[发明专利]一种高吸附性、高粘结强度焙烧硅藻泥及其制备方法

说明书

本发明涉及一种高吸附性、高粘结强度焙烧硅藻泥及其制备方法，以焙烧硅藻土和可以提供碱源、钙源的物质为原料，与硫酸钠、氯化镁及丙三醇混合均匀，接着在有氧环境下高温蒸压，最后与羟丙基甲基纤维素混合粉碎成粉末即得。通过向焙烧硅藻土中加入能提供碱源和钙源的物质、硫酸钠、氯化镁、丙三醇及进行有氧蒸压处理，能够在硅藻土壳体表面生成沸石相增强其吸附性，同时生成的硅酸钙相以及未反应完全的氧化钙、氢氧化钙、硫酸钙等可增强成型后材料的强度和水硬性，弥补了焙烧硅藻泥吸附能力差、成型后结构强度低的缺陷。

技术领域

本发明涉及建筑材料技术领域，具体涉及一种高吸附性、高粘结强度焙烧硅藻泥及其制备方法。

背景技术

硅藻土主要成分为二氧化硅(SiO₂)，其具有松散、质轻、多孔等特点，是一种天然纳米孔径无定形硅质材料。由于具有发达的微细孔洞、较高的比表面积和良好的化学稳定性，硅藻土在助滤剂、吸附剂、催化剂载体、功能填料等领域应用广泛。其中制作硅藻泥填料是硅藻土的重要应用途径之一，该材料具有绿色环保、能够随季节及环境空气湿度变化吸收/释放水分、能够吸收高频衰减低频、不易产生静电、防火阻燃、肌理丰富、便于施工、使用寿命较长等乳胶漆和壁纸等其他墙面涂覆材料所无法比拟的优点。我国硅藻土矿品质较低，在使用之前通常需要进行焙烧甚至煅烧处理，以达到改善孔洞开放状态、去除硅藻土中有机质杂质和提高白度的目的。然而高温焙烧会使硅藻土表面羟基缩合脱水失去表面活性，致使以硅藻土为主要原料的硅藻泥原有的调节湿度、透气、吸附和分解甲醛等功能降低甚至丧失。此外，硅藻泥装饰材料粘结强度不足也是制约其发展、应用的重要原因之一。在硅藻土中加入一定比例的碳酸钙、石英砂、白水泥等填料，虽然可以增加其硬度，但粘结强度依旧较低。

目前已有一些涉及硅藻泥的研究成果被公开，如“一种多功能环保型硅藻泥壁材”(CN102276197A)、“一种提高硅藻土比表面积的方法”(CN101549279A)、“一种环保型硅藻泥壁材粉”(CN101700965A)、“一种改性硅藻泥室内装饰材料及其生产工艺”(CN103130446A)等，这些成果的着眼点在于如何利用硅藻土的优点开发出环保的建筑装饰材料新配方，普遍存在方法复杂或者提升效果有限的问题，并没有很好地解决如何同时兼顾硅藻泥的吸附性和粘结强度的问题。

本发明在添加材料较少、工艺较简单的前提下，开发了一种以焙烧硅藻土为原料制备高吸附、高粘结强度硅藻泥墙体材料的新工艺。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种高吸附性、高粘结强度焙烧硅藻泥，其原料包括：硅藻土、可同时提供碱源和钙源的物质、醇溶剂、镁盐、钠盐以及纤维素。

上述方案中，所述硅藻土为经过焙烧或助熔焙烧处理的硅藻土粉末，其中二氧化硅含量在80％以上。

上述方案中，所述可同时提供碱源和钙源的物质为含有Ca²⁺离子并且与水混合后呈碱性(pH大于7)的一类物质，可以是纯物质或者混合物。可同时提供碱源和钙源的物质形态为固体或分散液时，颗粒的粒径不超过30μm。

优选的，所述可同时提供碱源和钙源的物质选自氧化钙、氢氧化钙、氯化钙及其水合物中的一种或几种，还可以是钙盐与酸、碱、水等形成的混合物(如碳酸钙与盐酸的混合物或者氯化钙与氢氧化钠的混合物)。

上述方案中，所述醇溶剂为丙三醇，所述镁盐具体为氯化镁，所述钠盐具体为硫酸钠。

上述方案中，所述纤维素具体为粘度不低于2×10⁵MPa的羟丙基甲基纤维素。

上述方案中，硅藻土、可同时提供碱源和钙源的物质、醇溶剂、镁盐、钠盐、纤维素的质量份数比为65-85:5-25:5-10:1-5:1-3:0.5-2。

上述高吸附性、高粘结强度焙烧硅藻泥的制备方法，包括以下步骤：