[發明專利]一種潮濕環境下土遺址加固保護用有機硅改性復合材料及其制備方法

無效

• 申請號: 201210169641.0
• 申請日: 2012-05-28
• 公開（公告）號: CN102703089A
• 公開（公告）日: 2012-10-03
• 發明（設計）人: 范敏;肖杰;游上海;陳粵;馬振華;諶小靈;孫廣平
• 申請（專利權）人: 廣州市翰瑞文物保護設計研究中心
• 主分類號: C09K17/40
• 分類號: C09K17/40;C09K105/00
• 代理公司: 廣州知友專利商標代理有限公司 44104
• 代理人: 李海波

技術領域

本發明涉及一種潮濕環境下土遺址加固保護用有機硅改性復合材料，本發明還涉及一種潮濕環境下土遺址加固保護用有機硅改性復合材料的制備方法。?

背景技術

潮濕環境下土遺址加固保護一直是文物界面臨的重要課題，為了采取科學的保護措施使它們得到妥善保護，依據遺址加固保護的原則，研制一種能在潮濕環境下固化的環保型加固保護材料，對保護潮濕環境下土遺址具有重要意義。?

潮濕環境下土遺址的特殊性，對應用于潮濕環境下土遺址的保護材料提出了較苛刻的要求。目前國內能應用于潮濕環境下土遺址加固保護的材料并不多，且多數處于試驗階段，加固保護的效果也不顯著，而國外的加固保護產品價格昂貴，也不一定適合我國國情。?

中國專利申請公開號為CN101935531A的申請公開了一種采用無機材料加固干燥、半干燥、潮濕環境條件下的黃土遺址的加固劑及其制備和加固方法。該發明的原理是利用草酸與氫氧化鋇反應產生草酸鋇，從而將松散的土壤顆粒連為一體，達到加固防風化的效果。上述專利申請中的加固劑雖然具有成本低，制備過程和加固方法簡單，易操作等優點，但生成的草酸鋇易在潮濕環境下土遺址表面結晶。?

中國專利申請公開號為CN1544761的申請公開了一種土遺址表層加固保護材料。該方法采用有機硅類加固劑，能在較為潮濕條件下固化，加固后土層外觀無變化，抗壓強度顯著提高，但滲透性較差，僅加固遺址土層表面，沒有對遺址本體產生加固保護的效果。?

發明內容

為解決潮濕環境下土遺址的加固保護技術難題，本發明的目的在于提供一種切實有效的用于潮濕環境下土遺址加固保護的有機硅改性復合材料。?

本發明的另一目的在于提供一種工藝簡單、反應條件溫和的潮濕環境下土遺址加固保護用有機硅改性復合材料的制備方法。?

本發明提供的一種潮濕環境下土遺址加固保護用有機硅改性復合材料，其特征在于：主要由以下重量百分數含量的組分制備而成：?

正硅酸乙酯10～25%，?

甲基三乙氧基硅烷20～35%，?

硅烷偶聯劑1～5%,?

無水乙醇20～35%，?

水20～30%。?

上述組分中：?

所述正硅酸乙酯為水解制備無機二氧化硅顆粒常用原料，正硅酸乙酯可選用堅意化工進口有限公司的產品；?

所述甲基三乙氧基硅烷為一種活性較高的有機硅原料，用于有機硅玻璃樹脂的制備，具有較好的憎水性；?

所述硅烷偶聯劑的類型為KH-550、KH-560或KH-570，硅烷偶聯劑KH-550，KH-560，KH-570是常見的有機硅交聯材料，能促進正硅酸乙酯水解產生的無機二氧化硅與甲基三甲氧基硅烷之間的交聯反應。?

上述潮濕環境下土遺址加固保護用有機硅改性復合材料的制備方法，其特征在于包括以下步驟：?

（1）將正硅酸乙酯與水混合，常溫下快速攪拌，加入濃酸調節pH值為2～4，在50℃～80℃溫度下快速攪拌水解3～4小時，按正硅酸乙酯的體積加入同體積的無水乙醇，攪拌，得到正硅酸乙酯水解液；?

（2）在50℃～80℃溫度下，水解聚合甲基三乙氧基硅烷1～3小時，將正硅酸乙酯水解液加入其中，然后加入硅烷偶聯劑，繼續攪拌，降溫出料，得到無色或乳白色液體。?

上述制備方法中：?

所述步驟（1）中，正硅酸乙酯與水的體積比為1～3∶1。?

所述步驟（1）中，正硅酸乙酯與水混合后在常溫下快速攪拌的時間為10～30分鐘。?

所述步驟（1）中，濃酸為濃鹽酸或濃硫酸。?

所述步驟（1）中，加入無水乙醇后的攪拌時間為20～40分鐘。?

所述步驟（2）中，水解聚合甲基三乙氧基硅烷時，水與甲基三乙氧基硅烷的體積比為1:1～3。?

所述硅烷偶聯劑的類型為KH-550、KH-560或KH-570。?

所述步驟（2）中，加入硅烷偶聯劑后繼續攪拌的時間為1～2小時。?

本發明有機硅改性復合材料與現有材料相比，具有以下優點：?

（1）具有優越的滲透性能，在土遺址表面噴灑或滴入此加固保護液，能快速滲入到土遺址本體中，滲入的深度可達10cm。?

（2）具有較好的力學性能，應用到土遺址上，可同時增強遺址本體內部及其表面強度，提高土遺址抗風化能力（如圖1～6所示，從對比圖中明顯看出加固后土樣致密性明顯提高）。?

（3）具有優越的耐水、耐鹽性能以及耐候性。?