自清潔磚的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種自清潔磚，其特征是配方如下：(1)鎢酸銨摻量為17～19％，(2)去離子水摻量為5～7％，(3)正硅酸乙酯摻量為4～6％，(4)無水乙醇摻量為2.5％，(5)鹽酸摻量為2.5％，(6)全氟辛基-三乙氧基硅烷摻量為2～3％，(7)硅烷偶聯劑摻量為1.2％，(8)聚酯樹脂摻量為54～56％，(9)固化劑甲乙酮摻量為4％，(10)有機硅流平劑摻量為0.6％，(11)鈦白粉摻量為1.5％，(12)蒸餾水摻量為1％。本發明所制乳膠漆具有耐沾污性能強、性價比好的優點。
【專利說明】
自清潔磚

【技術領域】
[0001]本發明涉及建筑材料領域，特別涉及自清潔磚。

【背景技術】
[0002]隨著建筑業的發展，一些建筑物采用清水磚結構，即磚砌筑完畢后不再涂刷涂料等外飾物，以保持建筑物的原汁原味，體現建筑物獨特的風味，但是這就給磚帶來更高的要求。但是磚裸露在空氣中容易受到污染，從而影響建筑物美觀性。納米氧化鎢在光照下產生強烈的氧化作用，能把水中許多難分解的有毒污染物氧化為C02、H2O等無機物，具有分解速度快、除凈度高、無二次污染等獨特優點，可以利用其特點制成自清潔磚。


【發明內容】

[0003]針對現有技術中存在的不足，本發明的目的提供一種自清潔磚制備的方法。
[0004]本發明物料配比如下:廢陶瓷粉為23%?25%、粘土為25%?27%、煤渣為21%?23%，石膏為9%?11%，鎢酸銨為4%，碳酸銨為3%，曲拉通X-100為0.5%，正丁醇為0.2%,環己燒為0.1%,水為9?11%。
[0005]最佳配比為:廢陶瓷粉為24%、粘土為26%、煤渣為22%，石膏為10%，鎢酸銨為4%，碳酸銨為3 %，曲拉通X-100為0.5 %，正丁醇為0.2 %，環己烷為0.1%，水為10.2%。
[0006]具體制作工藝包括:
[0007](I)制成微乳液
[0008]將曲拉通X-100、正丁醇、環己烷混合并采用間歇式自動控制攪拌儀攪拌3min，攪拌速度為20?30r/min,形成穩定的各向同性的有機相乳液。
[0009](2)在微乳液加入鎢酸銨
[0010]以2mL/min的滴加速率向其中滴加鶴酸銨溶液,得到鶴酸銨的反相微乳液；
[0011 ] (3)在反相微乳液加入碳酸銨
[0012]將反相微乳液置于超聲波清洗器中，開啟后以2mL/min的滴加速率向其中滴加2mol/L的碳酸銨溶液，超聲功率為100W，滴至反應體系的pH值為8.5?9 ;繼續超聲2h，陳化 24h。
[0013]本發明中超聲波空化作用產生的沖擊波對顆粒有剪切與破碎作用，能有效破壞顆粒團聚，控制顆粒的尺寸與分布。另外，空化作用可以使沉淀晶核的生成速率提高幾個數量級，從而能夠減小沉淀顆粒的粒徑，抑制晶核的聚結和長大，阻止納米顆粒硬團聚的形成，有利于控制納米顆粒的大小和形狀。
[0014](4)真空冷凍干燥
[0015]將物料置入干燥室，干燥室溫度為-10°C?-15°C，壓力為2?3Pa。
[0016]傳統的干燥方式有普通鼓風干燥、普通真空干燥；本發明采用真空冷凍干燥制備的納米氧化鎢的比表面積和孔容遠高于采用另外兩種干燥方式制備的納米氧化鎢。
[0017](5)焙燒
[0018]將干燥后的物料置入馬弗爐中焙燒，溫度為600°C，自然冷卻后在瑪瑙研缽中研磨，制得納米氧化鶴微粒。
[0019](6)混料
[0020]將納米氧化鎢、廢陶瓷粉、粘土、煤渣以及石膏按一定比例配備好后，用攪拌機進行攪拌，使其充分均勻。將攪拌均勻的混合料加入水，再次進行攪拌。
[0021](7)輪碾
[0022]用輪碾機對混合料進行輪碾。
[0023](8)成型
[0024]將配好的物料加入到模具。成型方法采用壓制成型，成型壓力采用lOMPa。磚坯的成型水分控制在20 %?23 %。
[0025](9)養護
[0026]養護包括三個階段:
[0027]1、升溫。從室溫至110°C，升溫速度一般為15°C /h，共4?5h。
[0028]2、恒溫。保持溫度95°C?100°C，時間為14?15h。
[0029]3、降溫。100°C— 40°C，降溫速度為15?20°C /h,時間為4?5h。
[0030]本發明具有制作成本低、防輻射性能好的特點。

【具體實施方式】
[0031]實施例
[0032]配比為:廢陶瓷粉為24%、粘土為26%、煤渣為22%，石膏為10%，鎢酸銨為4%，碳酸銨為3%，曲拉通X-100為0.5%，正丁醇為0.2%，環己烷為0.1%，水為10.2%。
[0033]用以下方式制備自清潔磚:
[0034](I)制成微乳液
[0035]將曲拉通X-100、正丁醇、環己烷混合并采用間歇式自動控制攪拌儀攪拌3min，攪拌速度為20?30r/min。曲拉通X-100為表面活性劑，正丁醇為助表面活性劑，環己烷為油相，在攪拌情況下形成穩定的各向同性的有機相乳液。在反相微乳液中，微小的“水核”被表面活性劑和助表面活性劑組成的單分子層界面包圍，形成微乳顆粒，其大小可控制在10?10nm之間。微小的“水核”彼此分離，構成各自獨立的微型反應器，使溶解在“水核”內的反應物發生反應，有效地控制產物粒徑，避免納米材料合成過程中的粒子團聚，極大地提高材料的比表面積。試驗結果表明本發明合成的納米氧化鎢粉體的比表面積達到了 450m2/g，相比于傳統工藝如溶膠-凝膠方法有大幅度的提高。這主要是因為反相微乳液法有效地控制了產物的粒徑，避免了納米氧化鎢合成過程中的粒子團聚現象，因此提高了納米氧化鎢的比表面積。
[0036](2)在微乳液加入鎢酸銨
[0037]以2mL/min的滴加速率向其中滴加鎢酸銨溶液，得到鎢酸銨的反相微乳液；
[0038](3)在反相微乳液加入碳酸銨
[0039]將反相微乳液置于超聲波清洗器中，開啟后以2mL/min的滴加速率向其中滴加2mol/L的碳酸銨溶液，超聲功率為100W，滴至反應體系的pH值為8.5?9 ;繼續超聲2h，陳化 24h。
[0040]在制備納米粉體的過程中，如何防止晶粒的長大和團聚尤為重要。要獲得超細、均勻、比表面積高的粉體材料，必須嚴格控制粉體制備的全過程，使反應物實現在分子水平的均勻混合以促進前驅體沉淀相的均勻形核，從而使晶核生長和顆粒團聚得到有效控制。超聲波空化作用能有效地阻止納米顆粒硬團聚的形成，有利于控制納米顆粒的大小和形狀。
[0041](4)真空冷凍干燥
[0042]將物料置入干燥室，干燥室溫度為-10°C?-15°C，壓力為2?3Pa，物料在低溫下凍結成固態，然后在真空情況下，其中的水分不經液態直接升華成氣態，達到物料脫水的目的。
[0043]傳統的干燥方式有普通鼓風干燥、普通真空干燥；本發明采用真空冷凍干燥制備的納米氧化鎢比表面積和孔容遠高于采用另外兩種干燥方式制備的納米氧化鎢。普通鼓風干燥和普通真空干燥均通過加熱直接將濕物料中的溶劑蒸發除去，經過由液態到氣態的過程，溶劑在顆粒之間形成“液橋”，氣液界面上巨大的表面張力使兩顆粒相互靠近，當干燥進行至“液橋”消失時，兩顆粒緊緊壓縮在一起，從而形成顆粒的硬團聚，顆粒間孔結構被破壞。而真空冷凍干燥法中，由于物料處于被凍結狀態，冰通過升華過程中除去，避免了因固液界面表面張力的作用所導致的孔塌陷現象，使得真空冷凍干燥后的濕物料的組織結構與孔分布被最大限度地保存下來，有效地抑制顆粒硬團聚的產生，獲得比表面積和孔容更高、分散性好、粒徑小且均勻的納米氧化鎢。
[0044](5)焙燒
[0045]將干燥后的物料置入馬弗爐中焙燒，溫度為600°C，自然冷卻后在瑪瑙研缽中研磨，制得納米氧化鶴微粒。
[0046](6)混料
[0047]將納米氧化鎢、廢陶瓷粉、粘土、煤渣以及石膏按一定比例配備好后，用攪拌機進行攪拌，使其充分均勻。將攪拌均勻的混合料加入水，再次進行攪拌。
[0048](7)輪碾
[0049]用輪碾機對混合料進行輪碾，輪碾的園柱形表面和碾盤平面的滾動接觸對混合料產生剪切作用，使混合料被壓實。壓實作用把料中的部分空氣排除，減少了成型加壓時的回彈膨脹，提高表觀密度，被壓實后的物料松散表觀密度可比原來的表觀密度提高30%?60%，磚強度有較大程度的提高。另外，輪碾使混合料受到離心力和碾磨力的作用，使顆粒與顆粒之間產生強烈的摩擦作用，增強了物料的活化作用。
[0050](8)成型
[0051]將配好的物料加入到模具。成型方法采用壓制成型，成型壓力采用lOMPa。磚坯的成型水分控制在22%。
[0052]水分的大小對磚坯成型的質量有很大的影響，成型水分過小，混合料可塑性差，內摩擦力大，磚坯的極限成型壓力減少，因而成型后的磚坯密實度差，易產生掉角。成型水分過高，則磚坯變軟，放磚時易變形，同時增加成品的孔隙率，最終要影響到產品強度和耐久性。
[0053](9)養護
[0054]養護包括三個階段:
[0055]1、升溫。從室溫至110°C，升溫速度一般為15°C /h，共4h。
[0056]防止倒窯事故發生，升溫進氣不可太快，防止氣流沖擊磚坯，要打開疏水閥，排除冷凝水，以免再度送氣時，冷凝水沖垮磚坯，同時嚴格控制磚坯含水率，含水率過大，磚坯強度低，在上層磚坯重壓下發生倒塌。
[0057]2、恒溫。保持溫度98 °C，時間為14h。
[0058]3、降溫。98 °C — 40 V，降溫速度為15 °C /h，時間為4h。
【權利要求】
1.一種自清潔磚，其特征是配方如下: 廢陶瓷粉為23%?25%、粘土為25%?27%、煤渣為21%?23%，石膏為9%?11%，鎢酸銨為4%，碳酸銨為3 %，曲拉通X-1OO為0.5 %，正丁醇為0.2 %，環己烷為0.1%，水為9 ?11%。
2.按照權利要求1所述的自清潔磚，其特征是最優配方如下: 廢陶瓷粉為24%、粘土為26%、煤渣為22%，石膏為10%，鎢酸銨為4%，碳酸銨為3%,曲拉通X-100為0.5%，正丁醇為0.2%，環己烷為0.1%，水為10.2%。
3.按照權利要求1所述的自清潔磚，其特征制作工藝包括以下步驟: (1)制成微乳液 將曲拉通X-100、正丁醇、環己烷混合并采用間歇式自動控制攪拌儀攪拌3min，攪拌速度為20?30r/min,形成穩定的各向同性的有機相乳液； (2)在微乳液加入鎢酸銨 以2mL/min的滴加速率向其中滴加鶴酸銨溶液,得到鶴酸銨的反相微乳液； (3)在反相微乳液加入碳酸銨 將反相微乳液置于超聲波清洗器中，開啟后以2mL/min的滴加速率向其中滴加2mol/L的碳酸銨溶液，超聲功率為100W，滴至反應體系的pH值為8.5?9，繼續超聲2h，陳化24h ； (4)真空冷凍干燥 將物料置入干燥室，干燥室溫度為-10°C?-15°C，壓力為2?3Pa ; (5)焙燒 將干燥后的物料置入馬弗爐中焙燒，溫度為600°C，自然冷卻后在瑪瑙研缽中研磨，制得納米氧化鶴微粒； f6)混料 將納米氧化鎢、廢陶瓷粉、粘土、煤渣以及石膏按一定比例配備好后，用攪拌機進行攪拌，使其充分均勻，將攪拌均勻的混合料加入水，再次進行攪拌； (7)輪碾 用輪碾機對混合料進行輪碾； f8)成型 將配好的物料加入到模具，成型方法采用壓制成型，成型壓力采用lOMPa，磚坯的成型水分控制在20%?23% ; (9)養護 養護包括三個階段: 1、升溫，從室溫至110°C，升溫速度一般為15°C/h，共4?5h ； 2、恒溫，保持溫度95°C?100°C，時間為14?15h； 3、降溫，100°C—40°C，降溫速度為15?20°C /h，時間為4?5h。
【文檔編號】C04B18/30GK104261783SQ201410482148
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年9月11日 優先權日:2014年9月11日
【發明者】朱奎 申請人:朱奎