期使用，表面以及孔隙很容易落入各种污物形成堵塞而不能自动清除，削弱了透水效果，生态效果较差，并且使用中对排水设施的要求较高，如遇到雨后排水不畅的情况发生，则易产生积水问题，既不利于卫生，损害环境，又给人们出行造成障碍。自清洁透水砖是将光触媒技术应用在透水地砖中，光触媒在光的照射下，会产生类似光合作用的光催化反应，产生出氧化能力极强的自由氢氧基和活性氧，具有很强的光氧化还原功能。可氧化分解各种有机化合物和部分无机物，把有机污染物分解成无污染的水（H2O）和二氧化碳（CO2），因而具有极强的防污自洁、净化空气与水的功能，从而有效解决了透水地砖的孔隙容易堵塞和对城市土壤污染的问题。自清洁透水砖在构建生态城市中对城市水环境的改善作用也是颇为显著的，由于城市中的不透水路面不能及时地将雨水渗入地下，因此，城市中常常出现雨水蓄积和漫流现象，而自清洁透水性铺装地面由于自身良好的透水性能，能有效地缓解城市排水系统的泄洪压力。目前，市面上也有很多自清洁透水砖，其中公开号CN109704726A的中国专利提供了一种自清洁瓷砖，该专利技术由锂基蒙脱土52~54、改性膨润土33~35、滑石粉24~26、废旧陶瓷15~17、轻钙粉10~12、纳米二氧化钛1.7~1.9、纳米负离子粉1.2~1.4、表面处理剂1.1~1.3。但该透水砖仍存在着透水率低、原料成本高、强度低、污染环境等一些问题，而考虑到目前大量大理石粉废渣污染问题也日趋严重，可以利用其量多且廉价的优势将其应用在城市建设中让其发挥更大的价值作用。因此，提供一种兼具廉价环保和废物利用的透水自净化效果的透水砖，是本领域亟待解决的一项技术问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于避免现有技术中的不足之处而提供一种基于废旧石粉的自清洁透水砖。本专利技术的目的通过以下技术方案实现：一种基于废旧石粉的自清洁微孔透水砖，包括有基料和面料，面料包裹于基料的表面，制备所述基料的原料包括有以下重量份的组成：大理石废旧石粉30~55份，聚丙烯酸钠3~6份，固化剂5~12份，成孔剂4~12份，水8~23份；制备所述面料的原料包括有以下重量份的组成：纳米碳酸钙10~15份，成孔剂4~12份，固化剂5~12份，萜烯树脂粉13~15份，分散剂6~11份，柠檬酸8~23份，纳米级二氧化钛4~9份，乙醇12~20份；其中，乙醇为浓度大于等于95%的乙醇溶液；固化剂由26%~39%磺化丙酮的甲醛缩合物、8%~13%水玻璃、6%~12%三乙醇胺、10%~14%羟甲基纤维素、20%~30%氟硅酸钠、10%~15%硫酸钠、5%~10%聚丙烯酰胺和2%~5%木质素磺酸钙组成，前述百分含量为质量百分数；成孔剂为200oC温度以下容易挥发的化合物；分散剂由4%~22%二甲苯、10%~38%高分子梭酸聚合物、9%~26%聚醚改性聚硅氧烷和14%~42%醋酸乙酯组成，前述百分含量为质量百分数。优选的，所述的成孔剂为三甲基苯酚、环十二烷、水杨酸乙酯、萘、莰烯化合物中的一种或者多种混合物。本专利技术的另一目的在于避免现有技术中的不足之处而提供一种基于废旧石粉的自清洁透水砖的制备方法。本专利技术的另一目的通过以下技术方案实现：一种基于废旧石粉的自清洁微孔透水砖的制备方法，其特征在于，用于制备如上述的基于废旧石粉的自清洁微孔透水砖，各组分按照上述比例投放，包括有以下步骤：（1）制备砖块基料半成品：步骤1：将聚丙烯酸钠和水按照比例混合制备成聚丙烯酸钠水溶液，在废旧大理石粉和氧化锆珠的混合物中加入所述聚丙烯酸钠水溶液，搅拌混合至形成均匀的浆液；步骤2：再步骤1浆液装入球磨罐并置于球磨机中搅拌5~7h；经5~7h后补充氧化锆珠，继续搅拌4~6h。步骤3：使用重力筛分法分离获得分散均匀的大理石石粉浆料，往大理石石粉浆料加入固化剂和成孔剂并在常温下充分混合后注入到模具中，以8~15Mpa的压力加压得到砖块基料半成品；（2）制备砖块面料半成品：步骤4：将纳米碳酸钙、萜烯树脂粉、柠檬酸和分散剂的混合物充分搅拌使之混和均匀；然后将所得混合料中加入固化剂和成孔剂在常温下充分混合后注入到模具中，以8~15Mpa的压力加压得到砖块面料半成品；（3）制备自清洁微孔透水砖：步骤5：将纳米二氧化钛（TiO2）粉末加入到乙醇中，并对其超声分散25~40min使其分散均匀获得二氧化钛分散液；将二氧化钛分散液喷涂在面料的六个板面，再将面料叠加到基料表面，自然烘干后把所得的面料和基料放置在透水砖模具中将两者压固为一整体或者砖块半成品；步骤6：将砖块半成品放入马弗炉中在300~400oC高温下反应3~5h后缓慢冷却至室温，得到自清洁透水砖。优选的，步骤2中补充氧化锆珠的量为步骤1的氧化锆珠的三分之一。优选的，步骤3和4中的加压设备为常规压砖压力机。本专利技术的有益效果：本专利技术的一种基于废旧石粉的自清洁微孔透水砖由面料和基料组成，与现有技术相比，本专利技术采用特定组成的分散剂，分散效果优异可使得基料和面料中的粉末颗粒凝聚而保持整个分散体系稳定均匀，制备的砖块质量及性能效果均匀，而且本专利技术使用的聚丙烯酸钠可有力的增强废旧石粉之间的粘合力从而形成致密光滑的产品，并且具有一定的保水功效，同时，本专利技术独特的固化剂配合成孔剂可使制得的透水砖块牢固耐用程度高而且透气性能优异，而在本专利技术中使用的萜烯树脂粉可使砖块的面料更加耐热、耐侯、耐老化性，并且具有较高的附着力和较高的硬度，从而能有效的延长砖块使用寿命。而且本专利技术采用柠檬酸作助洗剂，不仅可改善透水砖的性能，还可以迅速沉淀金属离子以及有效防止污染物附着在砖块上，使污垢和灰尘分散和悬浮有利于除去，从而提高透水砖的性能，是一种优良的鳌合剂，其次柠檬酸可有效杀灭体系中污染的细菌，再加上柠檬的清香气味，可以有效改善局部大气环境。与所有原料直接混合制备成砖块的现有技术相比，本专利技术的自清洁透水砖分成基料本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于废旧石粉的自清洁微孔透水砖，其特征在于：包括有基料和面料，面料包裹于基料的表面，/n制备所述基料的原料包括有以下重量份的组成：/n大理石废旧石粉 30~55份，/n聚丙烯酸钠 3~6份，/n固化剂 5~12份，/n成孔剂 4~12份，/n水 8~23份；/n制备所述面料的原料包括有以下重量份的组成：/n纳米碳酸钙 10~15份，/n固化剂 5~12份，/n成孔剂 4~12份，/n萜烯树脂粉 13~15份，/n分散剂 6~11份，/n柠檬酸 8~23份，/n纳米级二氧化钛 4~9份，/n乙醇 12~20份；/n其中，/n乙醇为浓度大于等于95%的乙醇溶液；/n固化剂由26%~39%磺化丙酮的甲醛缩合物、8%~13%水玻璃、6%~12%三乙醇胺、10%~14%羟甲基纤维素、20%~30%氟硅酸钠、10%~15%硫酸钠、5%~10%聚丙烯酰胺和2%~5%木质素磺酸钙组成；/n成孔剂为200...

【技术特征摘要】
1.一种基于废旧石粉的自清洁微孔透水砖，其特征在于：包括有基料和面料，面料包裹于基料的表面，
制备所述基料的原料包括有以下重量份的组成：
大理石废旧石粉30~55份，
聚丙烯酸钠3~6份，
固化剂5~12份，
成孔剂4~12份，
水8~23份；
制备所述面料的原料包括有以下重量份的组成：
纳米碳酸钙10~15份，
固化剂5~12份，
成孔剂4~12份，
萜烯树脂粉13~15份，
分散剂6~11份，
柠檬酸8~23份，
纳米级二氧化钛4~9份，
乙醇12~20份；
其中，
乙醇为浓度大于等于95%的乙醇溶液；
固化剂由26%~39%磺化丙酮的甲醛缩合物、8%~13%水玻璃、6%~12%三乙醇胺、10%~14%羟甲基纤维素、20%~30%氟硅酸钠、10%~15%硫酸钠、5%~10%聚丙烯酰胺和2%~5%木质素磺酸钙组成；
成孔剂为200oC温度以下容易挥发的化合物；
分散剂由4%~22%二甲苯、10%~38%高分子梭酸聚合物、9%~26%聚醚改性聚硅氧烷和14%~42%醋酸乙酯组成。


2.根据权利要求1一种基于废旧石粉的自清洁微孔透水砖，其特征在于：所述的成孔剂为三甲基苯酚、环十二烷、水杨酸乙酯、萘、莰烯化合物中的一种或者多种混合物。


3.一种基于废旧石粉的自清洁微孔透水砖的制备方法，其特征在于，用于制备如权利要求1所述的基于废旧石粉的自清洁微孔透水砖，各组分按照权利要求1的比例投放，包括有以下步骤：
（1）制备砖块...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾少鹏，汪远昊，冀亚雄，赵未，孙彭亮，戴三瑜，黄晓玲，
申请(专利权)人：福建中美友拓科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35