一種用于防治霧霾的耐膨脹納米建筑材料及其制備方法
【專利摘要】本發明公開了一種用于防治霧霾的耐膨脹納米建筑材料及其制備方法，組成原料按照重量份為：活性炭50?70重量份、蒙脫石12?20重量份、納米二氧化鈦5?12重量份、二氧化硅3?7重量份、γ?氨丙基三乙氧基硅烷1?10重量份、羥丙基甲基纖維素6?12重量份等。低聚3?本發明添加的丁腈橡膠改性酚醛樹脂與原料混合，加熱時固化，在烏洛托品分解出的亞甲基的作用下，熔融的樹脂由線性結構迅速轉變成不熔融的體型結構;改善機械性能，使其具有耐高溫、低膨脹的性能。具有高吸附能力，較好的觸變性、熱穩定性、可塑性、粘結性和干壓強度高等特點。添加的巖煤矸石、導電云母粉、納米導電石墨粉等增強劑可以提高抗熱老化開裂性能，從而提高鑄造效率，降低鑄造成本。
【專利說明】
一種用于防治霧霾的耐膨脹納米建筑材料及其制備方法
技術領域
[0001]本發明涉及空氣凈化技術領域，尤其涉及一種用于防治霧霾的耐膨脹納米建筑材料及其制備方法。
【背景技術】
[0002]霧霾是霧和霾的混合物，早晚濕度大時，霧的成分多。白天濕度小時，霾占據主力，相對濕度在80%到90%之間。其中霧是自然天氣現象，空氣中水汽氤氳。雖然以灰塵作為凝結核，但總體無毒無害；霾的核心物質是懸浮在空氣中的煙、灰塵等物質，空氣相對濕度低于80%，顏色發黃。氣體能直接進入并粘附在人體下呼吸道和肺葉中，對人體健康有傷害。霧霾天氣的形成是主要是人為的環境污染，再加上氣溫低、風小等自然條件導致污染物不易擴散。
[0003]2014年I月4日，國家首次將霧霾天氣納入2013年自然災情進行通報。2014年2月:應對霧霾污染、改善空氣質量的首要任務是控制PM2.5，要從壓減燃煤、嚴格控車、調整產業、強化管理、聯防聯控、依法治理等方面采取重大舉措，聚焦重點領域，嚴格指標考核，加強環境執法監管，認真進行責任追究。
[0004]活性炭是一種含碳材料制成的外觀呈黑色，內部孔隙結構發達，比表面積大、吸附能力強的一類碳素材料，是一種常用的吸附劑、催化劑或催化劑載體。活性炭有著廣泛的用途，為了提高活性炭的應用質量，需要對采用物理法生產的活性炭進行酸化處理，本發明選用粉碎后的活性炭，活性炭的顆粒細度< 0.5毫米。
[0005]目前市場上用于空氣凈化、霧霾防治的活性炭材料，其作用原理主要是通過物理吸附作用的方式將霧霾中的污染物與空氣進行分離。活性炭由于具有巨大的比表面積及發達的空隙結構，因此具有較強的吸附能力，適用于霧霾深度凈化。為了使活性炭有效地發揮功能，要求活性炭具有適當的物性，提出了通過改良活性炭以提高各種特性的技術。
【發明內容】
[0006]為克服上述不足，本發明提供一種用于防治霧霾的耐膨脹納米建筑材料及其制備方法。
[0007]本發明是采取以下技術方案來實現的:一種用于防治霧霾的耐膨脹納米建筑材料，它包括的組成原料為:丁腈橡膠改性酚醛樹脂8-10份、烏洛托品15-20份、減壓渣油δ-?Ο 份、瀝青基碳纖維粉末 30-35 份、非鹵化有機次膦酸酯 5-7 份、六次甲基四胺 8-10 份、三甲基戊基三乙氧基硅烷2-4份、導電云母粉0.3-0.5重量份、納米導電石墨粉0.2-0.4重量份、多異氰酸酯的三聚體0.8-1重量份、聚四氟乙烯纖維1-2重量份、活性炭50-70重量份、蒙脫石12-20重量份、納米二氧化鈦5-12重量份、二氧化硅3-7重量份、γ -氨丙基三乙氧基硅烷1-10重量份、羥丙基甲基纖維素6-12重量份、金屬陽離子絮凝劑0.5-5.5重量份、硝酸鎳4-8重量份、聚合氯化鋁鐵1-10重量份、雷尼鎳8-12重量份、氧化錳1-5重量份、低聚3-氨丙基三乙氧基硅烷5-10重量份、粘接劑2-8重量份。
[0008]本發明還提供一種用于防治霧霾的耐膨脹納米建筑材料的制備方法，由以下步驟組成:
1)將活性炭與蒙脫石、納米二氧化鈦、二氧化硅、γ-氨丙基三乙氧基硅烷研磨，過loo目篩，制得混合物A;
2)將羥丙基甲基纖維素、金屬陽離子絮凝劑、硝酸鎳、聚合氯化鋁鐵雷尼鎳與氧化錳粉碎混合后，再加入其10倍質量的蒸餾水，然后對其進行超聲處理，超聲處理條件為:溫度90-1OO0C,超聲功率500W，超聲時間40-50min ；制得混合物B ；
3)將其余組分粉碎混合后，再加入其8倍質量的蒸餾水，然后對其進行超聲處理，超聲處理條件為:溫度70-800C，超聲功率450W，超聲時間30-40min ；制得混合物C；
4)將混合物A、B置入混合物C中，再對其進行超聲處理，超聲處理條件為:溫度60°C，超聲功率500W，超聲時間75min ；制得混合物D ；
5)將混合物D倒入混煉機中混煉3-4min;調節混煉機溫度至140-160°C，向混煉機中加入丁腈橡膠改性酚醛樹脂、減壓渣油；
6)降低混煉機的轉速，將其余組分粉碎混合后，過100-200目篩過濾后備用;在高溫90-100 °C攪拌均勻制得混合物E;使混合物E溫降至70 °C以下，然后進行卸砂、冷卻，冷卻后進行破碎處理，篩分后即可得到耐高溫低膨脹材料。
[0009]綜上所述本發明具有以下有益效果:本發明添加的丁腈橡膠改性酚醛樹脂與原料混合，加熱時固化，在烏洛托品分解出的亞甲基的作用下，熔融的樹脂由線性結構迅速轉變成不熔融的體型結構;改善機械性能，使其具有耐高溫、低膨脹的性能。采用瀝青基碳纖維增強了材料的力學性能可以極大的吸附和清除尾氣中的有害氣體以及粉塵物質;本發明提供高溫煅燒制得用于防治霧霾的活性炭復合材料，專門針對霧霾中的有害污染物設計，其作用原理主要是通過物理吸附作用的方式將霧霾中的污染物與空氣進行分離，本發明制備的活性炭復合材料具有巨大的比表面積及發達的空隙結構，因此具有較強的吸附能力，較好的觸變性、熱穩定性、可塑性、粘結性和干壓強度高等特點，提高了活性炭凈化效果，同時，本發明組分經過超聲、煅燒等工藝處理后，并且加入的粘接劑可以使得到的粒料不會出現脫落成渣的情況，形成結構穩定的復合材料，無二次污染的優點，制備方法簡單科學，適用于大范圍推廣。添加的巖煤矸石、導電云母粉、納米導電石墨粉等增強劑可以提高抗熱老化開裂性能，從而提高鑄造效率，降低鑄造成本;同時，本發明的制備工藝簡單科學，適用于大范圍推廣。
[0010]
【具體實施方式】
[0011]為使本發明實現的技術手段、創作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結合【具體實施方式】，進一步闡述本發明。
[0012]實施例1
一種用于防治霧霾的耐膨脹納米建筑材料，它包括的組成原料為:丁腈橡膠改性酚醛樹脂8份、烏洛托品15份、減壓渣油5份、瀝青基碳纖維粉末6份、非鹵化有機次膦酸酯5份、六次甲基四胺8份、三甲基戊基三乙氧基硅烷2份、導電云母粉0.3重量份、納米導電石墨粉0.2重量份、多異氰酸酯的三聚體0.8重量份、聚四氟乙烯纖維I重量份、活性炭50重量份、蒙脫石12重量份、納米二氧化鈦5重量份、二氧化硅3重量份、γ -氨丙基三乙氧基硅烷I重量份、羥丙基甲基纖維素6重量份、金屬陽離子絮凝劑0.5重量份、硝酸鎳4重量份、聚合氯化鋁鐵I重量份、雷尼鎳8重量份、氧化錳I重量份、低聚3-氨丙基三乙氧基硅烷5重量份、粘接劑2重量份。
[0013]本發明還提供一種用于防治霧霾的耐膨脹納米建筑材料的制備方法，由以下步驟組成:
1)將活性炭與蒙脫石、納米二氧化鈦、二氧化硅、γ-氨丙基三乙氧基硅烷研磨，過loo目篩，制得混合物A;
2)將羥丙基甲基纖維素、金屬陽離子絮凝劑、硝酸鎳、聚合氯化鋁鐵雷尼鎳與氧化錳粉碎混合后，再加入其10倍質量的蒸餾水，然后對其進行超聲處理，超聲處理條件為:溫度90-1OO0C,超聲功率500W，超聲時間40-50min ；制得混合物B ；
3)將其余組分粉碎混合后，再加入其8倍質量的蒸餾水，然后對其進行超聲處理，超聲處理條件為:溫度70-800C，超聲功率450W，超聲時間30-40min ；制得混合物C；
4)將混合物A、B置入混合物C中，再對其進行超聲處理，超聲處理條件為:溫度60°C，超聲功率500W，超聲時間75min ；制得混合物D ；
5)將混合物D倒入混煉機中混煉3-4min;調節混煉機溫度至140-160°C，向混煉機中加入丁腈橡膠改性酚醛樹脂、減壓渣油；
6)降低混煉機的轉速，將其余組分粉碎混合后，過100-200目篩過濾后備用;在高溫90-100 °C攪拌均勻制得混合物E;使混合物E溫降至70 °C以下，然后進行卸砂、冷卻，冷卻后進行破碎處理，篩分后即可得到耐高溫低膨脹材料。
[0014]實施例2—種用于防治霧霾的耐膨脹納米建筑材料及其制備方法
一種用于防治霧霾的耐膨脹納米建筑材料，它包括的組成原料為:丁腈橡膠改性酚醛樹脂10份、烏洛托品20份、減壓渣油10份、瀝青基碳纖維粉末8份、非鹵化有機次膦酸酯7份、六次甲基四胺10份、三甲基戊基三乙氧基硅烷4份、導電云母粉0.5重量份、納米導電石墨粉
0.4重量份、多異氰酸酯的三聚體I重量份、聚四氟乙烯纖維2重量份、活性炭70重量份、蒙脫石20重量份、納米二氧化鈦12重量份、二氧化硅7重量份、γ -氨丙基三乙氧基硅烷10重量份、羥丙基甲基纖維素2重量份、金屬陽離子絮凝劑5.5重量份、硝酸鎳8重量份、聚合氯化鋁鐵10重量份、雷尼鎳12重量份、氧化錳5重量份、低聚3-氨丙基三乙氧基硅烷10重量份、粘接劑8重量份。
[0015]本發明還提供一種用于防治霧霾的耐膨脹納米建筑材料的制備方法，由以下步驟組成:
1)將活性炭與蒙脫石、納米二氧化鈦、二氧化硅、γ-氨丙基三乙氧基硅烷研磨，過100目篩，制得混合物A;
2)將羥丙基甲基纖維素、金屬陽離子絮凝劑、硝酸鎳、聚合氯化鋁鐵雷尼鎳與氧化錳粉碎混合后，再加入其10倍質量的蒸餾水，然后對其進行超聲處理，超聲處理條件為:溫度90-1OO0C,超聲功率500W，超聲時間40-50min ；制得混合物B ；
3)將其余組分粉碎混合后，再加入其8倍質量的蒸餾水，然后對其進行超聲處理，超聲處理條件為:溫度70-800C，超聲功率450W，超聲時間30-40min ；制得混合物C；
4)將混合物A、B置入混合物C中，再對其進行超聲處理，超聲處理條件為:溫度60°C，超聲功率500W，超聲時間75min ；制得混合物D ；
5)將混合物D倒入混煉機中混煉3-4min;調節混煉機溫度至140-160°C，向混煉機中加入丁腈橡膠改性酚醛樹脂、減壓渣油；
6)降低混煉機的轉速，將其余組分粉碎混合后，過100-200目篩過濾后備用;在高溫90-100 °C攪拌均勻制得混合物E;使混合物E溫降至70 °C以下，然后進行卸砂、冷卻，冷卻后進行破碎處理，篩分后即可得到耐高溫低膨脹材料。
[0016]以上所述是本發明的實施例，故凡依本發明申請范圍所述的構造、特征及原理所做的等效變化或修飾，均包括于本發明專利申請范圍內。
【主權項】
1.一種用于防治霧霾的耐膨脹納米建筑材料，其特征在于，它包括的組成原料為:丁腈橡膠改性酚醛樹脂8-10份、烏洛托品15-20份、減壓渣油5-10份、瀝青基碳纖維粉末30-35份、非鹵化有機次膦酸酯5-7份、六次甲基四胺8-10份、三甲基戊基三乙氧基硅烷2-4份、導電云母粉0.3-0.5重量份、納米導電石墨粉0.2-0.4重量份、多異氰酸酯的三聚體0.8-1重量份、聚四氟乙烯纖維1-2重量份、活性炭50-70重量份、蒙脫石12-20重量份、納米二氧化鈦5-12重量份、二氧化硅3-7重量份、γ -氨丙基三乙氧基硅烷1-10重量份、羥丙基甲基纖維素6-12重量份、金屬陽離子絮凝劑0.5-5.5重量份、硝酸鎳4-8重量份、聚合氯化招鐵1_10重量份、雷尼銀8_12重量份、氧化猛1-5重量份、低聚3-氨丙基二乙氧基娃燒5-10重量份、粘接劑2-8重量份。2.根據權利要求1-3任一所述的一種用于防治霧霾的耐膨脹納米建筑材料的制備方法，其特征在于:由以下步驟組成: . 1)將活性炭與蒙脫石、納米二氧化鈦、二氧化硅、T-氨丙基三乙氧基硅烷研磨，過100目篩，制得混合物A; .2)將羥丙基甲基纖維素、金屬陽離子絮凝劑、硝酸鎳、聚合氯化鋁鐵雷尼鎳與氧化錳粉碎混合后，再加入其10倍質量的蒸餾水，然后對其進行超聲處理，超聲處理條件為:溫度90-1OO0C,超聲功率500W，超聲時間40-50min ；制得混合物B ； .3)將其余組分粉碎混合后，再加入其8倍質量的蒸餾水，然后對其進行超聲處理，超聲處理條件為:溫度70-800C，超聲功率450W，超聲時間30-40min ；制得混合物C； . 4)將混合物A、B置入混合物C中，再對其進行超聲處理，超聲處理條件為:溫度60°C，超聲功率500W，超聲時間75min ；制得混合物D ； . 5)將混合物D倒入混煉機中混煉3-4min;調節混煉機溫度至140-160°C，向混煉機中加入丁腈橡膠改性酚醛樹脂、減壓渣油； . 6)降低混煉機的轉速，將其余組分粉碎混合后，過100-200目篩過濾后備用;在高溫90-100 °C攪拌均勻制得混合物E;使混合物E溫降至70 °C以下，然后進行卸砂、冷卻，冷卻后進行破碎處理，篩分后即可得到耐高溫低膨脹材料。
【文檔編號】C08K7/06GK106084647SQ201610621293
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年8月2日 公開號201610621293.4, CN 106084647 A, CN 106084647A, CN 201610621293, CN-A-106084647, CN106084647 A, CN106084647A, CN201610621293, CN201610621293.4
【發明人】楊定寬
【申請人】蘇州銳特捷化工制品有限公司