[發明專利]一種遇酸堿能快速變色的水泥砂漿及其擠出工藝

有效

• 申請號: 201310703772.7
• 申請日: 2013-12-16
• 公開（公告）號: CN103626451A
• 公開（公告）日: 2014-03-12
• 發明（設計）人: 張亞彬;尹洪江;畢江寰;郭鵬飛;樊文彬;王少迪
• 申請（專利權）人: 天津工業大學
• 主分類號: C04B28/04
• 分類號: C04B28/04;C04B24/26;C04B24/12;C04B24/16
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技術領域

本發明涉及一種遇酸堿能快速變色的水泥砂漿及其擠出工藝，屬于環境保護領域。

背景技術

水泥基材料的著色效果主要是著色顏料和水泥漿的固有顏色混合的結果。然而，水泥基材料的變色卻主要是由著色顏料的變化而引起的。

眾所周知，酸堿指示劑是一種對酸和堿敏感的有機弱酸或弱堿。它們在溶液中能部分電離成離子和氫離子(或氫氧根離子)，并且對于不同的氫離子(或氫氧根離子)的濃度，電離程度也不同。由于結構上的變化，指示劑的分子和離子具有不同的顏色，因此當氫離子(或氫氧根離子)的濃度不同即酸堿度不同時，酸堿指示劑能夠顯示不同的顏色。

水泥砂漿是一種常用的建筑材料，具有原料價廉、成型簡單、應用廣泛等特點，因此將水泥砂漿作為酸堿指示劑的載體，可使水泥砂漿快速變色，將其用于河流、湖泊等水質的酸堿監測，從而擴展酸堿指示劑的使用范圍。

發明內容

本發明的目的是結合顯色劑對酸堿敏感的特點以及水泥砂漿適用范圍廣的特點，制備一種能遇酸堿快速變色的水泥砂漿，并設計一種擠出工藝，可用于水質酸堿性監測等環境保護領域。

為達到以上目的，本發明是采取如下方案予以實現的：

一種遇酸堿能快速變色的水泥砂漿，由下列組分配制而成：硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥、砂、聚乙烯醇縮丁醛、無水乙醇、甲基紅、溴甲酚綠、百里酚藍，所述的硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥、砂、聚乙烯醇縮丁醛、無水乙醇、甲基紅、溴甲酚綠、百里酚藍的質量比為100∶(0～400)∶(5～50)∶(50～120)∶(0.05～1)∶(0.03～0.8)∶(0.02～1.2)。

發明中的水泥是指標號為325、325R、425、425R、525、525R、625、625R硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥中的一種或幾種。

本發明中的砂是指粒徑小于0.5mm的中砂或細砂。

本發明中的聚乙烯醇縮丁醛是指其粘度為50～1000mPa·s(10wt％乙醇溶液，20℃)的聚乙烯醇縮丁醛。

一種遇酸堿能快速變色的水泥砂漿擠出工藝，包括下述步驟：

1)按硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥、砂、聚乙烯醇縮丁醛、無水乙醇、甲基紅、溴甲酚綠、百里酚藍的質量比為100∶(0～400)∶(5～50)∶(50～120)∶(0.05～1)∶(0.03～0.8)∶(0.02～1.2)，稱取原料；將水泥、砂分別過20目標準篩，并混合均勻；

2)將聚乙烯醇縮丁醛加入到無水乙醇中，在40～80℃下劇烈攪拌，時間為1～5小時，使之完全溶解，溶液的粘度為2～40泊；

3)將甲基紅、溴甲酚綠、百里酚藍按比例邊攪拌邊加入到上述溶液中，直至混合均勻；

4)在室溫下，將上述混合溶液加入到水泥和砂的混合物中，不斷攪拌直至混合均勻，得到擠出用物料；

5)將擠出用物料裝入擠出機械，并連續擠出至凝固浴中，即可得到遇酸堿能快速變色的水泥砂漿。

上述工藝中甲基紅、溴甲酚綠、百里酚藍的加入方式為，依次逐個加入或者先將三者混合均勻再一起加入。

上述工藝中凝固浴為水或水與無水乙醇的混合物，無水乙醇在凝固浴中的質量含量為0～50％，凝固浴的溫度為40～80℃。

本發明的工藝原理是：水泥砂漿中的甲基紅遇酸變紅，溴甲酚綠遇堿變綠，百里酚藍遇堿變藍，將甲基紅、溴甲酚綠、百里酚藍加入到水泥砂漿中后，水泥砂漿遇酸堿能明顯變色，可用于監測水質的酸堿性。

本發明的特點是：以甲基紅、溴甲酚綠、百里酚藍為顯色劑，以聚乙烯醇縮丁醛為粘結劑，以無水乙醇為溶劑，在一定條件下將上述原料與水泥和砂混合得到水泥砂漿，將水泥砂漿連續擠出到凝固浴中，使其中的無水乙醇迅速溶解于凝固浴，聚乙烯醇縮丁醛作為連續相粘結水泥和砂，使水泥砂漿在凝固浴中得以迅速硬化，同時顯色劑甲基紅、溴甲酚綠、百里酚藍也均勻的分散在水泥砂漿中，并且遇酸堿迅速變色。本發明可以使水泥砂漿遇酸堿迅速變色，能夠實時監測水質的酸堿度變化。

本發明的優點是：

1、隨著擠出到凝固浴中，水泥砂漿能迅速凝固。

2、水泥砂漿中的顯色劑甲基紅、溴甲酚綠、百里酚藍遇酸堿迅速變色，能實時監測水質的酸堿度，可以應用于環境保護領域。

具體實施方式

以下結合具體實施例對本發明作進一步的詳細說明，但本發明所保護范圍不限于此。此外應理解，在閱讀了本發明講述的內容后，本領域技術人員可以對本發明作各種改動和修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權利要求書所限定的范圍。