[發明專利]一種利用堿激發礦粉活性制備無機防水涂料的方法

在審

• 申請號: 202011058825.0
• 申請日: 2020-09-30
• 公開（公告）號: CN112126259A
• 公開（公告）日: 2020-12-25
• 發明（設計）人: 萬惠文;李涇嫻
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: C09D1/00
• 分類號: C09D1/00;C09D1/04;C09D7/61;C09D7/65
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 崔友明;閉釗

本發明涉及一種利用堿激發礦粉活性制備無機防水涂料的方法，該涂料以礦粉、水玻璃和水作基料，鈦白粉、輕鈣粉、石英粉作填料，聚乙烯醇和可再分散性乳膠粉作助劑，將其按照一定比例混合均勻而成。本發明提供的涂料以堿激發膠凝材料作為無機涂料的成膜物，其不含有機揮發物、重金屬等有害物質，具有工藝簡單、綠色環保、成本低廉等優點。實驗結果表明，該涂料的粘結強度、耐水性、耐堿性、耐溫變性及耐人工老化性能均達到無機外墻涂料的有關標準，具有較好的推廣應用前景。

技術領域

本發明涉及涂料技術領域，具體涉及一種利用堿激發礦粉活性制備無機防水涂料的方法。

背景技術

全球鋼鐵行業的快速發展及煤炭資源使用量的持續增加，導致礦渣成為一種產量巨大的工業副產品。大量高爐礦渣如果得不到及時處理、利用很可能會污染大氣(如引起霧霾)，此外長時間堆放的礦渣會嚴重侵蝕土地、污染土壤，并下滲到地下水污染河湖。

礦渣經烘干粉磨后成為礦粉，在堿性激發劑或硫酸鹽激發劑的作用下具有良好的水硬活性，由此制得的堿激發礦渣膠凝材料具有生產工藝簡單、成本低、凝結時間快、強度高、耐久性好等優點，受到了國內外學者的關注。在工程建設中采用工業副產品作為原料的做法，符合我國建設環境友好、綠色發展型社會的相關要求，有較好的發展前景。

在此基礎上本發明以水玻璃作為堿性激發劑，利用其激發礦粉潛在活性，生成的無機膠凝物質作為無機涂料的基料，再摻以適量顏填料及助劑制成堿激發礦渣無機涂料。

發明內容

本發明的目的在于克服傳統無機防水涂料固化后硅酸凝膠孔隙率過高以及由此導致的涂層耐水性、抗凍性等耐久性能較差問題，開發了一種堿激發礦粉無機防水涂料。該涂料可直接與水泥混凝土墻面結合，具有粘結強度高、耐水性好等優點。為實現上述目的，本發明所采用的技術方案如下：

一種利用堿激發礦粉活性制備無機防水涂料的方法，具體步驟如下：將礦粉、水玻璃、水、填料、助劑按比例混合，攪拌均勻即可。

進一步的，按照重量份數計的原料配方為：礦粉50份，水玻璃15-25份，水20-30份，填料不超過10份，助劑0.4-1份。

進一步的，所述礦粉具體為粒化高爐礦渣粉磨后的微細粉，其比表面積在425m²/kg以上。對礦粉細度進行篩選主要是為了保證礦粉的活性，使其反應更徹底。

進一步的，所述水玻璃具體為1.0-1.8模數硅酸鈉水玻璃。實驗表明只有在該模數范圍內的水玻璃，才能提供合適的堿性環境保證礦粉有效水化，同時保證了涂料的操作時間。

進一步的，所述填料選自鈦白粉、輕鈣粉、石英粉中的至少一種。

更進一步的，所述鈦白粉為1250目以上粉體，輕鈣粉為600目以上粉體，石英粉為400目以上粉體。對填料粉體的粒度進行篩選，一是為了保證填料的顏色鮮艷和填充效果，二是使其與礦粉更加匹配。

進一步的，所述助劑選自聚乙烯醇、可再分散性乳膠粉中的至少一種。聚乙烯醇粉、可再分散乳膠粉主要起到增稠作用，以便改善涂料的粘聚能力。

進一步的，原料混合后的攪拌時間為10-20min。

進一步的，所述無機防水涂料具體為外墻涂料。

本發明的另一目的在于提供一種按照上述方法制得的涂料。

本發明涂料的固化機理是通過堿激發礦粉的活性使礦粉表面玻璃體結構分散和破壞，從而生成水化硅酸鈣凝膠和沸石類無機產物，由此形成的固化體結構更加致密。本發明中無機涂料的成膜物質為堿激發礦粉膠凝材料的水化產物C-S-H凝膠，具有致密度和強度高、耐水性耐老化性良好等優點。該成膜物質與外墻水泥混凝土材料的水化產物相同，與墻面結合后能夠產生較高的粘結強度，不易出現表面脫落、曲翹等問題。