一种粉煤灰人造石及其制备方法与流程

本发明属于资源利用及建筑装饰材料领域，尤其涉及一种粉煤灰人造石及其制备方法。

背景技术：

1、粉煤灰是从燃煤过程产生的烟气中收捕下来的细微固体颗粒物，主要来自电力、热力的生产和供应行业及其他使用燃煤设施的行业。粉煤灰是一种大宗工业固体废物，2022年我国粉煤灰产生量达到8.31亿吨。我国火电厂粉煤灰的主要氧化物组成为：sio2、al2o3、feo、fe2o3、cao、tio2等，粉煤灰在建筑、道路、农业等领域得到了广泛应用。在建筑领域，粉煤灰被用于生产混凝土、砖块等建筑材料；在道路领域，粉煤灰被用于路基填筑、路面基层等；在农业领域，粉煤灰被用于改善土壤理化性质、提高作物产量等。此外，粉煤灰还可用于生产新型墙体材料、陶瓷制品等领域。

2、目前，我国粉煤灰平均综合利用率约为70％，仍有大量的粉煤灰堆放在渣场。堆放过程，粉煤灰中的细小颗粒物会随风飘散，影响空气质量，长期吸入这些颗粒物会对人体呼吸系统造成危害。因此，大量堆放的粉煤灰不仅对环境造成危害，对人体健康也会造成影响。如何合理利用资源,变废为宝,化害为利,拓展粉煤灰利用领域，提升粉煤灰综合利用率是十分迫切的问题。

3、人造石通常是指人造石实体面材、人造石石英石、人造石岗石等；由于人造石类型不同，其成分也不尽相同，一般而言主要成分是树脂、铝粉、颜料和固化剂等。人造石是一种新型环保复合材料，与不锈钢、陶瓷等传统建材相比，人造石不但功能多样，颜色丰富，应用范围也更加广泛。因此若是能采用粉煤灰制成人造石，则不仅能变废为宝，提高粉煤灰的综合利用率，也能降低人造石的生产成本。

技术实现思路

1、针对现有技术中存在的上述缺陷，本发明的目的是提供一种粉煤灰人造石及其制备方法，以粉煤灰为无机填料，以丙烯酸树脂为粘合剂，并辅以各种助剂，从而获得深色系抗压强度高、耐磨、吸水率低、不易变形的粉煤灰人造石，不仅实现了粉煤灰的资源化利用，同时也降低了人造石的生产成本。

2、为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、本发明提供了一种粉煤灰人造石的制备方法，包括以下按重量份数计的如下原料组分：

4、

5、优选的，所述丙烯酸树脂制备所用的基体选用甲基丙烯酸甲酯。

6、优选的，所述过氧化物类引发剂选用过氧化甲乙酮、过氧化二异丙苯、氢过氧化物、过氧化苯甲酰中的一种。

7、优选的，所述苯胺类促进剂选用二甲基苯胺、二乙基苯胺、二甲基对甲苯胺中的一种。

8、优选的，所述甲酯类树脂稀释剂选用苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸中的一种。

9、优选的，所述丙烯酸酯类树脂助交联剂选用三羟甲基丙烷三丙烯酸酯或三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯中的一种。

10、优选的，所述粉煤灰的细度要求为经45μm方孔筛的筛余量≤30wt％，含水量≤1％。

11、优选的，其性能满足：抗压强度≥110mpa，抗弯强度≥50mpa，莫氏硬度≥5，吸水率低于0.4％。

12、本发明第二方面提供了一种如本发明第一方面所述的粉煤灰人造石的制备方法，包括以下步骤：

13、s1，将丙烯酸树脂、甲酯类树脂稀释剂、丙烯酸酯类树脂助交联剂、粉煤灰真空搅拌后，再加入过氧化物类引发剂和苯胺类促进剂，继续搅拌后获得混合料；

14、s2，将混合料高压喷射至模具底部形成混合料层，经振动后压制成型，脱模后经抛光打磨获得粉煤灰人造石。

15、优选的，所述s1中，真空搅拌时间为5～10分钟，继续搅拌时间为3～10分钟。

16、优选的，所述步骤s2中，所述混合料层的厚度为1～2cm；所述振动时间为3～8分钟；所述压制成型的压力为8～12mpa，压制成型后放置1～3h后脱模。

17、本发明所提供的粉煤灰人造石及其制备方法，还具有以下几点有益效果：

18、1、本发明的粉煤灰人造石及其制备方法，以粉煤灰为无机填料，丙烯酸树脂为粘合剂，辅以各种助剂，制备深色系粉煤灰人造石,该人造石的表面光洁、平整，抗压强度高，可达110mpa以上，莫氏硬度高，吸水率低，遇到热水不变形，可用于室内台面、水槽、地面、墙面等装饰；

19、2、本发明对燃煤电厂的粉煤灰进行了合理再利用，变废为宝,拓展粉煤灰利用领域，同时也降低了人造石的生产成本；

20、3、本发明的制备工艺简单，易操作，可控性强。

技术特征：

1.一种粉煤灰人造石，其特征在于，包括以下按重量份数计的如下原料组分：

2.根据权利要求1所述的粉煤灰人造石，其特征在于，所述丙烯酸树脂制备所用的基体选用甲基丙烯酸甲酯。

3.根据权利要求1所述的粉煤灰人造石，其特征在于，所述过氧化物类引发剂选用过氧化甲乙酮、过氧化二异丙苯、氢过氧化物、过氧化苯甲酰中的一种。

4.根据权利要求1所述的粉煤灰人造石，其特征在于，所述苯胺类促进剂选用二甲基苯胺、二乙基苯胺、二甲基对甲苯胺中的一种。

5.根据权利要求1所述的粉煤灰人造石，其特征在于，所述甲酯类树脂稀释剂选用苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸中的一种。

6.根据权利要求1所述的粉煤灰人造石，其特征在于，所述丙烯酸酯类树脂助交联剂选用三羟甲基丙烷三丙烯酸酯或三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯中的一种。

7.根据权利要求1所述的粉煤灰人造石，其特征在于，所述粉煤灰的细度要求为经45μm方孔筛的筛余量≤30wt％，含水量≤1％。

8.根据权利要求1所述的粉煤灰人造石，其特征在于，其性能满足：抗压强度≥110mpa，抗弯强度≥50mpa，莫氏硬度≥5，吸水率低于0.4％。

9.一种如权利要求1～8任一项所述的粉煤灰人造石的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

10.根据权利要求9所述的粉煤灰人造石的制备方法，其特征在于，所述s1中，真空搅拌时间为5～10分钟，继续搅拌时间为3～10分钟。

11.根据权利要求9所述的粉煤灰人造石的制备方法，其特征在于，所述步骤s2中，所述混合料层的厚度为1～2cm；所述振动时间为3～8分钟；所述压制成型的压力为8～12mpa，压制成型后放置1～3h后脱模。

技术总结
本发明公开了一种粉煤灰人造石及其制备方法，粉煤灰人造石包括以下按重量份数计的如下原料组分：丙烯酸树脂100～110重量份；过氧化物类引发剂0.5～3重量份；苯胺类促进剂0.2～1.5重量份；甲酯类树脂稀释剂5～20重量份；丙烯酸酯类树脂助交联剂5～20重量份；粉煤灰200～500重量份。本发明以粉煤灰为无机填料，以丙烯酸树脂为粘合剂，并辅以各种助剂，从而获得深色系抗压强度高、耐磨、吸水率低、不易变形的粉煤灰人造石，不仅实现了粉煤灰的资源化利用，同时也降低了人造石的生产成本。

技术研发人员：徐莉,杨文滨
受保护的技术使用者：宝武集团环境资源科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/7/11