一種砂基透水磚的制備方法

專利名稱：一種砂基透水磚的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種砂基透水磚的制備方法。
背景技術(shù)：
目前，城市建設(shè)中大多采用水泥、柏油、大理石等非透水性材質(zhì)鋪設(shè)地面，這些硬化路面使地表與空氣的熱量、水分交換很困難，自然調(diào)節(jié)城市地面溫度和濕度的能力很差， 地表吸收熱量困難，導(dǎo)致城市空間內(nèi)存留大量余熱，地面還會(huì)大量反射，輻射太陽(yáng)熱能，從而導(dǎo)致出現(xiàn)城市夜間溫度比郊外夜間溫度高的現(xiàn)象。而且，在雨天時(shí)，硬化路面會(huì)阻止雨水直接滲入地下，造成到處積水，影響道路的舒適性和安全性，同時(shí)阻斷了雨水直接補(bǔ)充地下水的途徑，使城市地下水位難以回升，直接影響城市地表植被的健康生長(zhǎng)，綠化困難，加重了城市的干旱缺水問(wèn)題；而積水涌入下水道后注入江河，加重了城市排水系統(tǒng)和江河的排泄負(fù)擔(dān)，晴天時(shí)地面又極為干燥，塵土飛揚(yáng)，環(huán)境舒適度大大降低。為此，本發(fā)明的發(fā)明人通過(guò)深入研究后，開(kāi)發(fā)了砂基透水磚，例如，CN101528630A 公開(kāi)了一種復(fù)合透水磚，該透水磚包括透水表層和透水基層，透水表層和透水基層緊密結(jié)合為一體；透水表層和透水基層中分別包含有硅砂和粘結(jié)硅砂的粘結(jié)劑；所述透水表層中的粘結(jié)劑中至少包含有親水性粘結(jié)劑。然而，在現(xiàn)有的砂基透水磚的制備過(guò)程中，砂基透水磚或者是通過(guò)常溫固化的方法進(jìn)行固化成形的，或者是通過(guò)加熱固化的方法進(jìn)行固化成形的。而常溫固化的方法通常需要固化10-24小時(shí)，使得生產(chǎn)效率很低。雖然加熱固化的方法可以大大縮短固化時(shí)間，但是通常仍然需要固化4-8小時(shí)，使得生產(chǎn)效率仍然較低；而且，通過(guò)傳統(tǒng)的加熱固化方法制得的砂基透水磚存在強(qiáng)度低和透水性差的缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服采用現(xiàn)有的方法制備的砂基透水磚存在強(qiáng)度低和透水性差的缺陷，提供了一種新的砂基透水磚的制備方法，采用該方法制備的砂基透水磚具有較高的強(qiáng)度和較好的透水性。本發(fā)明提供了一種砂基透水磚的制備方法，其中，該方法包括制備砂基透水磚預(yù)制件，并使該砂基透水磚預(yù)制件進(jìn)行微波固化，所述微波固化的條件包括固化溫度為 80-150°C，固化時(shí)間為3-20分鐘。根據(jù)本發(fā)明提供的砂基透水磚的制備方法，通過(guò)使砂基透水磚預(yù)制件在預(yù)定的固化溫度下進(jìn)行微波固化，使得透水磚預(yù)制件的磚體內(nèi)外溫度基本一致，從而使最終制備的砂基透水磚具有較高的強(qiáng)度，而且，如此制備的砂基透水磚具有較高的透水系數(shù)，也即具有較好的透水性；另外，根據(jù)本發(fā)明提供的方法，只需要很短的時(shí)間即可實(shí)現(xiàn)對(duì)砂基透水磚預(yù)制件進(jìn)行固化，從而大大提高了生產(chǎn)效率。
具體實(shí)施例方式根據(jù)本發(fā)明的所述砂基透水磚的制備方法包括制備砂基透水磚預(yù)制件，并使該砂基透水磚預(yù)制件進(jìn)行微波固化，所述微波固化的條件包括固化溫度為80-150°C，固化時(shí)間為3-20分鐘。在優(yōu)選情況下，所述固化溫度為100-140°C，所述固化時(shí)間為3-15分鐘。根據(jù)本發(fā)明提供的方法，所述砂基透水磚預(yù)制件的厚度沒(méi)有具體的限定，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用中的砂基透水磚的厚度而確定，所述透水磚預(yù)制件的厚度通?？梢詾?-80厘米，優(yōu)選為2-40厘米，進(jìn)一步優(yōu)選為2-20厘米。根據(jù)本發(fā)明提供的方法，所述砂基透水磚預(yù)制件通常含有硅砂、粘合劑、固化劑和溶劑，且該砂基透水磚預(yù)制件的制備可以采用常規(guī)的方法實(shí)施，例如，制備砂基透水磚預(yù)制件的方法可以包括將硅砂、粘合劑、固化劑和溶劑混合并進(jìn)行成型。在所述砂基透水磚預(yù)制件中，所述粘合劑和固化劑的含量的增大有利于提高最終制備的砂基透水磚的強(qiáng)度，但是也會(huì)增大砂基透水磚的生產(chǎn)成本，因此，綜合考慮砂基透水磚的強(qiáng)度和生產(chǎn)成本，相對(duì)于100重量份的硅砂，所述粘合劑的含量?jī)?yōu)選為1-10重量份，更優(yōu)選為2-8重量份；所述固化劑的含量?jī)?yōu)選為0. 1-4重量份，更優(yōu)選為0. 15-2重量份。在本發(fā)明中，所述粘合劑的種類(lèi)沒(méi)有特別的限定，能夠?qū)⒐枭罢辰Y(jié)在一起的各種粘合劑均可用于本發(fā)明中并實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的。例如，所述粘結(jié)劑可以選自環(huán)氧樹(shù)脂、聚偏氟乙烯樹(shù)脂、水玻璃、酚醛樹(shù)脂、丙烯酸樹(shù)脂、聚胺脂樹(shù)脂和硅酸鹽水泥中的一種或多種； 優(yōu)選情況下，所述粘結(jié)劑為酚醛樹(shù)脂和/或環(huán)氧樹(shù)脂。所述酚醛樹(shù)脂和環(huán)氧樹(shù)脂可以在常規(guī)的酚醛樹(shù)脂和環(huán)氧樹(shù)脂中適當(dāng)?shù)剡x擇。具體地，所述酚醛樹(shù)脂可以為酸催化酚醛樹(shù)脂和 /或堿催化酚醛樹(shù)脂，優(yōu)選為酸催化酚醛樹(shù)脂，且所述酸催化酚醛樹(shù)脂的重均分子量可以為 300-12000，優(yōu)選為500-5000。所述環(huán)氧樹(shù)脂優(yōu)選為雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂，所述環(huán)氧樹(shù)脂的環(huán)氧值可以為0. 3-0. 55mol/100g，其重均分子量可以為500-10000，優(yōu)選為800-5000。用于本發(fā)明的固化劑的種類(lèi)沒(méi)有特別的限定，例如，可以選自胺型固化劑、酸酐型固化劑、聚磷酸鋁、氟硅酸鈉和烏洛托品中的一種或多種；優(yōu)選情況下，所述固化劑為胺型固化劑和/或酸酐型固化劑。所述胺型固化劑可以為乙二胺、三甲基六亞甲基二胺、六亞甲基四胺、二乙基三胺、羥甲基乙二胺、羥乙基乙二胺、二羥乙基乙二胺、羥乙基二乙烯三胺、 二羥乙基乙二胺、羥乙基二乙烯三胺、二羥乙基二乙烯三胺、羥乙基己二胺、一氰乙基乙二胺、二氰乙基乙二胺、二氰乙基己二胺、雙氰胺、環(huán)己二胺、孟烷二胺、胺乙基呱嗪、異佛爾酮二胺和二氨基環(huán)己烷中的至少一種；所述酸酐型固化劑例可以為甲基四氫鄰苯二甲酸酐、 甲基六氫苯酐、丁二酸酐和己二酸酐中的至少一種。在更優(yōu)選的實(shí)施方式中，當(dāng)所述粘結(jié)劑為酚醛樹(shù)脂時(shí)，所述固化劑最優(yōu)選為六亞甲基四胺；當(dāng)所述粘結(jié)劑為環(huán)氧樹(shù)脂時(shí)，所述固化劑最優(yōu)選為上述胺型固化劑。在所述砂基透水磚預(yù)制件中，相對(duì)于100重量份的硅砂，所述溶劑的含量可以為 0. 1-5重量份，優(yōu)選為0. 2-2重量份。所述溶劑可以為水、甲醇、乙醇、乙酸乙酯和丙酮中的一種或多種，優(yōu)選為水、甲醇和乙醇中的至少一種。在本發(fā)明中，所述硅砂可以為各種常規(guī)的硅砂，例如可以為風(fēng)積沙、河沙和海砂中的至少一種，所述硅砂的顆粒直徑為0. 1-2毫米，優(yōu)選為0. 2-1毫米。以下通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。以下實(shí)施例和對(duì)比例中根據(jù)JC/T945-2005規(guī)定的方法來(lái)測(cè)定砂基透水磚的透水系數(shù)和抗壓強(qiáng)度。實(shí)施例1
本實(shí)施例用于說(shuō)明本發(fā)明提供的砂基透水磚的制備方法。在5重量份的雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂(購(gòu)自淄博少華工貿(mào)有限公司，環(huán)氧值為 0. 09-0. 14mol/100g)中加入0. 5重量份的乙醇，混合均勻后，加入0. 6重量份的乙二胺得到膠液。然后，將該膠液加到100重量份的平均顆粒直徑為0. 6mm硅砂中并混合均勻。將得到的混合物倒入尺寸為100 X 200 X 45毫米的鋼制模具中，使用型號(hào)為YAW4605的液壓機(jī)(購(gòu)自上海新三思計(jì)量?jī)x器制造有限公司)，在20°C下，施加3000N/cm2的壓力，壓制1分鐘，然后卸去壓力，從而制得砂基透水磚預(yù)制件。然后，使該砂基透水磚預(yù)制件在130°C下微波固化8分鐘，固化后脫模，從而得到砂基透水磚Al，該砂基透水磚的抗壓強(qiáng)度和透水系數(shù)如下表1所示。對(duì)比例1根據(jù)實(shí)施例1的方法制備砂基透水磚預(yù)制件，并使該砂基透水磚預(yù)制件在固化烘箱(購(gòu)自中山凱旋真空技術(shù)工程有限公司)中在130°C下固化8小時(shí)之后脫模，得到砂基透水磚D1，該砂基透水磚的抗壓強(qiáng)度和透水系數(shù)如下表1所示。實(shí)施例2本實(shí)施例用于說(shuō)明本發(fā)明提供的砂基透水磚的制備方法。在6重量份的酚醛樹(shù)脂(購(gòu)自山東圣泉化工股份有限公司，重均分子量為 2000-20000)中加入0. 5重量份的乙醇，混合均勻后，加入1. 0重量份的六亞甲基四胺得到膠液。然后，將該膠液加到100重量份的平均顆粒直徑為Imm硅砂中并混合均勻。將得到的混合物倒入尺寸為100 X 200 X 45毫米的鋼制模具中，使用型號(hào)為YAW4605的液壓機(jī)(購(gòu)自上海新三思計(jì)量?jī)x器制造有限公司)，在20°C下，施加3000N/cm2的壓力，壓制1分鐘，然后卸去壓力，從而制得砂基透水磚預(yù)制件。然后，使該砂基透水磚預(yù)制件在100°C下微波固化15分鐘，固化后脫模，從而得到砂基透水磚A2，該砂基透水磚的抗壓強(qiáng)度和透水系數(shù)如下表1所示。實(shí)施例3本實(shí)施例用于說(shuō)明本發(fā)明提供的砂基透水磚的制備方法。在7重量份的雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂(購(gòu)自淄博少華工貿(mào)有限公司，環(huán)氧值為 0. 09-0. 14mol/100g)中加入0. 5重量份的乙醇，混合均勻后，加入0. 8重量份的羥甲基乙二胺得到膠液。然后，將該膠液加到100重量份的平均顆粒直徑為1. 2mm硅砂中并混合均勻。 將得到的混合物倒入尺寸為100 X 200 X 45毫米的鋼制模具中，使用型號(hào)為YAW4605的液壓機(jī)(購(gòu)自上海新三思計(jì)量?jī)x器制造有限公司)，在20°C下，施加3000N/cm2的壓力，壓制1分鐘，然后卸去壓力，從而制得砂基透水磚預(yù)制件。然后，使該砂基透水磚預(yù)制件在140°C下微波固化3分鐘，固化后脫模，從而得到砂基透水磚A3，該砂基透水磚的抗壓強(qiáng)度和透水系數(shù)如下表1所示。表 權(quán)利要求
1.一種砂基透水磚的制備方法，其特征在于，該方法包括制備砂基透水磚預(yù)制件，并使該砂基透水磚預(yù)制件進(jìn)行微波固化，所述微波固化的條件包括固化溫度為80-150°C，固化時(shí)間為3-20分鐘。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述微波固化的條件包括固化溫度為 100-140°C，固化時(shí)間為3-15分鐘。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述砂基透水磚預(yù)制件的厚度為2-20厘米。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述砂基透水磚預(yù)制件含有硅砂、粘合劑、固化劑和溶劑。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中，在所述砂基透水磚預(yù)制件中，相對(duì)于100重量份的硅砂，所述粘合劑的含量為1-10重量份，所述固化劑的含量為0. 1-4重量份，所述溶劑的含量為0. 1-5重量份。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中，在所述砂基透水磚預(yù)制件中，相對(duì)于100重量份的硅砂，所述粘合劑的含量為2-8重量份，所述固化劑的含量為0. 15-2重量份，所述溶劑的含量為0. 2-2重量份。
7.根據(jù)權(quán)利要求4-6中任意一項(xiàng)所述的方法，其中，所述粘合劑為環(huán)氧樹(shù)脂、聚偏氟乙烯樹(shù)脂、水玻璃、酚醛樹(shù)脂、丙烯酸樹(shù)脂、聚胺脂樹(shù)脂和硅酸鹽水泥中的一種或多種。
8.根據(jù)權(quán)利要求4-6中任意一項(xiàng)所述的方法，其中，所述固化劑選自胺型固化劑、酸酐型固化劑、聚磷酸鋁、氟硅酸鈉和烏洛托品中的一種或多種。
9.根據(jù)權(quán)利要求4-6中任意一項(xiàng)所述的方法，其中，硅砂的平均顆粒直徑為0.1-2毫米。
10.根據(jù)權(quán)利要求4-6中任意一項(xiàng)所述的方法，其中，所述溶劑為水、甲醇、乙醇、乙酸乙酯和丙酮中的一種或多種。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種砂基透水磚的制備方法，該方法包括制備砂基透水磚預(yù)制件，并使該砂基透水磚預(yù)制件進(jìn)行微波固化，所述微波固化的條件包括固化溫度為80-150℃，固化時(shí)間為3-20分鐘。采用該方法可以大大縮短固化時(shí)間，并顯著提高砂基透水磚的抗壓強(qiáng)度和透水性。
文檔編號(hào)B28B11/00GK102555044SQ20101061664
公開(kāi)日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2010年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月30日
發(fā)明者秦升益, 秦申二, 賈屹海, 馬金奎 申請(qǐng)人:北京仁創(chuàng)鑄造有限公司