[發(fā)明專利]改性橡膠粉、防靜電泄露的砌墻磚及其制備方法

有效

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• 申請日: 2013-11-05
• 公開（公告）號(hào): CN103601390A
• 公開（公告）日: 2014-02-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王振軍;劉建飛;艾濤;蔣瑋
• 申請（專利權(quán)）人: 長安大學(xué)
• 主分類號(hào): C04B18/22
• 分類號(hào): C04B18/22
• 代理公司: 西安恒泰知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 61216
• 代理人: 史玫

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及建筑工程技術(shù)，具體涉及一種防靜電泄露的建筑材料，利用該材料加工的砌墻磚及砌墻磚的制備方法。

背景技術(shù)

橡膠粉多由廢舊輪胎磨細(xì)制得，能夠改善水泥基材料的韌性，提高材料的電阻率，但由于橡膠粉的表面憎水特性，橡膠粉與硬化水泥漿體之間存在的固-固界面區(qū)，使得其與水泥基體的粘結(jié)界面強(qiáng)度較低，從而影響了橡膠粉水泥材料的整體性能。由廢舊輪胎制備的膠粉將含有硬脂酸鋅，鋅將會(huì)降低膠粉與水泥砂漿的粘結(jié)力，使用強(qiáng)堿溶液浸泡可去除硬脂酸鋅。用偶聯(lián)劑處理橡膠顆粒，如硅烷偶聯(lián)劑一個(gè)分子鏈中有憎水和親水這兩種基團(tuán)，偶聯(lián)劑的憎水基團(tuán)與橡膠顆粒的環(huán)氧基偶聯(lián)，其多重分子在橡膠粉的表面自組合為一單層；它的親水基團(tuán)是向外伸展的，與無機(jī)包裹材料進(jìn)行反應(yīng)；這樣，橡膠粉顆粒、偶聯(lián)劑和水泥材料可形成復(fù)合微粒。因此，可通過在水泥材料中添加改性橡膠粉，提高水泥材料的電阻率，改善其力學(xué)性能，制備性能優(yōu)異的水泥基防靜電泄露材料。

另外，隨著科學(xué)技術(shù)和電子工業(yè)的發(fā)展，各種電子設(shè)備的應(yīng)用日益增多，靜電泄露已經(jīng)成為一種新的社會(huì)公害。由靜電泄露造成的電磁干擾不僅會(huì)影響各種電子設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，而且對身體健康也有危害。據(jù)估計(jì)，全世界電子電氣設(shè)備由于靜電干擾發(fā)生故障，每年造成的經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)5億美元。科學(xué)研究證實(shí)，人長期處于電磁輻射環(huán)境中身心健康將會(huì)受到嚴(yán)重?fù)p害。目前城市電力、醫(yī)療射頻設(shè)備和大型機(jī)房等所產(chǎn)生的靜電泄露和電磁輻射等已經(jīng)引起人們的廣泛關(guān)注。靜電危害的綜合治理已成為世界各國注意的焦點(diǎn)。因此，開發(fā)防靜電泄露的建筑工程材料，越來越重要。

現(xiàn)有技術(shù)中，減少靜電泄露危害可以采用以下兩條途徑：

（1）通過工藝、工裝、人員、環(huán)境控制等措施，盡可能防止或減少靜電的產(chǎn)生；

（2）通過中和或泄漏的方法將靜電消除。在建筑材料方面，國內(nèi)生產(chǎn)的靜電泄漏材料有：防靜電橡膠板、PVC防靜電地板、防靜電活動(dòng)地板塊等。

然而，以上防靜電建筑材料存在以下問題：

1）防靜電泄露材料承受荷載能力較差，不能作為結(jié)構(gòu)材料；

2）防靜電橡膠易老化、磨損、易燃；

3）PVC防靜電地板塊粘結(jié)效果差，易滲出炭黑粉；

4）防靜電活動(dòng)地板易變形、易燃、且周圍導(dǎo)電膠條連接不好，使防靜電性能不穩(wěn)定等；

5）整體性能差、強(qiáng)度低、極易磨損起塵，難以推廣應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷或不足，本發(fā)明的目的之一在于提供一種改性橡膠粉。

為此，本發(fā)明提供的改性橡膠粉的制備方法如下：初始橡膠粉經(jīng)改性劑改性處理得改性橡膠粉，所述改性劑為添加有硅烷偶聯(lián)劑和鈦酸四丁酯的乙醇。

所述硅烷偶聯(lián)劑和鈦酸四丁酯的質(zhì)量比為1:1，所述乙醇的用量為：硅烷偶聯(lián)劑和鈦酸四丁酯的總質(zhì)量與無水乙醇的質(zhì)量比為2:98；所述改性劑的用量為初始橡膠粉質(zhì)量的5%。

所述改性處理的條件為：先在85℃條件下混勻，接著在20-30℃下放置12-24小時(shí)后干燥。

所述初始橡膠粉為經(jīng)堿液清洗過的橡膠粉。

所述堿液為飽和氫氧化鈉溶液。

傳統(tǒng)的橡膠粉改性技術(shù)一般通過單一偶聯(lián)劑（如硅烷偶聯(lián)劑）將橡膠粉與水泥材料進(jìn)行耦合，以提高橡膠粉與水泥的粘附性能；本發(fā)明中的橡膠粉改性先利用堿液預(yù)處理，以去除表面雜質(zhì)；然后采用乙醇作為母液，添加鈦酸四丁酯和硅烷偶聯(lián)劑復(fù)合偶聯(lián)劑，配制改性劑，乙醇易溶于水，便于改性劑的偶聯(lián)效應(yīng)（即將橡膠粉與水泥水化產(chǎn)物或骨料相連）的發(fā)揮，能夠提高橡膠粉與水泥的粘附。

針對現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷或不足，本發(fā)明的另一目的在于提供一種防靜電泄露的砌墻磚。

為此，本發(fā)明提供的防靜電泄露的砌磚墻的制備材料組成如下：按質(zhì)量百分比計(jì)，改性橡膠粉2.5%-5.5%；水泥15.0-25.0%；骨料56.75-74.85%；外加劑0.15%-0.25%；水7.5%-12.5%；上述原材料的質(zhì)量百分比之和為100%。

上述防靜電泄露的砌墻磚的制備方法如下：

將改性橡膠粉與水和外加劑充分混合后加入水泥，混合均勻后加入骨料繼續(xù)混勻得混合料，利用該混合料制備砌墻磚。

與普通水泥砌墻磚相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)：

1）大大增加了砌墻磚的電阻，具有防靜電泄露功能；

2）通過橡膠粉表面的二次改性，提高了砌墻磚的耐久性能；

3）可廣泛應(yīng)用于醫(yī)院、電力等對防電泄露要求較高的工程中。