一种自清洁户外用人造石板及其制备方法技术

本发明专利技术涉及人造石技术领域，公开了一种自清洁户外用人造石板及其制备方法，所述自清洁户外人造石板由抗压强度100～150兆帕的超高性能矿物粉体预制而成，所述超高性能矿物粉体包括以下重量份数的原料组分：矿物活性粉体80～100份、二氧化钛8～13份、自清洁型骨料150～220份、纳米二氧化硅4～8份、憎水剂0.5～2份、水10～15份、减水剂2～4份、颜料4～10份，所述自清洁型骨料为粒径20～70目的石英砂、河砂、机制砂中的一种或多种组合改性制得。本发明专利技术所述人造石板体积稳定性好、自清洁性能好、低收缩、使用不翘曲变形，吸水率极低、耐久性性能好，不存在老化等问题，表面耐污性能好，整体综合成本造价低，适合推广使用。

A kind of self-cleaning outdoor artificial stone board and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种自清洁户外用人造石板及其制备方法
本专利技术涉及人造石
，更具体地，涉及一种自清洁户外用人造石板及其制备方法。
技术介绍
随着材料制造技术及设备、人们审美及对质量要求的升级，人造石板具有高强度、高阻燃、高耐候、高耐酸碱性能、颜色可选性广、仿石材效果逼真、装饰效果好、适于工厂化生产、施工便利等优点，使其成为当今各种高档建筑物的内外墙装饰材料。随着工业经济的发展，工业废气、汽车尾气、雾霾等污染接踵而来，建筑户外用人造石装饰板不可避免受到污染，这些污染物很容易在人造石板表面形成很强的附着力，仅靠雨水的冲刷已很难将其冲刷干净。而且由于重力作用及雨水的冲刷作用力，会将污染物向下推拉，在板面形成条状的污染物痕迹，严重地影响板面外观装饰效果和建筑物的美观度。在现有的条件下只能依靠“蜘蛛人”人工定期进行清理，消耗大量清洁剂，特别是高层建筑幕墙的清理给“蜘蛛人”的人身安全造成威胁，造成整个社会资源的浪费。二氧化钛是一种半导体材料，具有良好的化学稳定性、光催化活性和超亲水性，并且安全无毒，成本较低，得到了广泛的应用，例如用作白色颜料和瓷器釉料、车辆装饰、建筑表面降温、食品添加剂、增白剂等。二氧化钛在太阳光的照射下具有很好的光催化活性和光诱导超亲水性，具有自清洁、抗菌，消毒，净化空气和水源等作用，已经在建筑、交通、新能源等多个行业投入使用。申请号为201910572001.6、名称为一种具有良好抗污自清洁能力的真石漆及其制备方法的中国专利技术专利申请中，采用二氧化钛纳米片制备了具有良好抗污自清洁能力的真石漆，但是真石漆为树脂基体，容易出现老化等现象，与石板的界面粘结力较差，容易出现剥落现象。而二氧化钛在建筑板材方面直接使用的实际应用较少。因此，研究一种集自清洁功能、装饰效果好、耐久性好、仿石材效果逼真于一体的新型无机装饰板材是建筑装饰材料行业的发展方向。自清洁户外用人造石板就是针对上述传统户外用装饰板的不足而研发的新型无机装饰板材，其体积稳定性好、自清洁性能好、低收缩、使用不翘曲变形，吸水率极低、耐久性性能好、力学性能好、装饰效果好、耐污防水性能好，可广泛应用于户外建筑装饰，该产品具有广阔的市场应用前景，将引领未来无机装饰板材的发展方向。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术为克服上述现有技术所述的至少一种不足，提供一种体积稳定性好、自清洁性能好、低收缩、使用不翘曲变形，吸水率极低、耐久性性能好、力学性能好、装饰效果好、耐污防水性能好的人造石板及其制备方法，解决传统户外装饰板材易受户外有机物和灰尘污染后不易清洗的问题。为了解决上述存在的技术问题，本专利技术采用下述技术方案：一种自清洁户外用人造石板，由抗压强度100～150兆帕的超高性能矿物粉体预制而成，所述超高性能矿物粉体包括以下重量份数的原料组分：矿物活性粉体80～100份、二氧化钛8～13份、自清洁型骨料150～220份、纳米二氧化硅4～8份、憎水剂0.5～2份、水10～15份、减水剂2～4份、颜料4～10份，所述自清洁型骨料为粒径20～70目的石英砂、河砂、机制砂中的一种或多种组合清洗后浸泡于微硅粉、纳米二氧化钛、水泥、微珠粉、石英石粉体、分散剂、缓凝型减水剂、水、增稠剂形成的自清洁光催化悬浮浆体制得。所述自清洁光催化悬浮浆体中水泥、微硅粉、纳米二氧化钛、微珠粉、石英石粉体、分散剂、缓凝型减水剂、水、增稠剂的质量比为1：0.05～0.15：0.05～0.10：0.10～0.20：0.05～0.15：0.003～0.006：0.005～0.02：0.25～0.4：0.0001～0.0003，控制浆体浓度在75～85％，浆体流动度在250～300mm。石英砂或河砂或机制砂清洗后使其表面pH值不低于10再浸泡于自清洁光催化悬浮浆体，使骨料表面与自清洁光催化悬浮浆体亲和力更好，并能发挥碱激发作用，提高骨料与水化产物界面粘结强度。清洗过程中，先用水冲洗除去泥及泥块等杂物直至排出清澈的水，再用pH值2～4醋酸溶液清洗表面风化物或腐蚀物，最后用pH值10～12氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液浸泡控制表面pH值不低于10。进一步地，所述矿物活性粉体42.5以上水泥为主体掺加硅灰、矿粉、玻璃微珠、沸石粉中的一种或几种活性粉体，矿物活性粉体成分的质量比是水泥：硅灰：矿粉：玻璃微珠：沸石粉为1:0.05～0.2:0.5～1:0～0.3:0～0.2。进一步地，所述二氧化钛为粒径10～1000nm的锐钛型二氧化钛，一方面利用其光催化功能，将绝大部分有机污染物完全氧化并降解为水和二氧化碳等无害的无机小分子，另一方面利用其光致超亲水性，在雨水冲刷下将人造石表面的无机污染物带离人造石板表面，保持人造石板表面清洁如新。进一步地，所述纳米二氧化硅的粒径为5～100nm，在本专利技术中可以提高人造石板的耐磨、抗渗、防水性能。进一步地，所述憎水剂为聚硅氧烷或有机硅，在本专利技术中起防水作用，提高自清洁户外人造石板的防水性能。上述自清洁户外用人造石板的制备方法，包括以下步骤：S1.按配比计算各原材料用量，将全部二氧化钛、自清洁型骨料先预混2～4分钟；S2.将全部矿物活性粉体、纳米二氧化硅、憎水剂、颜料和40wt％的水加入步骤S1所得预混骨料中搅拌1～2分钟；S3.将全部减水剂和剩余60wt％的水加入到步骤S2所得预湿的混合料中，充分搅拌7～9分钟，得到混合物，备用；S4.准备好模具，依据厚度计算并称取步骤S3备好的混合料均匀布料在模具内；S5.在步骤S4模具内的混合料上覆上隔离保湿膜，然后放入真空室进行抽真空排气；S6.将步骤S5抽真空成型的板在40℃下固化8～12小时，再升温至80～90℃固化24～36小时得到毛坯板；S7.将步骤S6得到的毛坯料取掉隔离保湿膜进行切割、定厚、抛光，得到自清洁户外用人造石板。进一步的，所述步骤S3中搅拌混合物材料扩展度为550～700mm；搅拌混合后初凝凝结时间不小于60分钟；所述步骤S5中，抽真空时间不少于60s，真空压力为-0.07～-0.1MPa；所述步骤S6中毛坯板的厚度为600～1200mm；所述步骤S6中，高温固化过程保持湿度在75％以上。本专利技术与现有技术相比较有如下有益效果：(1)本专利技术涉及的自清洁户外用人造石板具有体积稳定性好、自清洁性能好、低收缩、使用不翘曲变形，吸水率极低、耐久性性能好、力学性能好、装饰效果好、耐污防水性能好、抗压强度100-150兆帕、电通量小于100库仑等特点。(2)本专利技术涉及的自清洁户外用人造石板制备方法中模具耗用量少，模具周转周期短，切割效率高，解决传统装饰混凝土板模具耗用量多、费用高的问题，节约生产成本。(3)本专利技术涉及的自清洁户外用人造石板的原材料来源广泛，可实现工业化生产，生产效率高，属于绿色节能环保产品，具有经济社会效益。(4)本专利技术涉及的自清洁户外用人造石板制备方法中，采用真空脱泡，提高无机人造石板的致密性，提高力学和耐久性能。(5)本专利技术涉及的自清洁户外用本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自清洁户外用人造石板及其制备方法，其特征在于，所述自清洁户外人造石板由抗压强度100～150兆帕的超高性能矿物粉体预制而成，所述超高性能矿物粉体包括以下重量份数的原料组分：矿物活性粉体80～100份、二氧化钛8～13份、自清洁型骨料150～220份、纳米二氧化硅4～8份、憎水剂0.5～2份、水10～15份、减水剂2～4份、颜料4～10份，所述自清洁型骨料为粒径20～70目的石英砂、河砂、机制砂中的一种或多种组合清洗后浸泡于微硅粉、纳米二氧化钛、水泥、微珠粉、石英石粉体、分散剂、缓凝型减水剂、水、增稠剂形成的自清洁光催化悬浮浆体制得。/n

【技术特征摘要】
1.一种自清洁户外用人造石板及其制备方法，其特征在于，所述自清洁户外人造石板由抗压强度100～150兆帕的超高性能矿物粉体预制而成，所述超高性能矿物粉体包括以下重量份数的原料组分：矿物活性粉体80～100份、二氧化钛8～13份、自清洁型骨料150～220份、纳米二氧化硅4～8份、憎水剂0.5～2份、水10～15份、减水剂2～4份、颜料4～10份，所述自清洁型骨料为粒径20～70目的石英砂、河砂、机制砂中的一种或多种组合清洗后浸泡于微硅粉、纳米二氧化钛、水泥、微珠粉、石英石粉体、分散剂、缓凝型减水剂、水、增稠剂形成的自清洁光催化悬浮浆体制得。


2.根据权利要求1所述的一种自清洁户外用人造石板，其特征在于，所述矿物活性粉体42.5以上水泥为主体掺加硅灰、矿粉、玻璃微珠、沸石粉中的一种或几种活性粉体，矿物活性粉体成分的质量比是水泥：硅灰：矿粉：玻璃微珠：沸石粉为1:0.05～0.2:0.5～1:0～0.3:0～0.2。


3.根据权利要求1所述的一种自清洁户外用人造石板，其特征在于，所述二氧化钛为粒径10～1000nm的锐钛型二氧化钛。


4.根据权利要求1所述的一种自清洁户外用人造石板，其特征在于，所述纳米二氧化硅的粒径为5～100nm。


5.根据权利要求1所述的一种自清洁户外用人造石板，其特征在于，所述憎水剂为聚硅氧烷或有机硅。


6.一种如权利要求1～5任一项所述的自清洁户外用人造石板的制备方法，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘福财，肖敏，郑增勇，汪鹏飞，黎浩，黄贺明，
申请(专利权)人：广东特耐石新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44