一種免燒陶瓷透水磚及其制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及廢舊陶瓷的環保應用技術領域，更具體的說，涉及一種免燒陶瓷透水磚及其制造方法。
【背景技術】
[0002]目前，全球淡水資源日趨匱乏，科學合理地獲取水資源并利用水資源正成為日益重要的研究課題。雨水是人類獲取淡水資源的重要途徑之一，然而，人類居住的城市主要被用花崗巖、大理石、釉面磚、水泥和柏油等不透水的材質鋪設的城市廣場、商業街、人行道、社區活動地和停車場等硬化地面所占據。下雨時，硬化地面完全阻止了雨水直接滲入地下，導致路面積水，不僅妨礙了人們的出行，而且寶貴的淡水資源最終隨排水管道流走，一方面加重了城市排水設施的運行負擔，另一方面導致地下水位難以補充回升，直接影響城市植被的健康，同時雨水的大量流失進一步加劇了城市的干旱和缺水問題。因此，開發新型的環保建筑材料，使地面積水快速滲入地下，從而改善并美化人類生存環境勢在必行。
[0003]而當下，城鎮化建設是保持經濟持續健康發展的強大引擎，是促進社會全面進步的必然要求。但是，快速城鎮化的同時，城市發展也面臨巨大的環境與資源壓力，外延增長式的城市發展模式已難以為繼，《國家新型城鎮化規劃(2014-2020)》明確提出，必須堅持可持續發展的新型城鎮化發展道路。大力推進建設自然積存、自然滲透、自然凈化的海綿城市，節約水資源，保護和改善城市生態環境，促進生態文明建設。規劃也為工業固廢的綜合利用提出了新的要求與新的思路:取自于自然，必須還之與自然。城鎮化進入以提升質量為主的轉型發展新階段。隨著社會整體工業進步和材料產業技術升級，目前的建材已非傳統意義上的建筑材料，而是生態功能性綜合微系統。因此，新型城鎮化建設理所應當的成為了工業固廢、尤其是大宗固廢綜合利用的主戰場和最大落腳點。
[0004]廢舊陶瓷是陶瓷生產中因工藝或銷售問題等遺留下的廢料，由于廢舊陶瓷質地堅硬，因此難以回收重復利用，也不適用于重新生產，因此，廢陶瓷的回收利用問題亟待解決。
【發明內容】
[0005]本發明所要解決的技術問題是提供一種透水性能良好的免燒陶瓷透水磚及其制造方法。
[0006]本發明的目的是通過以下技術方案來實現的:一種免燒陶瓷透水磚，包括:具有聚合物包覆層的陶瓷碎粒以及膠粘劑，所述具有聚合物包覆層的陶瓷碎粒通過所述膠粘劑混合粘接并固化;其中，所述陶瓷碎粒的顆粒直徑為0.01-20mm，所述聚合物包覆層為環氧樹月旨、丙烯酸系樹脂和聚氨酯中的一種或多種;所述膠粘劑為環氧樹脂膠粘劑、丙烯酸系樹脂膠粘劑和聚氨酯膠粘劑中的一種或多種。
[0007]優選的，100重量份的免燒陶瓷透水磚中所述膠粘劑的的含量為2-25份。
[0008]優選的，100重量份的具有聚合物包覆層的陶瓷碎粒中聚合物包覆層的含量為
0.5-25 份。
[0009]優選的，所述陶瓷碎粒的顆粒直徑為0.01-20mm。
[0010]優選的，100重量份的聚合物包覆層中顏料的含量為1-20份。
[0011 ] 一種如上任一所述免燒陶瓷透水磚的制造方法，包括以下步驟:
[0012]步驟S1:對廢舊陶瓷進行粉碎獲得陶瓷碎粒；
[0013]步驟S2:對步驟SI獲得的陶瓷碎粒進行粒度篩選；
[0014]步驟S3:對篩選后的陶瓷碎粒進行聚合物包覆層加工；
[0015]步驟S4:將具有聚合物包覆層的陶瓷碎粒與膠粘劑進行攪拌混合；
[0016]步驟S5:將步驟S4中的陶瓷碎粒攪拌混合物倒入建材模具中進行成型制造；
[0017]所述聚合物包覆層為環氧樹脂、丙烯酸系樹脂和聚氨酯中的一種或多種;所述膠粘劑為環氧樹脂膠粘劑、丙烯酸系樹脂膠粘劑和聚氨酯膠粘劑中的一種或多種。
[0018]優選的，所述步驟SI中還包括對陶瓷碎粒進行表面處理激活的步驟;篩選后的陶瓷碎粒直徑為0.01-20mm。
[0019]優選的，所述步驟S3中，將聚合物包覆層原材料與篩選后得到的陶瓷碎粒加入到攪拌釜中，攪拌5-20分鐘后升溫至40-160°C繼續攪拌10-30分鐘，然后冷卻至室溫獲得具有聚合物包覆層的陶瓷碎粒。
[0020]優選的，所述步驟S4中，在25°C下，將步驟S2得到的具有聚合物包覆層的陶瓷碎粒與膠粘劑倒入攪拌釜中進行攪拌10-25分鐘;還包括在攪拌前加入光穩定劑的步驟。
[0021 ]優選的，所述步驟S3中，還包括在聚合物包覆層原材料中混入顏料的步驟。
[0022 ]本發明帶來的益處是:利用廢舊陶瓷破碎成顆粒直徑為0.01-20mm的陶瓷碎粒，然后通過聚合物制作成具有聚合物包覆層的顆粒，再通過膠粘劑將具有聚合物包覆層的陶瓷碎粒進行混合粘接并固化后形成透水性良好的陶瓷透水磚，具有聚合物包覆層的陶瓷碎粒保持了陶瓷碎粒的不規則形狀，進行混合粘接時，因為不規則形狀的陶瓷碎粒可以在粘接后存在透水間隙，從而使得利用陶瓷碎粒制作的透水磚能夠具有良好的透水性能。實現了對廢舊陶瓷的回收以及利用。
[0023]此外，除了透水性能良好外，因陶瓷的硬度以及聚合物的耐蝕性，使得透水磚還具有保濕、抗壓、抗寒、耐風化、耐磨、防滑、防堵等優良性能，并可循環使用，是海綿城市建設核心生態建筑材料之一。使得廢舊陶瓷成為一種新型建筑材料的重要原材料，實現了對廢舊陶瓷的利用。
[0024]另外，由于廢舊陶瓷本身經過了燒結硬化，而本發明中，僅使用陶瓷碎粒作為骨料，從而所制作出的透水磚不需要再進行燒結硬化，只需膠粘劑固化即可。
【附圖說明】
[0025]圖1是本發明的免燒廢舊陶瓷透水磚的制作方法流程圖。
【具體實施方式】
[0026]下面描述本發明的優選實施方式，本領域普通技術人員將能夠根據下文所述用本領域的相關技術加以實現，并能更加明白本發明的創新之處和帶來的益處。
[0027]實施例一
[0028]本實施例提供了一種以廢舊陶瓷為原料制作的擁有獨特透水滲水性能的免燒陶瓷透水磚，包括:具有聚合物包覆層的陶瓷碎粒以及膠粘劑，所述具有聚合物包覆層的陶瓷碎粒通過所述膠粘劑混合粘接并固化;其中，所述陶瓷碎粒的顆粒直徑為0.01-20mm，所述聚合物包覆層為環氧樹脂膠粘劑、丙烯酸系樹脂膠粘劑和聚氨酯膠粘劑中的一種或多種；所述膠粘劑為環氧樹脂膠粘劑、丙烯酸系樹脂膠粘劑和聚氨酯膠粘劑中的一種或多種。利用顆粒直徑為0.01-20mm的陶瓷碎粒配合聚合物制作成具有聚合物包覆層的顆粒，再通過膠粘劑將具有聚合物包覆層的陶瓷碎粒進行粘接起來形成透水性良好的建筑材料，該建筑材料可以應用于建筑材料的制作，實現了對陶瓷碎粒的回收以及利用。聚合物包覆層可以顯著的提高膠粘劑與具有聚合物包覆層的陶瓷碎粒之間的界面強度，從而提高固化后的建筑材料的強度和保持率。
[0029]在本實施例中，100重量份的具有聚合物包覆層的免燒陶瓷透水磚中，當所述膠粘劑的含量為2-25份時，此時，固化后的免燒陶瓷透水磚可以具有良好的力學性能，另外還可以使所述免燒陶瓷透水磚的成本適中。
[0030]在本實施例中，所述聚合物包覆層的含量可以根據預期的成型體的強度和透水性進行適當的選擇。優選的，100重量份的具有聚合物包覆層的免燒陶瓷透水磚中聚合物包覆層的含量為0.5-25份。當所述聚合物包覆層的含量處于上述范圍之內時，不僅可以使最終固化后的免燒陶瓷透水磚具有良好的透水性，而且還可以提高該固化后的免燒陶瓷透水磚的強度。根據本發明，所述聚合物包覆層為固化的選自丙烯酸系樹脂膠粘劑、環氧樹脂膠粘劑和聚氨酯膠粘劑中的一種或多種。上述聚合物對陶瓷碎粒具有良好的粘附力，并且具有良好的耐候性，可以使得最終的固化后的免燒陶瓷透水磚具有優異的綜合性能。
[0031]在本實施例中，所述膠粘劑用于將所述具有聚合物包覆層的陶瓷碎粒粘結在一起，并經成型和固化以后獲得具有一定形狀和強度的滲水透水功能的建筑材料。
[0032]本實施例對所述膠粘劑的種類沒有特別限定，可以為領域常用的各種粘結劑。所述膠粘劑可以為選自丙烯酸系樹脂膠粘劑、環氧樹脂膠粘劑和聚氨酯膠粘劑中的一種或多種，上述膠粘劑不僅對陶瓷碎粒具有良好的粘附力；而且上述膠粘劑還具有好的耐紫外老化性、耐細菌侵蝕性和耐水性，可以使最終得到的滲水透水磚具有良好的耐候性。
[0033]在本實施例中，所述陶瓷碎粒的平均顆粒直徑選用為0.01-20毫米，當所述陶瓷碎粒的顆粒直徑處于上述范圍之內時，可以得到表面致密度高、長期透水性好且美觀的功能磚。在確保透水性的前提下，從進一步提高由該陶瓷碎粒制備的透水磚的強度的角度出發，將所述陶瓷碎粒的平均顆粒直徑優選為1-5毫米，此時，可明顯的提高透水磚的結構強度。本發明中，陶瓷碎粒的平均粒徑是采用篩分法測定的。即，使陶瓷碎粒通過不同尺寸的篩孔來測定陶瓷碎粒的平均粒徑。
[0034]本實施例中，所述環氧樹脂膠粘劑、丙烯酸樹脂膠粘劑和聚氨酯膠粘劑是指市場上常用的雙組份熱固性膠粘劑。
[0035]本實施例中，為了增強所述環氧樹脂膠粘劑、丙烯酸樹脂膠粘劑和聚氨酯膠粘劑的耐候性能，還需要進行特定的加工，即需要加入防老劑，光穩定劑等多種助劑。
[0036]實施例二
[0037]本實施例提供了一種滲水透水功能磚的制備方法，該方法包括將根據本發明的陶瓷碎粒與聚合物進行混合、成型并固化過程。
[0038]具體步驟包括:
[0039]步驟S1:對廢舊陶瓷進行粉碎獲得陶瓷碎粒；
[0040]步驟S2:對陶瓷碎粒進行粒度篩選，選出顆粒直徑為0.01-20mm的陶瓷碎粒；
[0041 ]步驟S3:對篩選后的陶瓷碎粒進行聚合物包覆層加工；
[0042]步驟S4:將具有聚合物包覆層的陶瓷碎粒與膠粘劑進行混合攪拌；
[0043]步驟S5:將步驟S4中的陶瓷碎粒混合攪拌物倒入制磚模具中進行成型制造；
[0044]所述聚合物包覆層為環氧樹脂膠粘劑、丙烯酸系樹脂膠粘劑和聚氨酯膠粘劑中的一種或多種;所述膠粘劑為環氧樹脂膠粘劑、丙烯酸系樹脂膠粘劑和聚氨酯膠粘劑中的一種或多種。
[0045]在一種實施方式中，所述膠粘劑為環氧樹脂膠粘劑，根據本發明的制備方法優選先將具有聚合物包覆層的陶瓷碎粒與環氧樹脂混合均勻，然后加入環氧樹脂固化劑，混合均勻，接著將上述混合物成型，并進行固化，從而得到本發明的免燒陶瓷透水磚。
[0046]在另一種實施方式中，所述膠粘劑為聚氨酯膠粘劑，且所述聚氨酯膠粘劑含有保護或未