2020101592670轻质3D打印建筑油墨及其地聚合物凝胶材料的制备方法.pdf

(19)国家知识产权局

(12)发明专利

(10)授权公告号CN113372032B
(45)授权公告日2023.10.17
(21)申请号202010159267.0C04B28/00(2006.01)
(22)申请日2020.03.09B33Y70/10(2020.01)
(65)同一申请的已公布的文献号(56)对比文件
申请公布号CN113372032AUS2018111878A1,2018.04.26
CN106082898A,2016.11.09
(43)申请公布日2021.09.10CN109053012A,2018.12.21
(73)专利权人博湃建筑科技（上海）有限公司CN108218310A,2018.06.29
地址201401上海市奉贤区奉金路469号4CN104310818A,2015.01.28
幢3层1158室CN107298546A,2017.10.27
(72)发明人蒋旭峰CN107522501A,2017.12.29
CN108218271A,2018.06.29
(74)专利代理机构北京卓言知识产权代理事务CN108409330A,2018.08.17
所(普通合伙)11365CN109053002A,2018.12.21
专利代理师王茀智龚清媛CN110330282A,2019.10.15
(51)Int.Cl.审查员黄秋华
C04B12/00(2006.01)

C04B7/26(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图1页
(54)发明名称
轻质3D打印建筑油墨及其地聚合物凝胶材
料的制备方法
(57)摘要
一种轻质3D打印建筑油墨及其地聚合物凝
胶材料的制备方法，其中地聚合物凝胶材料的制
备方法包括脱销粉煤灰和水玻璃碱渣的混合步
骤以及多晶硅废料的添加步骤；轻质3D打印建筑
油墨包括砂、PVA纤维、增稠剂、水和上述凝胶材
料，凝胶材料的质量百分比为35～40％，砂的质
量百分比为50～55％，PVA纤维的质量百分比为
0.1～0.2％，增稠剂的质量百分比为0.05～
0.15，水的质量百分比为9～14％。本发明利用水
玻璃碱渣、脱销粉煤灰和多晶硅废料制得地聚合
物凝胶材料，该凝胶材料具备优异的力学性能，
并采用上述凝胶材料制备形成3D打印建筑油墨，
该制备方法实现了对于工业废弃物的再利用，具
有良好的环境友好性。
CN113372032B
CN113372032B权利要求书1/1页

1.一种轻质3D打印建筑油墨中地聚合物凝胶材料的制备方法，其特征在于，包括如下
步骤：
步骤a：脱销粉煤灰和水玻璃碱渣混合，其中，脱销粉煤灰的质量为x，水玻璃碱渣中二
氧化硅与硅酸钠的总质量为y，x:y为1:0.4～0.84，并加入二氧化锰作为催化剂和过氧化氢
作为强氧化剂，研磨制得混合粉料，混合粉料中的反应方程式为：
2
SiO3ˉ+2H2O＝H2SiO3+2OHˉ

NH4+OH＝NH3+H2O

2NH3+3H2O2＝N2+6H2O；
步骤b：混合粉料与多晶硅废料混合，其中，多晶硅废料中晶体硅粉的质量为z，x：z为1:
0.0225～0.0375，制得胶凝材料。
2.根据权利要求1所述的轻质3D打印建筑油墨中地聚合物凝胶材料的制备方法，其特
征在于：所述步骤a中，x：y为1：0.6。
3.根据权利要求1所述的轻质3D打印建筑油墨中地聚合物凝胶材料的制备方法，其特
征在于：所述步骤a的混合粉料中，二氧化锰的质量百分比为0.1％，过氧化氢的质量百分比
为0.05％。
4.根据权利要求1所述的轻质3D打印建筑油墨中地聚合物凝胶材料的制备方法，其特
征在于，所述水玻璃碱渣中二氧化硅和硅酸钠的总含量占比为50‑70％，所述多晶硅废料中
晶体硅粉的含量为10％‑20％。
5.根据权利要求1所述的轻质3D打印建筑油墨中地聚合物凝胶材料的制备方法，其特
征在于，所述步骤a中混合粉料的比表面积为550～600m2/kg，所述步骤a中脱销粉煤灰的
28d活性指数为70％以上。
6.根据权利要求1所述的轻质3D打印建筑油墨中地聚合物凝胶材料的制备方法，其特
征在于，x：y：z为1:0.6:0.033。
7.根据权利要求1所述的轻质3D打印建筑油墨中地聚合物凝胶材料的制备方法，其特
征在于，所述步骤b中的多晶硅废料为多晶硅生产过程中的切削清洗液经絮凝、氧化后的半
干粉料，含水率为20～25％。
8.一种轻质3D打印建筑油墨，其特征在于：包括砂、PVA纤维、增稠剂、水和根据权利要
求1～7任一项的制备方法所制得的凝胶材料，所述凝胶材料的质量百分比为35～40％，所
述砂的质量百分比为50～55％，所述PVA纤维的质量百分比为0.1～0.2％，所述增稠剂的质
量百分比为0.05～0.15，所述水的质量百分比为9～1