[发明专利]一种耐磨复合材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于材料技术领域，特别涉及一种耐磨复合材料及该复合材料的制备方法。

背景技术

水泥熟料是水硬性凝胶材料，具有较好的硬度及耐磨性能，但是水泥厚度对其的影响较大，一般在厚度较低的情况下，其性能不能有效发挥，但是较高的厚度并不利于在某些基材上使用，这造成水泥材料利用的限制。

高分子涂料是一种较为理想的涂层材料，在较低的厚度下即可达到优良的性能，缺陷是成本较高，硬度较低。

竹屑、锯末及棉籽壳是常见的废弃物，在中国经济飞速发展过程中，其总量不断加大，而对于这些废弃物的循环利用途径较少，使得这些废弃物成为负担，广泛存在的这些废弃物占用了大量的空间，对其不当的处理不仅造成成本的增加，也造成了这些资源的浪费，因此，对这些废弃物再利用的新途径，对于解决上述问题具有较好的现实意义。

申请号为201310738101.4的专利文献“一种耐磨聚丙烯复合材料及其制备方法”公开了一种耐磨复合材料及其制备方法，复合材料由以下重量百分比的原料组成：聚丙烯46～95，无机填料0～25，增韧剂POE0～15，耐磨剂1～10，成核剂0.1～0.5，抗氧剂0.1～1，光稳定剂0.1～1，颜色色粉或色母粒0～2。将原料置于高速混合器中混合3～5分钟；将混合的原料置于双螺杆机中，经熔融挤出，造粒，其工艺为：一区190～200℃，二区200～210℃，三区210～220℃，四区205～215℃；整个挤出过程的停留时间为1～2分钟，压力为12～18MPa。由此可知，该耐磨复合材料是一种树脂耐磨材料，以树脂为主体材料，加入无机填料及多种添加剂，制备的耐磨复合材料具有较好的耐磨性能，但是硬度较差，且制备工艺复杂，成本较高，并不是一种理想的复合材料。

发明内容    

本发明解决的技术问题：针对上述不足，克服现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种耐磨复合材料及其制备方法。

本发明的技术方案：一种耐磨复合材料，包括以下质量份数的各个组分：

硅酸盐水泥熟料10-20份、废石膏3-5份、竹屑5-12份、锯末5-10份、棉籽壳3-8份、弹性高分子乳液25-40份、无机填料10-20份、钛白粉3-7份、固化剂2.5-4份和水15-25份。

作为优选，弹性高分子乳液为聚氨酯树脂或有机硅树脂。

作为优选，无机填料为白炭黑或高岭土。

作为优选，固化剂为聚酰胺固化剂。 

一种耐磨复合材料的制备方法，制备步骤如下：

（1）将竹屑、锯末和棉籽壳进行粉碎处理，过100目筛，得到竹屑粉、锯末粉和棉籽壳粉；

（2）将硅酸盐水泥熟料、废石膏、无机填料、钛白粉及上述粉体材料放入球磨机进行研磨混合，待混合均匀，取出，干燥，得到混合粉体材料；

（3）将弹性高分子乳液、固化剂和水依次加入上述混合粉体材料中，边加边搅拌，至形成胶体材料；

（4）将上述胶体材料置于-20℃-80℃温度下静置3-9h，得到块状耐磨复合材料。

作为优选，步骤（4）中温度为15℃-35℃。

有益效果：本发明提供的耐磨复合材料，是一种树脂-水泥复合材料。传统水硬性胶凝材料优良的强度和耐磨性能，但是对于施工要求较高，且未达到理想的耐磨性能，往往需要较厚的厚度，且不利于与基材之间的结合，因此，本发明利用弹性树脂为主体材料，加入适量水泥熟料的方法来克服其厚度的缺陷，同时，为更好的利用废弃物，在复合材料中加入了多种废弃物，不仅提高材料的性能，也做到了资源的再利用，是一种较为理想的废弃物再利用途径。

因此，本发明提供的耐磨复合材料，具有硬度高、强度大，耐磨性能优良的特点，同时利用了多种废弃物，降低了成本，提高了性能，且实现了一种废弃资源再利用的途径，是一种非常理想的耐磨复合材料。

具体实施方式

为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解， 这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。

实施例 1：

一种耐磨复合材料，包括以下质量份数的各个组分：

硅酸盐水泥熟料20份、废石膏5份、竹屑12份、锯末10份、棉籽壳8份、聚氨酯树脂40份、白炭黑10-20份、钛白粉3-7份、聚酰胺固化剂2.5-4份和水15-25份。

根据本发明提供的制备方法制备上述耐磨复合材料，步骤如下：

（1）将竹屑、锯末和棉籽壳进行粉碎处理，过100目筛，得到竹屑粉、锯末粉和棉籽壳粉；