[发明专利]一种防水防火的小麦秸秆‑聚苯颗粒复合的保温砂浆及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及砂浆领域，具体涉及一种防水防火的小麦秸秆-聚苯颗粒复合的保温砂浆，及其制备工艺。

背景技术

我国是农业生产大国，由此而产生大量的农作物秸秆，直接焚烧会引起严重的环境问题，如水土流失、荒漠化等。而将农作物秸秆在一定条件下，经过相应的处理可以实现广泛的应用。

张琳在其硕士学位论文《玻化微珠-小麦秸秆复合保温砂浆配制及性能研究》中，对小麦秸秆进行了碱处理，以玻化微珠和小麦秸秆为保温骨料，以粉煤灰和砂为掺和料，混合配制出保温隔热性能良好的新型保温砂浆，但是存在防水、防火性能不足。

本发明用碱液对小麦秸秆进行浸泡处理，去除表面蜡质层，溶出秸秆中的糖类物质，保证其保温性能，提高秸秆与水泥基体的结合界面力，提高水泥胶砂的韧性。用聚乙烯醇（PVA）对石蜡进行改性，PVA能够均匀的分布在石蜡中，形成立体的交联网状隔水膜，达到防水效果；以丙烯酸单体为改性介体，以K₂S₂O₈为引发剂，以OP-10为乳化剂，与前者复合制备石蜡-丙烯酸-聚乙烯醇防水剂。水性环氧树脂乳液具有减水效果，将其掺入水泥砂浆中，提高其性能；将聚苯颗粒与玻化微珠混合球磨，可用于提高砂浆的防火保温性能。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种防水防火的小麦秸秆-聚苯颗粒复合的保温砂浆及其制备工艺，依照该工艺制备的砂浆保温性能好，且具有良好的防水防火性能。

本发明所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现：

小麦秸秆20-30，玻化微珠40-50，水泥30-40，粉煤灰20-30，砂10-15，可再分散乳胶粉3-5，聚丙烯醇纤维1-3，纤维素醚1-2，聚苯颗粒6-8，聚乙烯醇5-9，石蜡4-8，乳化剂OP-10 2-4，丙烯酸单体3-7，K₂S₂O₈溶液2-3，水性环氧树脂乳液、NaOH溶液、蒸馏水适量。

一种防水防火的小麦秸秆-聚苯颗粒复合的保温砂浆的制备方法，其特征在于，按以下步骤进行：

a. 将小麦秸秆于40-60℃烘干至恒重，粉碎筛分处理，收集长度为0.1-0.5mm的，1:10-30浸入NaOH溶液中，浸泡处理5-10h后，过滤、水洗至中性，于100-110℃烘干备用；

b. 向聚乙烯醇中1:15-20加入蒸馏水，搅拌均匀，升温至80-90℃，加入石蜡，恒温搅拌1-2h，得A液，将乳化剂OP-10 1:10-20溶于蒸馏水，加入丙烯酸单体中，乳化30-50min，得B液，将A、B液混合，加入K₂S₂O₈溶液，70-80℃搅拌反应3-5h，冷却至室温，即得复合防水剂；

c. 将水泥、粉煤灰、砂混合搅拌均匀，加入水性环氧树脂乳液，机械搅拌分散2-4h得A液；将玻化微珠、聚苯颗粒混合球磨1-2h，过100-200目筛，与A液混合待用；

d. 将a、b、c中所得物料混合，加入可再分散乳胶粉，机械搅拌1-2h后，加入聚丙烯醇纤维、纤维素醚，继续机械搅拌2-3h，即得到一种保温砂浆。

其中，步骤a中NaOH溶液的质量分数为3%-5%；步骤b中K₂S₂O₈溶液浓度为1-3%；步骤c中水性环氧树脂乳液为水乳型环氧树脂胶液或水溶性环氧树脂胶液。

本发明的反应机理如下：

（1）用碱液对小麦秸秆进行浸泡处理，去除表面蜡质层，溶出秸秆中的糖类物质，保证其保温性能，提高秸秆与水泥基体的结合界面力，提高水泥胶砂的韧性。

（2）用聚乙烯醇（PVA）对石蜡进行改性，PVA能够均匀的分布在石蜡中，形成立体的交联网状隔水膜，达到防水效果；以丙烯酸单体为改性介体，以K₂S₂O₈为引发剂，以OP-10为乳化剂，与前者复合制备石蜡-丙烯酸-聚乙烯醇防水剂。

（3）水性环氧树脂乳液具有减水效果，将其掺入水泥砂浆中，提高其性能；将聚苯颗粒与玻化微珠混合球磨，可用于提高砂浆的防火保温性能。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。

实施例

一种防水防火的小麦秸秆-聚苯颗粒复合的保温砂浆，由下述重量份(g)的原料制得：