一種聚丙烯纖維加固的自清潔透水磚及其製備方法與流程
2023-11-11 18:23:07
本發明涉及建築材料領域，具體涉及一種聚丙烯纖維加固的自清潔透水磚及其製備方法。
背景技術：
隨著經濟的快速發展和城市化進程的加快，城市地表被越來越多的水泥路面、瀝青路面等不透水材料覆蓋，帶來便利交通的同時，也造成了許多負面的影響。不透水性路面，一方面使得城市雨水下滲量大大減少，導致地下水得到補充，地下水位持續下降，甚至引起地面沉降，海水入侵等問題；另一方面，路面雨水通過城市排水系統進入河流，增加城市排水系統的壓力，排不走的雨水則在路面產生大量積水，城市洪錯頻頻發生。大量研究表明，與不透水路面相比，透水磚路面具有緩解地表徑流、補給地下、淨化路面雨水、改善城市熱環境、吸收城市噪音、改善城市地表土壤生態環境等作用。市場上常見的透水磚主要有混凝土透水磚、陶瓷透水磚、砂基透水磚等。砂基透水磚是近些年發展起來的新型透水磚，以沙漠中的風積沙為骨料，透水效果明顯，發揮了重要的作用。
王萍萍在《樹脂砂基透水磚的製備及性能研究》中，利用風積沙和環氧樹脂、固化劑製備了一種樹脂砂基透水磚，但是考慮到實際應用，還存在著功能不夠豐富，比如對表面附著物及有害氣體的吸附與分解，抗壓抗裂性能不夠優異等問題。
技術實現要素：
基於以上的思考，本發明的目的是提供一種自清潔透水磚及其製備方法，克服上述的有害物質吸附與分解缺陷、抗壓抗裂性能不足等。
本發明所要解決的技術問題採用以下的技術方案來實現 ：
一種聚丙烯纖維加固的自清潔透水磚，其特徵在於，由以下重量份的原料製成：
聚丙烯纖維4-7，二氧化鈦3-6，莫來石粉1-2，乙醇10-20，銀氨溶液4-8，乙酸乙酯25-35，活性炭8-14，絹雲母2-3，聚丙烯酸酯3-5，廢棄織物3-5，風積沙20-30，聚四氟乙烯乳液30-40，環氧樹脂GCC135 10-15，固化劑GCC137 10-15；
所述銀氨溶液的濃度為0.02-0.2mol/L，pH為11-13；廢棄織物為滌棉織物或滌綸織物；聚四氟乙烯乳液固含量為40-60%。
所述的一種聚丙烯纖維加固的自清潔透水磚及其製備方法，其特徵在於，由以下步驟製成：
a.將二氧化鈦加入乙醇中，超聲分散均勻後，浸泡1-2h，過濾並烘乾；將銀氨溶液滴加到烘乾的二氧化鈦中，並不斷攪拌，使其潤溼均勻，充分潤溼後，將二氧化鈦在室溫條件下乾燥1-3天；乾燥後，利用紫外光照射乾燥後的樣品2-7h，得到載銀二氧化鈦；
b. 將步驟a得到的載銀二氧化鈦加入到乙酸乙酯中分散均勻，再加入活性炭和聚丙烯酸酯，攪拌均勻後浸泡2-3h，過濾後將其置於真空乾燥箱中，抽真空乾燥3-6h，得到負載載銀二氧化鈦的活性炭；
c. 對廢棄織物進行剪切和撕松處理，得到3-7mm的再生纖維，將此再生纖維、風積沙、絹雲母、莫來石粉加入到聚四氟乙烯乳液中，攪拌均勻，使其包裹一層聚四氟乙烯乳液，過濾並烘乾，得到包覆聚四氟乙烯的再生纖維、風積沙、絹雲母、莫來石粉混合物；
d. 將環氧樹脂GCC135和固化劑GCC137置於行星膠砂攪拌機中攪拌均勻得到環氧樹脂混合料，投入步驟b所得活性炭、步驟c所得混合物、聚丙烯纖維，攪拌至混合物表面均勻包覆環氧樹脂混合料，接著將其注入模具中，用修刀抹平表面，並蓋上不鏽鋼配重塊；將模具放置在振動臺上，振動成型後停止並搬離振動臺，靜置3-7小時後，脫模取出試樣，在常溫條件下自然養護5-10天即可。
所述一種聚丙烯纖維加固的自清潔透水磚及其製備方法，其特徵在於，真空乾燥箱抽真空度為2-10KPa。
本發明的有益效果是：本發明通過調節溶液 pH 值，使得潤溼後的二氧化鈦表面羥基帶負電荷，銀銨正離子在二氧化鈦表面形成單層吸附，有效的阻止了後續銀粒子的團聚與長大，最終得到在二氧化鈦表面高度分散的銀粒子；造成空氣汙染的成分主要為氮氧化物、二氧化硫和可吸入顆粒物，在二氧化鈦表面均勻負載銀粒子，再由活性炭負載二氧化鈦，可以達到活性炭吸附二氧化硫等物質，銀離子激活促進二氧化鈦催化，二氧化鈦將其分解這一系列的連續徹底除霾、自清潔效果；將廢棄織物用聚四氟乙烯乳液處理後添加到透水磚中，可以得到拉伸強度良好的再生纖維，受壓時可阻擋裂縫擴散，從而提高透水磚的強度；風積沙等骨料之間無數的細小縫隙，使透水磚的透水性能十分優異；配合添加的聚丙烯纖維可以明顯改善透水磚的抗折和抗拉強度。
具體實施方式
下面結合實施例， 對本發明的具體實施方式作進一步描述。
實施例
一種聚丙烯纖維加固的自清潔透水磚，其特徵在於，由以下重量份的原料製成：
聚丙烯纖維7，二氧化鈦6，莫來石粉2，乙醇20，銀氨溶液8，乙酸乙酯35，活性炭14，絹雲母3，聚丙烯酸酯5，廢棄織物5，風積沙30，聚四氟乙烯乳液40，環氧樹脂GCC135 15，固化劑GCC137 15；
所述銀氨溶液的濃度為0.02-0.2mol/L，pH為11-13；廢棄織物為滌棉織物或滌綸織物；聚四氟乙烯乳液固含量為40-60%。
所述的一種聚丙烯纖維加固的自清潔透水磚及其製備方法，其特徵在於，由以下步驟製成：
a.將二氧化鈦加入乙醇中，超聲分散均勻後，浸泡1-2h，過濾並烘乾；將銀氨溶液滴加到烘乾的二氧化鈦中，並不斷攪拌，使其潤溼均勻，充分潤溼後，將二氧化鈦在室溫條件下乾燥1-3天；乾燥後，利用紫外光照射乾燥後的樣品2-7h，得到載銀二氧化鈦；
b. 將步驟a得到的載銀二氧化鈦加入到乙酸乙酯中分散均勻，再加入活性炭和聚丙烯酸酯，攪拌均勻後浸泡2-3h，過濾後將其置於真空乾燥箱中，抽真空乾燥3-6h，得到負載載銀二氧化鈦的活性炭；
c. 對廢棄織物進行剪切和撕松處理，得到3-7mm的再生纖維，將此再生纖維、風積沙、絹雲母、莫來石粉加入到聚四氟乙烯乳液中，攪拌均勻，使其包裹一層聚四氟乙烯乳液，過濾並烘乾，得到包覆聚四氟乙烯的再生纖維、風積沙、絹雲母、莫來石粉混合物；
d. 將環氧樹脂GCC135和固化劑GCC137置於行星膠砂攪拌機中攪拌均勻得到環氧樹脂混合料，投入步驟b所得活性炭、步驟c所得混合物、聚丙烯纖維，攪拌至混合物表面均勻包覆環氧樹脂混合料，接著將其注入模具中，用修刀抹平表面，並蓋上不鏽鋼配重塊；將模具放置在振動臺上，振動成型後停止並搬離振動臺，靜置3-7小時後，脫模取出試樣，在常溫條件下自然養護5-10天即可。
所述一種聚丙烯纖維加固的自清潔透水磚及其製備方法，其特徵在於，真空乾燥箱抽真空度為2-10KPa。
本發明的技術參數為：
抗壓強度≥35.5MPa；吸水率≥43.59%；孔隙率≥47.43%。