[發明專利]一種新型混凝土防護地坪材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201410203065.6
• 申請日: 2014-05-14
• 公開（公告）號: CN103979917A
• 公開（公告）日: 2014-08-13
• 發明（設計）人: 謝靜英;劉雄鷹;肖祥湘
• 申請（專利權）人: 株洲飛鹿高新材料技術股份有限公司
• 主分類號: C04B28/26
• 分類號: C04B28/26;C04B41/50
• 代理公司: 北京卓恒知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11394
• 代理人: 唐曙暉;劉明芳

技術領域：

本發明涉及地坪涂料領域，具體涉及一種新型混凝土防護地坪材料及其制備方法。

背景技術：

混凝土已經成為當今應用量最大，且使用范圍最廣的建筑結構材料，據統計，我國2012年混凝土產量高達12-13億m³，占世界總產量的40％左右。然而其普遍存在的易風化開裂、起砂、不耐磨等缺陷也是一直以來困擾人們的難題，并受到了普遍關注。雖然造成此現象的原因是多方面的，但實際上影響和降低了混凝土地坪的使用效果及壽命。

目前，混凝土地坪的防護方式主要有表面涂層和硅烷浸漬兩種，表面涂層包含水性涂料和溶劑型涂料兩大類，水性涂料的防護效果很受局限，而以溶劑型涂料的防護效果要好。但表面涂裝的施工工藝相對繁瑣，常有封閉漆、膩子層、中間漆和面漆這四層結構，且環保性較差；硅烷浸漬是通過將混凝土毛細孔壁憎水化，使水份及其所攜帶的有害雜質難以滲入混凝土.其施工簡便且相對環保，不過價格較高且耐候性較差，工程應用很少。

發明內容：

本發明的目的是提供一種新型、低碳、環保的地坪材料，具有提高混凝土表面強度和硬度、增加耐磨性，同時可有效密實混凝土表面，抑制水、油和其它腐蝕性物質的侵入，從而得到一個無塵、致密的整體，從根本上減緩或者阻止混凝土腐蝕，改善混凝土的使用性能，延長混凝土的使用壽命。

為解決上述技術問題，本發明的技術方案為：

混凝土防護地坪材料，包括以下重量百分比的組分：

有機改性硅酸鹽：150-280重量份，優選180-250重量份，更優選200-230重量份

堿金屬硅酸鹽：80-160重量份，優選100-130重量份，更優選110-1250重量份

催化劑：0.1-50重量份，優選1-20重量份，更優選3-15重量份

螯合劑：1-30重量份，優選5-15重量份，更優選8-12重量份

pH調節劑：5-50重量份，優選10-30重量份，更優選8-20重量份

水：500-1200重量份，優選600-1000重量份，更優選700-850重量份。

作為優選，所述有機改性硅酸鹽通過溶膠-凝膠法，利用含有羥基和/或羧基的有機硅烷和正硅酸四(C1-C4烷基)酯(如正硅酸乙酯)復合，制備出有機改性硅酸鹽材料；

有機改性硅酸鹽作為本發明的新型混凝土防護地坪材料的主要成份，是通過溶膠-凝膠法，用含有羥基和/或羧基的有機硅烷(GLYMO)和正硅酸四(C1-C4烷基)酯(如正硅酸乙酯TEOS)復合，形成的凝膠沉降物用水多遍清洗過濾后，經真空干燥，燒結提純，制備出有機改性硅酸鹽材料(ORMOSILS)，該材料與混凝土中游離鈣離子發生縮合反應，生成穩定的枝蔓狀水溶性絡合物，形成硅凝膠晶簇層，封閉混凝土表面下的所有毛細孔隙，可提升混凝土表面強度、硬度、耐磨性、抗滲性等性能指標。

本發明有機改性硅酸鹽的制備方法為：

1)在水中加入含有羥基和/或羧基的有機硅烷(GLYMO)，形成穩定的懸浮物，緩慢升溫(例如至50-60℃；，如55℃)；

2)開啟攪拌，例如控制轉速400-600r/min(如500r/min)，并把經酸化處理后的正硅酸四(C1-C4烷基)酯加入到上述懸浮物中恒溫反應一段時間，例如20-30h，獲得沉降產物；

3)把得到的沉降產物過濾，用水清洗數次后真空干燥；

4)將干燥后的產物燒結(例如于200－300℃，如220℃)燒結(例如2-6h，如4h)，制得有機改性硅酸鹽產品。

在申請中，含有羥基和/或羧基的有機硅烷具有以下通式：

式中，R1、R2和R3彼此獨立地選自甲基，乙基，丙基，丁基，異丁基，仲丁基，或-(CH₂)p-Si-(C₁-C₄烷基)₃，這里p＝1,2,3；

L是連接基團，優選是C₁-C₇烷基、或C₃-C₇環烷基，或氮雜環丁基、氮雜環戊基或氮雜環己基，或含有環上羰基的氮雜環丁基、氮雜環戊基或氮雜環己基；

n＝0,1,2,3，m＝0,1,2,3，并且n+m＝1-4。

優選，正硅酸四(C1-C4烷基)酯是正硅酸四甲基酯、正硅酸四乙基酯、正硅酸四丙基酯、正硅酸四正丁基酯、正硅酸四仲丁基酯、正硅酸四異丁基酯，優選是正硅酸四乙基酯。