[发明专利]一种高韧性环保建筑材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于建筑材料领域，涉及一种高韧性环保建筑材料及其制备方法。

背景技术

在建筑物中使用的材料统称为建筑材料，是土木工程和建筑工程中使用的材料的统称。建筑材料可分为结构材料、装饰材料和某些专用材料。结构材料包括：木材、竹材、石材、水泥、混凝土、金属、砖瓦、陶瓷、玻璃、工程塑料、复合材料等；装饰材料包括：各种涂料、油漆、镀层、贴面、各色瓷砖、具有特殊效果的玻璃等；专用材料指：用于防水、防潮、防腐、防火、阻燃、隔音、隔热、保温、密封等。但目前专用建筑材料中仍然存在抗拉强度低、韧性差和开裂后裂缝宽度难以控制等缺点，而由此造成的建筑裂缝导致工程事故的发生。建筑材料的裂缝直接影响着结构的耐久性和工程的使用寿命，最终导致其过早地劣化甚至完全丧失使用功能。有研究将聚丙烯纤维和钢纤维添加在建筑材料的制备过程当中，虽然一定程度上起到了减轻建筑材料早期开裂，提高材料抗弯韧度等作用，但在直接拉伸荷载作用下仍发生应变软化破坏，开裂后裂缝马上进入局部化扩展阶段。此外，国内也十分重视环保节能型建材，逐步开始被应用推广。中国目前已开发的“绿色建材”有纤维水泥板、硅酸钙板、陶瓷、玻璃、管材、复合地板、地毯、涂料、壁纸等，同时也是天然石材木材的最佳替代产品，大大降低了环境污染和资源浪费造成的危害，得到了建筑装饰行业的追捧。因此，本发明提出一种既具有高韧性、同时绿色环保的新的建筑材料。

发明内容

针对现有技术中存在的以上技术问题，本发明提供一种高韧性环保建筑材料及其制备方法，旨在使建筑材料保持原有性能的基础上，提高韧性、抗拉强度以及环保性能，更好的在工程中得到应用。

技术方案：一种高韧性环保建筑材料，所述高韧性环保建筑材料包括下列重量份数的成分：复合材料30-45份、纳米碳酸钙10-18份、膨润土7-13份、硅藻土25-40份、硬脂酸单甘油酯3-8份、黄原胶4-8份、聚氧乙烯脂肪醇醚0.5-2份、羧基丁腈橡胶1.5-4份、聚丁二烯橡胶2-7份；所述复合材料为碳纤维、环氧树脂、氯乙烯-聚乙烯醇接枝共聚纤维和醇酸树脂组成的混合物。

优选的，所述碳纤维、环氧树脂、氯乙烯-聚乙烯醇接枝共聚纤维和醇酸树脂的重量份数比为：2:1.1-1.5:0.8-1.0:0.5-0.8。

优选的，所述高韧性环保建筑材料包括下述重量份数的成分：复合材料38-40份、纳米碳酸钙13-15份、膨润土9-12份、硅藻土32-38份、硬脂酸单甘油酯5-8份、黄原胶5-7份、聚氧乙烯脂肪醇醚0.8-1.5份、羧基丁腈橡胶2.5-3.5份、聚丁二烯橡胶4-6份。

一种高韧性环保建筑材料的制备方法，包括以下步骤：

（1）取重量份数比2:1.1-1.5:0.8-1.0:0.5-0.8的碳纤维、环氧树脂、氯乙烯-聚乙烯醇接枝共聚纤维和醇酸树脂，将碳纤维、氯乙烯-聚乙烯醇接枝共聚纤维浸入在环氧树脂和醇酸树脂的混合液中搅拌反应，反应温度100-200℃，反应时间10-50min，之后冷却作为复合材料备用；

（2）取步骤（1）中所述复合材料30-45份，并向其中按重量份数比分别加入纳米碳酸钙13-15份、膨润土9-12份、硅藻土32-38份，在温度80-85℃下继续搅拌得混合物A；

（3）取重量份数比为硬脂酸单甘油酯5-8份、黄原胶5-7份、聚氧乙烯脂肪醇醚0.8-1.5份、羧基丁腈橡胶2.5-3.5份、聚丁二烯橡胶4-6份加入至步骤（2）中所述混合物A中加热搅拌，反应温度85-100℃，搅拌速度90-110r/min，得混合物B；

（4）将步骤（3）的混合物B经压制成型、烘干后即可得到所述高韧性环保建筑材料，其中，压制温度为55-75℃，成型压力为50MPa-70MPa，烘干温度为60-80℃。

优选的，所述步骤（1）中反应温度为150-180℃，反应时间为25-30min，搅拌的速度为80-120r/min。

优选的，所述步骤（3）中反应温度为90-95℃，搅拌的速度为100r/min。

优选的，所述步骤（4）中压制温度为65-70℃。

优选的，所述步骤（4）中成型压力为65MPa。