本發(fā)明涉及一種光催化改性纖維復(fù)合干粉砂漿，適用于建筑屋面、建筑幕墻、墻面裝飾等領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

水泥外墻建筑材料的耐沾污性、耐磨性及耐久性目前仍然是建筑行業(yè)關(guān)注的熱門問題。以涂層形式涂覆于外墻表面，是目前光催化材料應(yīng)用最廣泛的方式，專利CN201510241472.0將光催化劑負(fù)載于多孔結(jié)構(gòu)上制成防護(hù)涂層，能夠有效阻隔外部有害物的侵蝕，提高光催化劑的結(jié)合力。然而光催化涂層需要在水泥砂漿硬化后才能噴涂，在一定程度上增加了工作時(shí)間，降低操作效率，且長(zhǎng)期經(jīng)過強(qiáng)太陽光照射或大雨傾瀉后，涂層材料在水泥制品的附著力逐漸減弱，光催化效果也因此明顯下降目前世界上在售的光催化水泥主要是意大利光催化水泥（TX Aria和TX Arca），其光催化有效成分為TiO₂，以顆粒形式分散在水泥中。在水泥水化過程中，水化產(chǎn)物會(huì)包裹住TiO₂顆粒，降低光催化效率。因此如何發(fā)揮光催化顆粒在水泥中的有效作用，是粉狀TiO₂光催化材料應(yīng)用的難點(diǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對(duì)上述問題，將水泥、砂、TiO₂/SiO₂復(fù)合光催化纖維、廢水泥、內(nèi)摻防水劑、礦物摻和料、納米材料、減水劑復(fù)合制備光催化改性纖維干粉砂漿，不僅簡(jiǎn)化了外墻防護(hù)工藝，還能有效提高光催化效率和砂漿強(qiáng)度，且制備方法簡(jiǎn)單，性能優(yōu)異。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種光催化改性纖維復(fù)合干粉砂漿，由質(zhì)量百分比為30~50%水泥、20~35%砂、1~5%TiO₂/SiO₂復(fù)合光催化改性纖維、5~15%廢水泥、1~3%內(nèi)摻防水劑、5~10%礦物摻和料、0.5~1%納米顆粒、0.5~1%減水劑組成。

本發(fā)明中TiO₂/SiO₂復(fù)合光催化改性纖維的制備方法如下：將無水乙醇、氨水、水按（30~45）:（2~4）:（1~2）比例混合，保持40℃恒溫水浴，在攪拌速率為120~150 r/min時(shí)迅速滴加正硅酸乙酯，正硅酸乙酯和氨水的比例為（1.0~1.5）:1，得到SiO₂溶膠；然后在SiO₂溶膠中逐步滴加TiO₂溶膠，得到TiO₂/SiO₂復(fù)合溶膠；將纖維浸漬于TiO₂/SiO₂復(fù)合溶膠中，勻速提拉后經(jīng)干燥處理，得到TiO₂/SiO₂復(fù)合光催化改性纖維。其中所述的纖維材料包括但不限于玻璃纖維、玄武巖纖維、PVA纖維中的一種或多種。

本發(fā)明中，所述廢水泥由0.037 mm~ 1mm的細(xì)廢水泥和1.01mm~4.75mm的粗廢水泥組成，其中細(xì)廢水泥和粗廢水泥的比例為1: (1.2~1.5)。

本發(fā)明中，所述的內(nèi)摻防水劑為甲基硅醇鈉、乙基硅醇鈉、聚乙基羥基硅氧烷、水溶性樹脂乳液、脂肪酸及其鹽類中的一種。

本發(fā)明中，所述的礦物摻和料為粉煤灰、硅灰、礦渣、偏高嶺土中的一種或多種。

本發(fā)明中，所述的納米顆粒為納米SiO₂、納米ZrO₂、納米Al₂O₃、納米ZnO、納米CaCO₃中的一種或多種。

本發(fā)明中，所述的減水劑為萘系高效減水劑、三聚氰胺系高效減水劑、脂肪酸系高減水劑、聚羧酸鹽系高效減水劑中的一種。

本發(fā)明的有益效果在于：

1、光催化材料與干粉砂漿相結(jié)合，能夠使水泥制品具有自清潔特性，有效消除煙塵和其他污染物，大大減少建筑物外墻的清潔次數(shù)。

2、將TiO₂/SiO₂復(fù)合溶膠改性于纖維上，能夠有效防止水泥水化產(chǎn)物的包裹，增加光催化材料與外部的接觸面，從而提高光催化劑的光催化效率。

3、通過級(jí)配調(diào)控廢水泥，在砂漿中能夠分別起到骨料和礦物摻合料的作用，能進(jìn)一步提高水泥制品的強(qiáng)度；同時(shí)廢水泥中水化產(chǎn)物水化硅酸鈣與內(nèi)摻防水劑反應(yīng)，能夠進(jìn)一步提高疏水效果。

附圖說明

圖1是純干粉砂漿與本發(fā)明復(fù)合干粉砂漿的耐沾污性對(duì)比圖。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1

1）將無水乙醇、氨水、水按30:2:1比例混合，保持40℃恒溫水浴，在攪拌速率為120 r/min時(shí)迅速滴加正硅酸乙酯，正硅酸乙酯和氨水的比例為1.0:1，得到SiO₂溶膠；然后在SiO₂溶膠中逐步滴加TiO₂溶膠，得到TiO₂/SiO₂復(fù)合溶膠；將玻璃纖維浸漬于TiO₂/SiO₂復(fù)合溶膠中，勻速提拉后經(jīng)干燥處理，得到TiO₂/SiO₂復(fù)合光催化改性纖維。

2）將廢水泥過篩后復(fù)配，0.037 ~ 1mm的細(xì)廢水泥和1.01~4.75mm的粗廢水泥的比例為1: 1.2。

3） 將30%水泥、35%砂、5%TiO₂/SiO₂復(fù)合光催化改性纖維、15%廢水泥、3%甲基硅醇鈉、10%偏高嶺土、1%納米SiO₂、1%聚羧酸鹽系高效減水劑混合，攪拌均勻制得光催化改性纖維復(fù)合干粉砂漿。

實(shí)施例2

1）將無水乙醇、氨水、水按35:3:2比例混合，保持40℃恒溫水浴，在攪拌速率為130 r/min時(shí)迅速滴加正硅酸乙酯，正硅酸乙酯和氨水的比例為1.3:1，得到SiO₂溶膠；然后在SiO₂溶膠中逐步滴加TiO₂溶膠，得到TiO₂/SiO₂復(fù)合溶膠；將玄武巖纖維浸漬于TiO₂/SiO₂復(fù)合溶膠中，勻速提拉后經(jīng)干燥處理，得到TiO₂/SiO₂復(fù)合光催化改性纖維。

2）將廢水泥過篩后復(fù)配，0.037 ~ 1mm的細(xì)廢水泥和1.01~4.75mm的粗廢水泥的比例為1: 1.3。

3）將50%水泥、20%砂、4%TiO₂/SiO₂復(fù)合光催化改性纖維、14%廢水泥、2%聚乙基羥基硅氧烷、9%硅灰、0.5%納米CaCO₃、0.5%脂肪酸系高減水劑混合，攪拌均勻制得光催化改性纖維復(fù)合干粉砂漿。

實(shí)施例3

1）將無水乙醇、氨水、水按45:3:2比例混合，保持40℃恒溫水浴，在攪拌速率為140 r/min時(shí)迅速滴加正硅酸乙酯，正硅酸乙酯和氨水的比例為1.4:1，得到SiO₂溶膠；然后在SiO₂溶膠中逐步滴加TiO₂溶膠，得到TiO₂/SiO₂復(fù)合溶膠；將PVA纖維浸漬于TiO₂/SiO₂復(fù)合溶膠中，勻速提拉后經(jīng)干燥處理，得到TiO₂/SiO₂復(fù)合光催化改性纖維。

2）將廢水泥過篩后復(fù)配，0.037 ~ 1mm的細(xì)廢水泥和1.01~4.75mm的粗廢水泥的比例為1:1.4。

3） 將45%水泥、32%砂、1%TiO₂/SiO₂復(fù)合光催化改性纖維、10%廢水泥、2.5%乙基硅醇鈉、8.5%礦渣、0.5%納米ZrO₂、0.5%三聚氰胺系高效減水劑混合，攪拌均勻制得光催化改性纖維復(fù)合干粉砂漿。

實(shí)施例4

1）將無水乙醇、氨水、水按35:4:1比例混合，保持40℃恒溫水浴，在攪拌速率為150 r/min時(shí)迅速滴加正硅酸乙酯，正硅酸乙酯和氨水的比例為1.5:1，得到SiO₂溶膠；然后在SiO₂溶膠中逐步滴加TiO₂溶膠，得到TiO₂/SiO₂復(fù)合溶膠；將玻璃纖維和PVA纖維浸漬于TiO₂/SiO₂復(fù)合溶膠中，勻速提拉后經(jīng)干燥處理，得到TiO₂/SiO₂復(fù)合光催化改性纖維。

2）將廢水泥過篩后復(fù)配，0.037 ~ 1mm的細(xì)廢水泥和1.01~4.75mm的粗廢水泥的比例為1: 1. 5。

3） 將44%水泥、35%砂、3%TiO₂/SiO₂復(fù)合光催化改性纖維、5%廢水泥、2%水溶性樹脂乳液、9.5%粉煤灰、1%納米SiO₂、0.5%萘系高減水劑混合，攪拌均勻制得光催化改性纖維復(fù)合干粉砂漿。

實(shí)施例5

1）將無水乙醇、氨水、水按30:2:1比例混合，保持40℃恒溫水浴，在攪拌速率為120 r/min時(shí)迅速滴加正硅酸乙酯，正硅酸乙酯和氨水的比例為1.0:1，得到SiO₂溶膠；然后在SiO₂溶膠中逐步滴加TiO₂溶膠，得到TiO₂/SiO₂復(fù)合溶膠；將玻璃纖維浸漬于TiO₂/SiO₂復(fù)合溶膠中，勻速提拉后經(jīng)干燥處理，得到TiO₂/SiO₂復(fù)合光催化改性纖維。

2）將廢水泥過篩后復(fù)配，0.037 ~ 1mm的細(xì)廢水泥和1.01~4.75mm的粗廢水泥的比例為1: 1.4。

3） 將43%水泥、34%砂、2%TiO₂/SiO₂復(fù)合光催化改性纖維、12%廢水泥、2.5%脂肪酸內(nèi)摻防水劑、2%礦渣、3%硅灰、0.2%納米Al₂O₃、0.3%納米ZnO、1%聚羧酸鹽系高效減水劑混合，攪拌均勻制得光催化改性纖維復(fù)合干粉砂漿。

實(shí)施例6

1）將無水乙醇、氨水、水按40:3:1比例混合，保持40℃恒溫水浴，在攪拌速率為130 r/min時(shí)迅速滴加正硅酸乙酯，正硅酸乙酯和氨水的比例為1.3:1，得到SiO₂溶膠；然后在SiO₂溶膠中逐步滴加TiO₂溶膠，得到TiO₂/SiO₂復(fù)合溶膠；將玻璃纖維、玄武巖纖維和PVA纖維浸漬于TiO₂/SiO₂復(fù)合溶膠中，勻速提拉后經(jīng)干燥處理，得到TiO₂/SiO₂復(fù)合光催化改性纖維。

2）將廢水泥過篩后復(fù)配，0.037 ~ 1mm的細(xì)廢水泥和1.01~4.75mm的粗廢水泥的比例為1: 1.2。

3） 將45%水泥、27%砂、4%TiO₂/SiO₂復(fù)合光催化改性纖維、15%廢水泥、1%脂肪酸鹽內(nèi)摻防水劑、7%偏高嶺土、0.5%納米ZnO、0.5%聚羧酸鹽系高效減水劑混合，攪拌均勻制得光催化改性纖維復(fù)合干粉砂漿。

如圖1所示，為純干粉砂漿與本發(fā)明復(fù)合干粉砂漿于室外9個(gè)月的耐沾污性對(duì)比圖，由圖可知，本發(fā)明復(fù)合干粉砂漿的耐污性能優(yōu)異。