一種裝配式空心模盒用高強輕質混合材料及其制備方法技術

本發明專利技術涉及建筑材料技術領域，具體地涉及一種裝配式空心模盒用高強輕質混合材料，包括空心玻璃微珠中心層、聚合物砂漿層和改性聚氨酯硬泡層，聚合物砂漿層位于空心玻璃微珠中心層的外部，改性聚氨酯硬泡層位于聚合物砂漿層的外部，空心玻璃微珠的粒徑為10～250微米，密度為0.125～0.6g/cm

A High Strength and Light Weight Mixed Material for Assembly Hollow Mold Box and Its Preparation Method

The invention relates to the technical field of building materials, in particular to a high-strength and light-weight composite material for assembling hollow mold box, including hollow glass bead central layer, polymer mortar layer and modified polyurethane rigid foam layer. The polymer mortar layer is located outside the hollow glass bead central layer, the modified polyurethane rigid foam layer is located outside the polymer mortar layer, and the particle size of hollow glass bead. 10-250 micron, density 0.125-0.6g/cm

【技術實現步驟摘要】
一種裝配式空心模盒用高強輕質混合材料及其制備方法
本專利技術涉及建筑材料
，特別是涉及一種裝配式空心模盒用高強輕質混合材料及其制備方法。
技術介紹
近年來，政府大力提倡環境保護、節約資源的新技術、新材料，在建筑材料
中，則提倡節能省地環保型住宅。樓蓋作為建筑行業當中重要組成部分，除了承受建筑使用過程中的各種負荷外，還承受結構的自重，如果能在確保樓蓋的安全、可靠的前提下，減少樓蓋的自重，將大大降低結構的建造成本，提高整體的經濟效益。在此背景下，建筑行業使用實心混凝土已經不存在優勢，而裝配式空心模盒將占領未來市場。新興的空心樓蓋體系得到了建筑行業的廣泛關注，主要運用于地下室頂板、大跨度空間結構、城市地下空間結構等方面的運用。現在，埋置于無梁樓蓋的填充體主要有泡沫、塑料、實心混凝土等，這些模盒不經濟，不環保，施工不便。因此，行業領頭企業都在致力于研發裝配式薄壁空心模盒。普遍存在的問題是空心模盒材料的選取與制作。如今，裝配式空心模盒用材料的研究者，過于追求提高材料本身的保溫性能，導致空心模盒成品強度達不到要求，而將研究重心偏向于增加強度的方向時，空心模盒原材料本身的重量和阻燃性能以及后期使用的隔音性能等等都不能滿足各種建筑物所需的使用要求，導致了空心模盒使用的局限性。如今，未見有報道各方面性能全部優越的裝配式空心模盒用混合材料浮出市面。
技術實現思路
本專利技術為了克服上述技術問題的不足，提供了一種裝配式空心模盒用高強輕質混合材料及其制備方法，可以完全解決上述技術問題。解決上述技術問題的技術方案如下：本專利技術設計了一種裝配式空心模盒用高強輕質混合材料，包括空心玻璃微珠中心層、聚合物砂漿層和改性聚氨酯硬泡層，聚合物砂漿層位于空心玻璃微珠中心層的外部，改性聚氨酯硬泡層位于聚合物砂漿層的外部，空心玻璃微珠的粒徑為10～250微米，密度為0.125～0.6g/cm3。進一步地說，空心玻璃微珠的外表面包裹EVA涂層，EVA涂層的厚度為3.5mm。進一步地說，聚合物砂漿層包括如下重量份的原料：膨潤土14～26份、煤矸石12～20份、分子量為70000～80000的聚氨酯8～16份、水煤漿分散劑1～3份、粉煤灰10～20份、石英砂15～25份、羧甲基纖維素鈉4～6份、水泥3～5份。進一步地說，改性聚氨酯硬泡層包括如下重量份的原料：環氧改性酚醛樹脂20～35份、分子量為50000～60000的聚氨酯4～10份、明膠3～10份、穩定劑1～2份、丁腈橡膠1～2份、膨脹型石墨2～5份。更進一步地說，穩定劑為有機錫穩定劑。上述裝配式空心模盒用高強輕質混合材料的制備方法，包括以下步驟：(1)將粒徑為10～250微米、密度為0.125～0.6g/cm3的空心玻璃微珠放入包衣機，采用EVA涂層包裹空心玻璃微珠，所述的EVA涂層為分子量為2000的乙烯-醋酸乙烯共聚物，所述的包衣機包裹溫度為300～350℃，設定包裹EVA涂層的厚度為3.5mm；(2)根據配方要求配制聚合物砂漿的原材料，將聚氨酯和水煤漿分散劑在50-150℃下攪拌30min，將溫度調整至45-48℃，再加入羧甲基纖維素鈉，攪拌3-4h，再向混合物中加入膨潤土、煤矸石、粉煤灰，攪拌30-50min，得到高分子混合物，再將該高分子混合物加入到石英砂和水泥的混合物中，攪拌10-15min即得聚合物砂漿；(3)將步驟(1)得到的EVA涂層包裹過的空心玻璃微珠，加入到聚合物砂漿中，攪拌混合均勻后，在350-400℃下固化1-1.5h，用切割機切成滿足設計要求尺寸的中心塊體；常見的設計要求的中心塊體尺寸為600×600×250(mm)或者900×900×250(mm)；(4)根據配方要求配制改性聚氨酯硬泡層的原材料，再將環氧改性酚醛樹脂、聚氨酯、明膠、穩定劑、丁腈橡膠、膨脹型石墨一次性加入捏煉機中在80-85℃下捏煉2-3h得到改性聚氨酯硬泡層；(5)將步驟(3)得到的中心塊體和步驟(4)得到的改性聚氨酯硬泡層加入到塊體擠出機中，在450-480℃下擠出成型，塊體擠出機喂料轉速為15-20rpm，得到外部包裹改性聚氨酯硬泡層的塊體，即為裝配式空心模盒用高強輕質混合材料，用于空心樓蓋中的填充體。本專利技術的有益效果是：本專利技術結構新穎，利用該混合材料制作的裝配式空心模盒的重量為300-400kg/m3，是普通混凝土樓板的十分之一，是粘土塊的六分之一到八分之一，比通常的混凝土結構建筑的自重減少45％以上。本專利技術混合材料的導熱系數相當于普通混凝土的八分之一。空心玻璃微珠為中空結構的無機材料，自重輕，粒徑和壁厚可控，抗壓強度高，熱導系數小，以其作為中心，外表面涂層EVA，后期使用過程中，EVA可以吸除大部分的噪音，和聚合物砂漿混合后，聚合物砂漿填充空心玻璃微珠之間的空隙，與空心玻璃微珠構成空心模盒的主體，聚合物砂漿為高分子類混合物連接的水泥和石英砂，能夠保證該混合材料的強度為普通混凝土塊強度的幾十倍甚至一百倍，芯層保證了高強輕質的特點，表層由改性聚氨酯硬泡層材料包裹，該混合材料原料的可塑性、阻燃性、比強度、隔音性能、隔熱性能、防潮性能、結構穩定性能大大得到提升。具體實施方式下面結合具體實施方式對本專利技術作進一步詳細的說明。實施例1：(1)將粒徑為10微米、密度為0.125g/cm3的空心玻璃微珠放入包衣機，采用EVA涂層包裹空心玻璃微珠，EVA涂層為分子量為2000的乙烯-醋酸乙烯共聚物，包衣機包裹溫度為300℃，設定包裹EVA涂層的厚度為3.5mm；(2)根據下列配方配制聚合物砂漿的原材料：膨潤土14份、煤矸石12份、分子量為70000的聚氨酯8份、水煤漿分散劑1份、粉煤灰10份、石英砂15份、羧甲基纖維素鈉4份、水泥3份。將聚氨酯和水煤漿分散劑在50℃下攪拌30min，將溫度調整至45℃，再加入羧甲基纖維素鈉，攪拌3h，再向混合物中加入膨潤土、煤矸石、粉煤灰，攪拌30min，得到高分子混合物，再將該高分子混合物加入到石英砂和水泥的混合物中，攪拌10min即得聚合物砂漿；(3)將步驟(1)得到的EVA涂層包裹過的空心玻璃微珠，加入到聚合物砂漿中，攪拌混合均勻后，在350℃下固化1h，用切割機切成600×600×250(mm)的中心塊體；(4)根據下列配方配制改性聚氨酯硬泡層的原材料：環氧改性酚醛樹脂20份、分子量為50000的聚氨酯4份、明膠3份、有機錫穩定劑1份、丁腈橡膠1份、膨脹型石墨2份，將它們一次性加入捏煉機中在80℃下捏煉2h得到改性聚氨酯硬泡層；(5)將步驟(3)得到的中心塊體和步驟(4)得到的改性聚氨酯硬泡層加入到塊體擠出機中，在450℃下擠出成型，塊體擠出機喂料轉速為15rpm，得到外部包裹改性聚氨酯硬泡層的塊體，即為裝配式空心模盒用高強輕質混合材料，用于空心樓蓋中的填充體。經測定，利用該混合材料制作的裝配式空心模盒的重量為300kg/m3，是普通混凝土塊的十分之一，是粘土塊的六分之一到八分之一，比通常的混凝土結構建筑的自重減少45％以上。導熱系數為：0.18W/m·℃，拉伸強度為452Mpa、彎曲強度為為545Mpa。實施例2：(1)將粒徑為250微米、密度為0.6g/cm3的空心玻璃微珠放入包衣機，采用EVA涂層包裹空心玻璃微珠，EVA涂層為分子量為2000的乙烯-醋本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種裝配式空心模盒用高強輕質混合材料，其特征在于，包括空心玻璃微珠中心層、聚合物砂漿層和改性聚氨酯硬泡層，所述的聚合物砂漿層位于空心玻璃微珠中心層的外部，所述的改性聚氨酯硬泡層位于聚合物砂漿層的外部，所述的空心玻璃微珠的粒徑為10～250微米，密度為0.125～0.6g/cm3。

【技術特征摘要】
1.一種裝配式空心模盒用高強輕質混合材料，其特征在于，包括空心玻璃微珠中心層、聚合物砂漿層和改性聚氨酯硬泡層，所述的聚合物砂漿層位于空心玻璃微珠中心層的外部，所述的改性聚氨酯硬泡層位于聚合物砂漿層的外部，所述的空心玻璃微珠的粒徑為10～250微米，密度為0.125～0.6g/cm3。2.根據權利要求1所述的裝配式空心模盒用高強輕質混合材料，其特征在于，所述的空心玻璃微珠的外表面包裹EVA涂層，EVA涂層的厚度為3.5mm。3.根據權利要求1或2所述的裝配式空心模盒用高強輕質混合材料，其特征在于，所述的聚合物砂漿層包括如下重量份的原料：膨潤土14～26份、煤矸石12～20份、分子量為70000～80000的聚氨酯8～16份、水煤漿分散劑1～3份、粉煤灰10～20份、石英砂15～25份、羧甲基纖維素鈉4～6份、水泥3～5份。4.根據權利要求1所述的裝配式空心模盒用高強輕質混合材料，其特征在于，所述的改性聚氨酯硬泡層包括如下重量份的原料：環氧改性酚醛樹脂20～35份、分子量為50000～60000的聚氨酯4～10份、明膠3～10份、穩定劑1～2份、丁腈橡膠1～2份、膨脹型石墨2～5份。5.根據權利要求4所述的裝配式空心模盒用高強輕質混合材料，其特征在于，所述的穩定劑為有機錫穩定劑。6.根據權利要求1、2或4任一項所述的裝配式空心模盒用高強輕質混合材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：(1)將粒徑為10～250微米、密度為0.125...

【專利技術屬性】
技術研發人員：謝幫華，
申請(專利權)人：南昌工程學院，
類型：發明
國別省市：江西,36