[发明专利]一种非晶态纳米二氧化钛三明治便道砖及其制备方法

权利要求书

1.一种非晶态纳米二氧化钛三明治便道砖，所述三明治便道砖包括底层、中间层和表层，其特征在于，底层由下列重量份数的原料制备而成，炉渣灰30～35份、水泥35～40份、石粉30～35份、环氧树脂5～10份和环氧树脂固化剂0.05～0.1份；中间层由下列重量份数的原料制备而成，炉渣灰15～20份、废塑料粉35～40份、水泥25～30份、石粉15～20份、环氧树脂10～15份和环氧树脂固化剂0.1～0.15份；表层由下列重量份数的原料制备而成，非晶态纳米TiO₂ 20～25份、炉渣灰15～20份、废塑料粉5～10份、水泥30～35份、石粉15～20份、环氧树脂15～20份和环氧树脂固化剂0.15～0.2份，在表层中设置有倒锥形的文丘里结构，在表层下端设置有下凸起，中间层设置有与下凸起相匹配的凹槽。

2.根据权利要求1所述的一种非晶态纳米二氧化钛三明治便道砖，其特征在于，所述的炉渣灰为炼钢厂或火力发电厂的燃煤炉渣废弃物，经过粉碎而成，平均粒径≤10μm。

3.根据权利要求1所述的一种非晶态纳米二氧化钛三明治便道砖，其特征在于，所述的废塑料粉为废塑料经过熔融、造粒和粉碎而成，平均粒径≤1.0mm。

4.根据权利要求1所述的一种非晶态纳米二氧化钛三明治便道砖，其特征在于，所述的石粉为岩石粉碎而成，平均粒径≤10μm，其成分包括SiO₂、MgO、CaSiO₃、Al₂SiO₅和MgSiO₃。

5.根据权利要求1所述的一种非晶态纳米二氧化钛三明治便道砖，其特征在于，所述的水泥为42.5级普通硅酸盐水泥。

6.根据权利要求1所述的一种非晶态纳米二氧化钛三明治便道砖，其特征在于，所述的环氧树脂为非离子型水性环氧树脂，所述的环氧树脂固化剂为水性聚酰胺固化剂。

7.根据权利要求1所述的一种非晶态纳米二氧化钛三明治便道砖，其特征在于，所述非晶态纳米TiO₂由下述方法制备，包括以下步骤：

a、用去离子水将偏钛酸配制成浓度为600～800g/L的悬浮液，用质量浓度为10％的NaOH水溶液调节悬浮液的pH值为7～8，再加入分散剂六偏磷酸钠，然后以500～600r/min的转速搅拌分散20～30min，制得偏钛酸浆料；

b、将步骤a的偏钛酸浆料用砂磨机进行湿法研磨2～3h；

c、对步骤b研磨后的偏钛酸浆料用板框压滤机进行压滤，再用去离子水洗涤至滤液电导率小于10μs/cm，制得滤饼；

d、将步骤c压滤后的滤饼，在箱式干燥设备中于200～250℃温度下进行干燥，制得非晶态二氧化钛；

e、将步骤d所制备的非晶态二氧化钛在气流粉碎机中进行气流粉碎，制得非晶态纳米二氧化钛。

8.如权利要求1所述三明治便道砖的制备方法，其特征在于，由以下步骤制备而成：

A、准备工作：

将岩石在粉碎机中粉碎成平均粒径≤10μm的石粉；

将炼钢厂或火力发电厂的燃煤炉渣废弃物在粉碎机中粉碎成平均粒径≤10μm的炉渣灰；

将废塑料进行熔融、造粒和粉碎，制备成平均粒径≤1.0mm的废塑料粉；

B、底层便道砖浆料制备：

按重量份数计，取环氧树脂5～10份和环氧树脂固化剂0.05～0.1份，用自来水100份将环氧树脂和环氧树脂固化剂配制成浮液，然后以200～300rpm分散搅拌5～10min，再分别加入石粉30～35份、炉渣灰30～35份和水泥35～40份，以1800～2000rpm高速搅拌10～15min，制得底层便道砖浆料；

C、底层便道砖坯的制备：

将步骤B制得的底层便道砖浆料注入300*300*50mm的不锈钢模具中，注入的浆料厚度为20mm，放置在液压压砖机中，以20～30MPa的压力压制成厚度为10mm的底层便道砖坯；

D、中间层便道砖浆料的制备：

按重量份数计，取环氧树脂10～15份和环氧树脂固化剂0.1～0.15份，用自来水100份将环氧树脂和环氧树脂固化剂配制成浮液，然后以200～300rpm分散搅拌5～10min，再分别加入石粉15～20份、炉渣灰15～20份、废塑料粉35～40份和水泥25～30份，以1800～2000rpm高速搅拌10～15min，制得中间层便道砖浆料；

E、底层和中间层便道砖坯制备：

将步骤D制得的中间层便道砖浆料注入300*300*50mm的不锈钢模具中底层厚度10mm的便道砖坯上部，注入的浆料厚度为30mm，放置在液压压砖机中，以20～30MPa的压力压制成厚度为20mm的底层和中间层便道砖坯；

F、表层便道砖浆料的制备：

按重量份数计，取非晶态纳米TiO₂20～25份，用自来水100份将非晶态纳米TiO₂配制成悬浮液，再加入环氧树脂15～20份和环氧树脂固化剂0.15～0.2份，然后以200～300rpm分散搅拌5～10min，再分别加入石粉15～20份、炉渣灰15～20份、废塑料粉5～10份和水泥30～35份，以1800～2000rpm高速搅拌10～15min，制得表层便道砖浆料；

G、三明治便道砖坯的制备

将步骤F制得的表层便道砖浆料注入300*300*50mm的不锈钢模具中底层和中间层厚度20mm的便道砖坯上部，注入的浆料厚度为15mm，放置在液压压砖机中，以20～30MPa的压力压制成厚度为25mm的三明治便道砖坯；

H、将步骤G制备的厚度为25mm的三明治便道砖坯，在室温下固化24～30h，制得规格为300*300*25mm的非晶态纳米二氧化钛三明治便道砖。