沙板及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于防風(fēng)治沙技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種可安裝在沙漠表面的沙板及其制備 方法。所述沙板可用于沙漠及戈壁等需要防風(fēng)固沙的場合，通過降低沙面風(fēng)速起到防風(fēng)固 沙的目的。
【背景技術(shù)】
[0002] 沙漠地區(qū)由于長期干旱少雨，風(fēng)沙很大。為了阻止風(fēng)沙對于沙漠鐵路或城市邊緣 的侵襲，目前普遍采用石板或者塑料編織網(wǎng)鋪成ImXlm的小方格進行防風(fēng)固沙。石板材料 簡單易得，主要用于風(fēng)速40米/砂W上地區(qū)的防風(fēng)固沙；但其不能實現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)及運輸 成本高昂，難W得到大規(guī)模的應(yīng)用。塑料編織網(wǎng)可W規(guī)模化生產(chǎn)，但由于材料固有物性的原 因，只能用于40米/砂W下的風(fēng)速，才有比較好的防風(fēng)固沙效果。
[0003] 隨著現(xiàn)代社會的發(fā)展，沙漠化的日益嚴(yán)重，±地資源的不斷減少嚴(yán)重威脅到人類 的生存和發(fā)展。為了實現(xiàn)防風(fēng)固沙的產(chǎn)業(yè)化，實現(xiàn)在高風(fēng)速（40米/砂)環(huán)境下防風(fēng)固沙得 到大規(guī)模的應(yīng)用。因此需要一種類似于石板的材料來滿足防風(fēng)固沙材料的需求，彌補石板 難W大規(guī)模應(yīng)用的缺陷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，本發(fā)明提供一種可安裝在沙漠表面的沙板， 其中，所述沙板包含作為主體的細沙W及作為粘合劑的環(huán)氧膠。
[0005] 在本發(fā)明的一個實施方式中，所述細沙來自沙漠，優(yōu)選在沙漠原位獲得。
[0006] 在本發(fā)明的一個實施方式中，所述環(huán)氧膠是改性環(huán)氧膠。
[0007] 在本發(fā)明中，所述沙板的抗彎強度> 15MPa。
[0008] 另一方面，本發(fā)明提供一種制備所述沙板的方法，所述方法包括：
[000引 （1)將細沙干燥；
[0010] 似加入環(huán)氧膠，并攬拌均勻，形成混合物；
[0011] (3)將所述混合物模壓成型；
[0012] (4)在模壓狀態(tài)下加熱固化；
[001引 妨冷卻后脫模，形成沙板。
[0014] 在本發(fā)明的一個實施方式中，在模壓狀態(tài)下加熱固化是通過導(dǎo)熱油加熱模壓機來 進行，溫度為140~16(TC，優(yōu)選155°C，時間為3~8分鐘。
[0015] 在本發(fā)明的一個實施方式中，所述冷卻采用循環(huán)冷卻水冷卻模壓機模具來進行， 溫度為5~10°C，時間為30~60砂，優(yōu)選40砂。
[0016] 在本發(fā)明的一個實施方式中，在模壓狀態(tài)下加熱固化的過程中，模壓壓力為 150 + 5M 化。
[0017] 在本發(fā)明的一個實施方式中，所述環(huán)氧膠由環(huán)氧膠A和環(huán)氧膠B混合均勻獲得。即 將環(huán)氧膠A和環(huán)氧膠B按照配比加入攬拌機中，在400轉(zhuǎn)/分鐘（r/min)的轉(zhuǎn)速下攬拌5~ 10分鐘。在優(yōu)選的實施方式中，所述環(huán)氧膠A和環(huán)氧膠B的配比為55%:45%。環(huán)氧膠A和 環(huán)氧膠B可W從市場上購得，包括但不限于浙江金海環(huán)境技術(shù)股份有限公司與上海勁合材 料科技有限公司合作開發(fā)的環(huán)氧膠A和環(huán)氧膠B，可W從浙江金海環(huán)境技術(shù)股份有限公司 購得。
[0018] 具體來說（但不限于此），本發(fā)明提供一種耐光老化、耐熱老化、耐水侵蝕、耐高 溫、高強度的沙板。該沙板的長度為Im，寬度13cm~20畑1，厚度10mm~20mm。在本發(fā)明中， 采用環(huán)氧膠或改性環(huán)氧膠粘結(jié)沙漠細沙，經(jīng)過高壓模壓成型，在高壓狀態(tài)下加熱固化、冷卻 后脫模而成，用于沙漠高風(fēng)速地區(qū)的防風(fēng)固沙。
[0019] 本發(fā)明的沙板W沙漠細沙及環(huán)氧膠為原材料，沙板長度為100cm，沙板的寬度為 13cm~20cm，厚度為10mm~20mm，其制備工藝包括：細沙干燥、環(huán)氧膠混合、細沙和環(huán)氧膠 混合、模壓成型、加熱固化、脫模成品、成品檢驗。
[0020] 在一個優(yōu)選的實施方式中，所述的沙板采用改性環(huán)氧膠作為粘合劑，添加比例為 8%~20%，優(yōu)選15%，W沙板的重量百分?jǐn)?shù)計。該既能保證環(huán)氧膠和細沙完全粘合，又有較好 的性價比。經(jīng)過改性的環(huán)氧膠粘結(jié)力強，抗光、熱老化，耐水性好，制成沙板后抗風(fēng)吹、雨打、 太陽曬。
[0021] 在另一個優(yōu)選實施方式中，所述沙板長度為Im，該主要是因為長度Im易于組合成 Im X Im的四方形小格子，利于防風(fēng)固沙。
[0022] 本發(fā)明的另一方面涉及沙板的生產(chǎn)步驟；先將環(huán)氧膠在攬拌機中混合均勻后加入 干燥過的細沙，混合均勻，將定量的混合物加入模壓機中，保持一定的壓力，加熱5分鐘，冷 卻模具后開模即得到沙板。
[0023] 在一個優(yōu)選的實施方式中，所述沙板中所述環(huán)氧膠由環(huán)氧膠A和環(huán)氧膠B混合均 勻獲得。即將環(huán)氧膠A和環(huán)氧膠B按照配比加入攬拌機中，在40化/min的轉(zhuǎn)速下攬拌5~ 10分鐘。在優(yōu)選的實施方式中，所述環(huán)氧膠A和環(huán)氧膠B的配比為55%:45%。細沙和環(huán)氧 膠的攬拌時間為5~10分鐘，模壓鎖模壓力為150MPa。
[0024] 在一個優(yōu)選的實施方式中，所述加熱方式是導(dǎo)熱油加熱，導(dǎo)熱油溫度為150~ 16(TC，優(yōu)選155°C，加熱時間為5分鐘。
[0025] 在一個優(yōu)選的實施方式中，所述冷卻方式是循環(huán)冷卻水冷卻，冷卻水在模具中自 動循環(huán)，冷卻溫度為5~1(TC，冷卻時間3分鐘。
[0026] 采用上述工藝制作的沙板，抗彎強度> 15MPa。
[0027] 測試標(biāo)準(zhǔn)為GB/T2567-2008。普通石板抗彎強度在10~30MPa之間，根據(jù)石材的 致密程度不同而有很大的差別。
[0028] 采用上述工藝制作的沙板，抗光、熱老化性能按照GB/T16422. 3《塑料實驗室 光源暴露實驗方法第H部分英光紫外燈》標(biāo)準(zhǔn)進行實驗室加速老化試驗。評價采用GB/ T2567-2008標(biāo)準(zhǔn)對抗彎強度> lOMPa (普通石板抗彎強度）進行評價。
[0029] 抗光、熱老化性能試驗選用UV-340管模擬太陽光的紫外光譜分布，6(TC光照8小 時(模擬沙漠白天的光福射狀態(tài))，5(TC冷凝4小時(模擬沙漠夜間的無福射狀態(tài)）進行不間 斷循環(huán)試驗。試驗用紫外光源箱設(shè)定福照度9. 8W/m2,試驗福照度14. 7W，h/m2。（試驗福照 度是根據(jù)英光-紫外燈的設(shè)定福照度為9. 8W ? h/m2,而傳感器測試區(qū)占燈管有效波長的比 例系數(shù)為1. 5,所W光源箱中沙板所受實際福照度為14. 7W ? h/m2。）根據(jù)阿侖尼烏斯公式 K=A ? e^a/KT, K為反應(yīng)速率常數(shù)，A為指前因子，e為自然對數(shù)的底，Ea為反應(yīng)活化能，R為摩 爾氣體常數(shù)（8. 31J.K-i.m〇ri)，T為開氏溫度，在T1 (實驗室試驗溫度333. 15K)和T2 (實 際沙漠溫度-年白天平均氣溫298. 15K)條件下反應(yīng)速率常速的倍數(shù)為；Kl/K2=e-Eawi/TH/ T2)，又該環(huán)氧膠固化反應(yīng)Ea=113.5KJ/mol(廠家測試數(shù)據(jù))。據(jù)此可計算Kl/K2=123.06,據(jù) 此可計算出在實驗室條件下年紫外光福照總量為l〇564KW-h/m 2。沙板實地沙漠試驗地的 年紫外光福照總量為1744KW，h/m2。（沙漠的年紫外光福射總量按W下公式得出：按國際出 版社CIE NO. 85給定，紫外區(qū)290-320nm占太陽總福照的0. 6%，320-400nm占10. 38%，合計 紫外區(qū)占10. 98%，而沙漠年太陽福射總量為A (KW ? h/m2)，因此沙漠地區(qū)的年紫外福射能量 為AX 1000X0. 1098 (W ?h/m2)。也即實驗室條件下1年沙板受紫外光福照度相當(dāng)于在沙漠 環(huán)境中6. 06年。在某沙漠實地試驗及紫外光源箱試驗1~8個月沙板抗彎強度對比數(shù)據(jù) 如下表：
[0030] 沙漠實地試驗、紫外光源箱試驗1~8個月沙板抗彎強度對比數(shù)據(jù)
[0031]
【主權(quán)項】
1. 一種可安裝在沙漠表面的沙板，其中，所述沙板包含作為主體的細沙以及作為粘合 劑的環(huán)氧膠。
2. 如權(quán)利要求1所述的沙板，其特征在于，所述細沙來自沙漠，優(yōu)選在沙漠原位獲得。
3. 如權(quán)利要求1所述的沙板，其特征在于，所述環(huán)氧膠是改性環(huán)氧膠。
4. 如權(quán)利要求1所述的沙板，其特征在于，所述沙板的抗彎強度> 15MPa。
5. -種制備權(quán)利要求1-4任一項所述沙板的方法，所述方法包括： (1) 將細沙干燥； (2) 加入環(huán)氧膠，并攪拌均勻，形成混合物； (3) 將所述混合物模壓成型； (4) 在模壓狀態(tài)下加熱固化；和 (5) 冷卻后脫模，形成沙板。
6. 如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，在模壓狀態(tài)下加熱固化是通過導(dǎo)熱油加熱 模壓機來進行，溫度為150-160°C，時間為3~8分鐘。
7. 如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述冷卻采用循環(huán)冷卻水冷卻模壓機模具 來進行，溫度為5~KTC，時間30~60秒。
8. 如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，在模壓狀態(tài)下加熱固化的過程中，模壓壓力 為 150±5MPa。
9. 如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述環(huán)氧膠由環(huán)氧膠A和環(huán)氧膠B混合均勻 獲得。
10. 如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述環(huán)氧膠A和環(huán)氧膠B的配比為 50%:50% ~60%:40%。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種可安裝在沙漠表面的沙板，其中，所述沙板包含作為主體的細沙以及作為粘合劑的環(huán)氧膠。本發(fā)明還提供制備所述沙板的方法，包括：(1)將細沙干燥；(2)加入環(huán)氧膠，并攪拌均勻，形成混合物；(3)將所述混合物模壓成型；(4)在模壓狀態(tài)下加熱固化；(5)冷卻后脫模，形成沙板。該沙板用于沙漠戶外防風(fēng)固沙用，通過降低沙漠中沙表面風(fēng)速達到防風(fēng)固沙的目的。
【IPC分類】C04B26-14, C04B14-06
【公開號】CN104649613
【申請?zhí)枴緾N201310606377
【發(fā)明人】丁宏廣, 黃祿英
【申請人】浙江金海環(huán)境技術(shù)股份有限公司, 甘肅金海新材料有限公司
【公開日】2015年5月27日
【申請日】2013年11月25日