一种新型透水砖及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种新型透水砖及其制备方法，所述透水砖包括面砂层和底坯，其中面砂层由包括以下组分及重量份含量的原料制备而成：硅砂65‑80份、增韧改性环氧树脂2‑16份、固化剂0.1‑2份、偶联剂0.05‑0.5份、改性硅藻土1‑10份以及水0.5‑2份；所述增韧改性环氧树脂为采用热塑性弹性体增韧的环氧树脂。现有技术相比，本发明专利技术新型透水砖具有优异的透水性能，且能有效对水形成过滤，耐磨性好，使用寿命长，经济实用性好，具有很好的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种新型透水砖及其制备方法
本专利技术属于建筑材料
，涉及一种新型透水砖及其制备方法。
技术介绍
随着城镇化进程的不断发展，城市化区域的面积越来越大。城市建设中大多采用非透水性材质（例如，水泥、柏油、大理石等）铺设地面，这些硬化路面使地表与空气的热量、水分交换很困难，自然调节城市地面温度和湿度的能力很差；另外，在雨天时，硬化路面会阻止雨水直接渗入地下，造成到处积水，影响道路的舒适性和安全性，同时阻断了雨水直接补充地下水的途径，使城市地下水位难以回升，直接影响城市地表植被的健康生长，绿化困难，加重了城市的干旱缺水问题。而为解决此类问题，相应的透水材料应运而生。目前，一般在地面使用的透水材料主要为透水砖，现有的透水砖主要有水泥透水砖、陶瓷透水砖、砂基透水砖等。以上透水材料或多或少存在一定的缺陷。例如，水泥透水砖虽然价格相对低廉，但水泥透水砖融冻后强度急剧下降，性能还有待进一步提升；陶瓷透水砖的主要原材料是黄金尾矿、粉煤灰、污泥、混凝土等，经过粉碎后高温烧结成型，这一过程会消耗大量的能源、排放大量的污染性气体。不同于水泥透水砖和陶瓷透水砖，砂基透水砖是以硅砂为主要骨料或面层骨料，以有机粘结剂为主要粘结材料，经免烧结成型工艺后制成。砂基透水砖具有良好的透水、透气性能，可使雨水迅速渗入地下，补充土壤和地下水，保持土壤湿度，改善城市地面植物和土壤微生物的生存条件，其可有效吸收水分与热量，调节地表局部空间的温度和湿度，对调节城市小气候、缓解城市热岛效应具有较好的作用。虽然，砂基透水砖在材料和性能上得到了均衡，但限于研发和使用成本，暂时还没有大规模的开发和使用。因此，亟需开发一种透水系数较高，能够有效对水形成过滤，且抗压强度高，使用寿命长，经济实用性好，绿色环保的新型透水砖。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种透水系数较高，能够有效对水形成过滤，且抗压强度高，使用寿命长，经济实用性好，绿色环保的新型透水砖。本专利技术的另一个目的是提供所述新型透水砖的制备方法。本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：一种新型透水砖，包括面砂层和底坯，所述面砂层由包括以下组分及重量份含量的原料制备而成：硅砂65-80份、增韧改性环氧树脂2-16份、固化剂0.1-2份、偶联剂0.05-0.5份、改性硅藻土1-10份以及水0.5-2份。所述增韧改性环氧树脂为采用热塑性弹性体增韧的环氧树脂。所述改性环氧树脂的制备方法如下：步骤i）：按以下组分及重量份含量备料：环氧树脂80-90份、热塑性弹性体20-40份、相容剂10-30份、改性有机膨润土0.5-2份、偶联剂0.3-1份以及加工助剂0.5-2份；步骤ii）：按重量份将热塑性弹性体、30%-60%的相容剂、改性有机膨润土、偶联剂以及加工助剂于120-150℃下热熔混合均匀，随后降温10-25℃，并保温0.5-1小时，随后边搅拌边加入环氧树脂，混合均匀后，自然冷却至室温，制得预混料；步骤iii）：将剩余的相容剂加热至粘度为300-500厘泊，与步骤ii）制得的预混料混合均匀，即可。步骤i）中所述环氧树脂选自双酚A环氧树脂、双酚F环氧树脂、双酚S环氧树脂或酚醛环氧树脂中的至少一种，所述热塑性弹性体选自市售的SBS、SIS、SEBS、SEPS、TPO、TPV、TPB或TPVC中的任一种，所述相容剂选自松香、古马隆树脂或环烷油中的至少一种，所述偶联剂选自硅烷偶联剂KH-550、KH560或KH-570中的任一种，所述加工助剂选自硬脂酸钙、硬脂酸钠、硬脂酸锌中的至少一种。步骤i）中所述改性有机膨润土由以下方法制得：先用质量分数为10-20%的HCl溶液浸泡有机膨润土1-2小时，用去离子水洗涤干净，再用质量分数为10-15%的NaOH溶液浸泡1-2小时，随后用去离子水洗涤至中性，烘干，再加入相当于有机膨润土重量2-3%的月桂醇硫酸钠、2-3%的柠檬酸三丁酯、3-5%的氧化铝，高速搅拌混合均匀，烘干，研磨成超细粉末即可。所述改性硅藻土由以下方法制得：步骤a）：按以下组分及重量份含量备料：硅藻土60-80份、沸石分子筛5-10份、植物纤维粉2-5份、硅烷偶联剂KH-5501-3份、硫酸钙晶须3-6份以及月桂醇5-8份；步骤b）：按上述重量份将各原料混合均匀后，放入球磨机中，于1500-1800转/分钟下球磨2-4小时，烘干，粉碎研磨成300-500目的粉末即可。所述固化剂选自市售的酚醛胺固化剂，所述偶联剂选自市售的硅烷偶联剂KH-550、KH560或KH-570中的任一种。所述面砂层的原料还包括抗氧化剂0.04-0.2份、紫外线吸收剂0.05-0.5份。一种新型透水砖的制备方法，该方法包含以下步骤：步骤1）：将65-80份的硅砂水洗，烘干备用；步骤2）：将0.05-0.5份的偶联剂和0.5-2份的水混合均匀，加入烘干后的硅砂，搅拌混合均匀，制得预混物A；步骤3）：将2-16份的增韧改性环氧树脂、0.1-2份的固化剂和1-10份的改性硅藻土混合均匀，制得预混物B；步骤4）：将预混物A与预混物B混合，搅拌均匀，制得面料；步骤5）：将底料的原料混合均匀后，制得底料；步骤6）：准备好模箱，先将底料铺满于模箱中，压紧，再将面料均匀铺设在底料上，将脱模剂喷涂到压头上，随后进行压制，振捣加压成型，脱模、养护，即制得所述新型透水砖。所述底料的原料为：陶粒砂100份，水泥25-40份，促进剂0.5-1份，减水剂5-10份；所述促进剂选自三乙醇胺，所述减水剂选自木质素磺酸盐。与现有技术相比，本专利技术具有以下特点：1）本专利技术透水砖的面砂层采用天然硅砂作为骨料，无需研磨，采用增韧改性环氧树脂作为粘合剂，可有效提高面砂层的柔韧性，而且改性硅藻土的引入，不仅可进一步改善面砂层的吸水性和渗透性，保证优良的透水性能，还可对透过的水形成初步过滤，截留部分污染物质；另外，改性硅藻土还可与增韧改性环氧树脂发挥协同增效的功能，有效提高面砂层的抗压强度和耐磨性；2）在增韧改性环氧树脂中采用改性有机膨润土，不仅可有效改善环氧树脂的耐热性，而且在交联剂的作用下，还可促进环氧树脂刚性交联网络与热塑性弹性体柔性网络之间的相互贯穿，有利于显著改善环氧树脂的脆性问题，这在一定程度上有利于改善面砂层在高温环境下的稳定性以及抗压性，大大提高透水砖的使用寿命；3）制备方法简单，生产时只需将原料按不同顺序加入搅拌器内搅拌，后经压制脱模，常温固化即可，无需烧结，节能降耗，可有效提高生产效率，降低生产成本。具体实施方式下面将结合具体实施方案对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方案仅仅是本专利技术一部分实施方案，而不是全部的实施方案。本实施方案以本专利技术技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本专利技术的保护范围不限于下述的实施方案。本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种新型透水砖，包括面砂层和底坯，其特征在于，所述面砂层由包括以下组分及重量份含量的原料制备而成：硅砂65-80份、增韧改性环氧树脂2-16份、固化剂0.1-2份、偶联剂0.05-0.5份、改性硅藻土1-10份以及水0.5-2份。/n

【技术特征摘要】
1.一种新型透水砖，包括面砂层和底坯，其特征在于，所述面砂层由包括以下组分及重量份含量的原料制备而成：硅砂65-80份、增韧改性环氧树脂2-16份、固化剂0.1-2份、偶联剂0.05-0.5份、改性硅藻土1-10份以及水0.5-2份。


2.根据权利要求1所述的一种新型透水砖，其特征在于，所述增韧改性环氧树脂为采用热塑性弹性体增韧的环氧树脂。


3.根据权利要求2所述的一种新型透水砖，其特征在于，所述改性环氧树脂的制备方法如下：
步骤i）：按以下组分及重量份含量备料：环氧树脂80-90份、热塑性弹性体20-40份、相容剂10-30份、改性有机膨润土0.5-2份、偶联剂0.3-1份以及加工助剂0.5-2份；
步骤ii）：按重量份将热塑性弹性体、30%-60%的相容剂、改性有机膨润土、偶联剂以及加工助剂于120-150℃下热熔混合均匀，随后降温10-25℃，并保温0.5-1小时，随后边搅拌边加入环氧树脂，混合均匀后，自然冷却至室温，制得预混料；
步骤iii）：将剩余的相容剂加热至粘度为300-500厘泊，与步骤ii）制得的预混料混合均匀，即可。


4.根据权利要求3所述的一种新型透水砖，其特征在于，步骤i）中所述环氧树脂选自双酚A环氧树脂、双酚F环氧树脂、双酚S环氧树脂或酚醛环氧树脂中的至少一种，所述热塑性弹性体选自市售的SBS、SIS、SEBS、SEPS、TPO、TPV、TPB或TPVC中的任一种，所述相容剂选自松香、古马隆树脂或环烷油中的至少一种，所述偶联剂选自硅烷偶联剂KH-550、KH560或KH-570中的任一种，所述加工助剂选自硬脂酸钙、硬脂酸钠、硬脂酸锌中的至少一种。


5.根据权利要求3所述的一种新型透水砖，其特征在于，步骤i）中所述改性有机膨润土由以下方法制得：先用质量分数为10-20%的HCl溶液浸泡有机膨润土1-2小时，用去离子水洗涤干净，再用质量分数为10-15%的NaOH溶液浸泡1-2小时，随后用去离子水洗涤至中性，烘干，再加入相当于有机膨润土重量...

【专利技术属性】
技术研发人员：容七英，
申请(专利权)人：容七英，
类型：发明
国别省市：江西;36