一种利用工业废物再生的复合材料
技术领域
本发明涉及复合材料技术领域，具体的为一种利用工业废物再生的复合材料。
背景技术
多孔砖、空心砖与传统实心砖相比，可使建筑物自重减轻1/3左右，节约粘土20-30%，节约燃料10-20%，且烧成率高，造价降低20%，施工效率提高了40%，并能改善砖的隔热和隔声性能，在相同的热工性能要求下，用空心砖砌筑的墙体厚度可减薄半砖作用，所以推广使用多孔砖、空心砖具有重大的经济意义。
但现有的空心砖多采用粘土、页岩等为主要原料，每年不仅毁坏大量土地，而且破坏了生态环境，积极发展节能、节地、利废的新型墙体材料代替传统的实心粘土砖，对于转变经济增长方式，促进我国建材业和建筑业技术进步，具有显著的社会效益和经济效益。同时，随着建筑节能的推广和人们对居住环境舒适性需求的不断提高，保温材料越来越受到人们的广泛重视。因此，合理利用工业废渣、废料代替土地资源用于制备高性能空心砖十分必要。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种利用工业废物再生的复合材料，通过合理的原料配比，有效提高了组分间配伍协作，综合性能显著提高，通过破碎、混合、球磨、烧结等步骤制成，以工业生产废料为主，节能环保，有良好的保温耐热、抗裂抗压等性能，综合性价比高，具有一定的推广价值。
为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种利用工业废物再生的复合材料，包括以下百分含量组分：废弃石棉瓦8-10%、废弃塑料颗粒6-15%、黏土5-20%、聚乳酸4-7%、碱性矿渣5-10%、微晶蜡3-5%、硼酸镁晶须0.5-1.8%、辅助剂3-7%、煤矸石余量。
作为本发明进一步优选，废弃塑料颗粒选自PP、PA、PE、PS、PVC、PC、ABS中的任意一种。
作为本发明进一步优选，黏土包括膨润土、蒙脱土、蛭石粉、钾长石、萤石粉，各组分质量百分含量为蒙脱土20-28%、蛭石粉6-12%、钾长石10-15%、萤石粉8-15%、膨润土余量。
作为本发明进一步优选，辅助剂包括N- 酰基氨基酸盐、烷基酚聚氧乙烯醚、葡萄糖酸钠、聚乙烯醇水溶液，各组分质量百分含量为N- 酰基氨基酸盐4.5-7.5%、烷基酚聚氧乙烯醚4-8%、葡萄糖酸钠5-10%、聚乙烯醇水溶液余量。
作为本发明进一步优选，利用工业废物再生的复合材料，制备方法为，按百分含量取料，先将废弃石棉瓦、碱性矿渣、煤矸石破碎处理，得颗粒料；将废弃塑料颗粒与聚乳酸、微晶蜡共混，升温至50-60℃搅拌混合10-30min，得混料一；将颗粒料、黏土、硼酸镁晶须共混，混匀后送入球磨机内球磨3-5h，然后将混料一与、辅助剂加入其中，继续球磨处理1-2h，得浆料备用；将浆料压注进模具中，烘干后脱模取出，再送至隧道窑中烧结，即得成品。
作为本发明进一步优选，颗粒料、废弃塑料颗粒粒径均小于1mm。
作为本发明进一步优选，球磨过程中球：料：水质量比为2-3:1.3-1.5：0.8-1。
作为本发明进一步优选，烧结温度为1120-1200℃，时间为20-50min。
作为本发明进一步优选，利用工业废物再生的复合材料，应用于建筑砖，包括但不限于空心砖、保温砖、多孔砖。
本发明的有益效果在于：本发明通过合理的原料配比，有效提高了组分间配伍协作，综合性能显著提高，通过破碎、混合、球磨、烧结等步骤制成，以工业生产废料为主，节能环保，有良好的保温耐热、抗裂抗压等性能，综合性价比高，具有一定的推广价值。制得的成品经性能检测得导热系数0.05-0.06W/m·K，抗压强度18.3±0.2MPa，烧成线收缩率2.8-3.3%。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
一种利用工业废物再生的复合材料，包括以下百分含量组分：废弃石棉瓦10%、废弃塑料颗粒12%、黏土15%、聚乳酸6%、碱性矿渣8%、微晶蜡4%、硼酸镁晶须1.3%、辅助剂5%、煤矸石余量。
利用工业废物再生的复合材料，制备方法为，按百分含量取料，先将废弃石棉瓦、碱性矿渣、煤矸石破碎处理，得颗粒料；将废弃塑料颗粒与聚乳酸、微晶蜡共混，升温至50-60℃搅拌混合10-30min，得混料一；将颗粒料、黏土、硼酸镁晶须共混，混匀后送入球磨机内球磨3-5h，然后将混料一与、辅助剂加入其中，继续球磨处理1-2h，得浆料备用；将浆料压注进模具中，烘干后脱模取出，再送至隧道窑中烧结，即得成品。
其中，
废弃塑料颗粒选自PP、PA、PE、PS、PVC、PC、ABS中的任意一种。
黏土包括膨润土、蒙脱土、蛭石粉、钾长石、萤石粉，各组分质量百分含量为蒙脱土25%、蛭石粉10%、钾长石10%、萤石粉10%、膨润土余量。
辅助剂包括N- 酰基氨基酸盐、烷基酚聚氧乙烯醚、葡萄糖酸钠、聚乙烯醇水溶液，各组分质量百分含量为N- 酰基氨基酸盐6%、烷基酚聚氧乙烯醚6%、葡萄糖酸钠8%、聚乙烯醇水溶液余量。
颗粒料、废弃塑料颗粒粒径均小于1mm。
球磨过程中球：料：水质量比为3:1.5：0.8。
烧结温度为1120-1200℃，时间为20-50min。
实施例2：
一种利用工业废物再生的复合材料，包括以下百分含量组分：废弃石棉瓦9%、废弃塑料颗粒12%、黏土20%、聚乳酸5%、碱性矿渣10%、微晶蜡5%、硼酸镁晶须1%、辅助剂5%、煤矸石余量。
利用工业废物再生的复合材料，制备方法同实施例1。
其中，
废弃塑料颗粒选自PP、PA、PE、PS、PVC、PC、ABS中的任意一种。
黏土包括膨润土、蒙脱土、蛭石粉、钾长石、萤石粉，各组分质量百分含量为蒙脱土20%、蛭石粉8%、钾长石10%、萤石粉15%、膨润土余量。
辅助剂包括N- 酰基氨基酸盐、烷基酚聚氧乙烯醚、葡萄糖酸钠、聚乙烯醇水溶液，各组分质量百分含量为N- 酰基氨基酸盐4.5%、烷基酚聚氧乙烯醚6.5%、葡萄糖酸钠8%、聚乙烯醇水溶液余量。
颗粒料、废弃塑料颗粒粒径均小于1mm。
球磨过程中球：料：水质量比为2:1.5：0.8。
烧结温度为1120-1200℃，时间为20-50min。
实施例3：
一种利用工业废物再生的复合材料，包括以下百分含量组分：废弃石棉瓦8%、废弃塑料颗粒6%、黏土10%、聚乳酸4%、碱性矿渣6%、微晶蜡3%、硼酸镁晶须0.5%、辅助剂5%、煤矸石余量。
利用工业废物再生的复合材料，制备方法同实施例1。
其中，
废弃塑料颗粒选自PP、PA、PE、PS、PVC、PC、ABS中的任意一种。
黏土包括膨润土、蒙脱土、蛭石粉、钾长石、萤石粉，各组分质量百分含量为蒙脱土28%、蛭石粉6%、钾长石15%、萤石粉15%、膨润土余量。
辅助剂包括N- 酰基氨基酸盐、烷基酚聚氧乙烯醚、葡萄糖酸钠、聚乙烯醇水溶液，各组分质量百分含量为N- 酰基氨基酸盐6%、烷基酚聚氧乙烯醚5%、葡萄糖酸钠10%、聚乙烯醇水溶液余量。
颗粒料、废弃塑料颗粒粒径均小于1mm。
球磨过程中球：料：水质量比为3:1.3：0.8。
烧结温度为1120-1200℃，时间为20-50min。
实施例4：
一种利用工业废物再生的复合材料，包括以下百分含量组分：废弃石棉瓦8%、废弃塑料颗粒12%、黏土15%、聚乳酸5%、碱性矿渣5%、微晶蜡4%、硼酸镁晶须0.5%、辅助剂6%、煤矸石余量。
利用工业废物再生的复合材料，制备方法同实施例1。
其中，
废弃塑料颗粒选自PP、PA、PE、PS、PVC、PC、ABS中的任意一种。
黏土包括膨润土、蒙脱土、蛭石粉、钾长石、萤石粉，各组分质量百分含量为蒙脱土28%、蛭石粉12%、钾长石10%、萤石粉8%、膨润土余量。
辅助剂包括N- 酰基氨基酸盐、烷基酚聚氧乙烯醚、葡萄糖酸钠、聚乙烯醇水溶液，各组分质量百分含量为N- 酰基氨基酸盐7.5%、烷基酚聚氧乙烯醚8%、葡萄糖酸钠10%、聚乙烯醇水溶液余量。
颗粒料、废弃塑料颗粒粒径均小于1mm。
球磨过程中球：料：水质量比为2:1.3：1。
烧结温度为1120-1200℃，时间为20-50min。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
