[发明专利]一种碳纤维增韧空心砖及其制备方法

说明书

本发明公开了一种碳纤维增韧空心砖，它包括下述重量份的各原料：碳酸钠1‑2、聚合物改性纤维10‑14、尿素3‑5、矿渣40‑50、木质素磺酸盐1‑2、粉煤灰10‑20、硅酸盐水泥30‑36、月桂醇硫酸钠1‑2、环氧丙醇1‑2、废纸浆液10‑14，本发明通过环氧丙醇处理聚合物改性纤维，通过环氧交联，进一步提高了各原料间的结合强度，提高成品稳定性。

技术领域

本发明属于建筑材料领域，具体涉及一种碳纤维增韧空心砖及其制备方法。

背景技术

近几年，煤化工行业发展迅速，国内建成了很多大型煤化工项目，生产运行产生大量的气化炉炉渣，目前大部分气化炉炉渣都作为固废进行填埋处理，只有少量用于道路工程铺设路基，如果能够将气化炉炉渣制成建筑材料空心砖，不仅可以变废为宝，还可以减少环境污染，成本低廉，现有技术公开号为CN104556929A，发明名称：一种环保空心砖，虽然也以粉煤灰为原料，实现了废弃资源的再利用，但是所得空心砖抗压强度、抗折荷度有待提高。

发明内容

本发明的目的是解决现有空心砖的强度较低的问题，提供一种碳纤维增韧空心砖及其制备方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种碳纤维增韧空心砖，它包括下述重量份的各原料：

碳酸钠1-2、聚合物改性纤维10-14、尿素3-5、矿渣40-50、木质素磺酸盐1-2、粉煤灰10-20、硅酸盐水泥30-36、月桂醇硫酸钠1-2、环氧丙醇1-2、废纸浆液10-14。

所述的聚合物改性纤维是由下述重量份的原料组成的：

过硫酸铵0.8-2、钛酸四丁酯30-40、碳纤维5.5-9、丙烯酰胺47-50、氨丙基三乙氧基硅烷2-4、剑麻纤维6-9、六偏磷酸钠0.4-1。

所述聚合物改性纤维的制备方法，包括以下步骤：

(1)取剑麻纤维、六偏磷酸钠混合，加入到混合料重量20-30倍的去离子水中，浸泡1-2小时，过滤，将沉淀水洗，送入烘箱中，在70-80℃下干燥完全，出料，磨成细粉，得纤维粉；

(2)取过硫酸铵，加入到其重量30-40倍的去离子水中，搅拌均匀；

(3)取氨丙基三乙氧基硅烷，加入到其重量15-20倍的无水乙醇中，搅拌均匀，加入纤维粉、碳纤维，超声5-10分钟，得纤维分散液；

(4)取丙烯酰胺、钛酸四丁酯混合，加入到混合料重量14-20倍的去离子水中，搅拌均匀，加入上述纤维分散液，搅拌反应4-5小时，送入到反应釜中，通入氮气，调节反应釜温度为60-65℃，加入过硫酸铵水溶液，保温搅拌3-4小时，出料，抽滤，将滤饼水洗，真空干燥，即得所述聚合物改性纤维。

所述聚合物改性纤维的制备方法中，步骤(4)中所述的真空干燥温度为90-100℃，干燥时间为3-4小时。

一种碳纤维增韧空心砖的制备方法，包括以下步骤：

(1)取粉煤灰、硅酸盐水泥、矿渣混合，搅拌均匀，送入到粉碎机中，粉碎成100-200目粒子；

(2)取环氧丙醇，加入到其重量10-16倍的无水乙醇中，搅拌均匀，加入上述粒子，送入到反应釜中，加入聚合物改性纤维，在160-180℃下保温搅拌60-70分钟，过滤，将沉淀水洗，与碳酸钠、木质素磺酸盐、月桂醇硫酸钠、废纸浆液混合，置于搅拌机中搅拌2-3小时，静止100-130分钟，加入尿素，搅拌均匀后置于空心砖模具中，振动挤压成型，制成空心砖砖坯；

(3)将制成的砖坯在自然风干的情况下干燥至含水量为10-12％，然后置于蒸气氛围中进行养护，养护温度控制在50-55℃，养护时间20-26h，然后在760-800℃下焙烧3-4小时，冷却后即得所述空心砖。