[發明專利]一種硅酸鉀加固材料及其生產方法

無效

• 申請號: 95100110.8
• 申請日: 1995-01-09
• 公開（公告）號: CN1175562A
• 公開（公告）日: 1998-03-11
• 發明（設計）人: 李最雄
• 申請（專利權）人: 敦煌研究院
• 主分類號: C04B28/26
• 分類號: C04B28/26
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明屬于無機化學領域。

就目前來說在化學固沙方面已有硅酸鈉和低模數的硅酸鉀，用以加固風化沙巖石刻，土遺址文物以及進行化學固沙。

本發明的目的是發明一種制做工藝簡單、成本低、使用便利，可以噴涂，對環境和人體都無危害的無機膠結加固材料。

本發明的硅酸鉀加固材料，主要成份為硅酸鉀水溶液、固化劑及交聯劑；其中硅酸鉀水溶液的模數為3.8-4，并可加入一定的擴散劑用于增加滲透效果，本發明的硅酸鉀模數的確定，模數底時硅酸鉀和膠結泥質作用后，殘留過多的K₂O，在空氣中CO₂和水的作用下，生成K₂CO₃；其反映式為：

???????????????若對所生成的碳酸鉀不作及時的處理，就會影響加固件的外觀和硅酸鉀固結體的穩定性。硅酸鉀模數過高時，它與膠結泥質和巖石碎屑的膠結作用減弱，使加固層的強度下降，同時，容易凝聚，影響滲透，噴涂時也難以操作，達不到好的加固效果。通過無數次實驗，以相同濃度、不同模數的硅酸鉀水溶液與砂巖中提取的定量的泥質膠結物膠結，制得膠結體，其最佳模數為：3.8-4，固化劑和交聯劑也是影響硅酸鉀膠結劑穩定性和使用性能的主要因素：固化劑可以是：三氯化鋁，三氯化鐵、硫酸鋁鉀，氟硅酸鈉、氟硅酸鈣等；最好為氟硅酸鈣。其交聯劑可以是：粉狀硅酸鋁。硅酸鉀無機膠結劑的凝聚速度是通過調節固化劑和交聯劑的用量來控制的。為了達到較好的滲透效果，噴涂時，在配制好的硅酸鉀結膠劑中加入一定量的擴散劑(或叫表面活性劑)亞甲基二苯磺酸鈉。本發明硅酸鉀結膠劑的配制方法為：將低模數的工業硅酸鉀用水稀釋至比重1.3，在密封的不銹鋼反應釜中攪拌，同時將無定形二氧化硅用溫水和成糊狀，逐漸加入反應釜，當模數達到3.8-4時，制備硅酸鉀結膠劑便完成。本硅酸鉀結膠劑使用時，首先將制備好的結膠劑用水稀釋2-6倍，然后將固化劑氟硅鈣和交聯劑粉狀硅酸鋁加入量好的水中，攪拌均勻，然后將加入固化劑和交聯劑的水溶液倒入量好的硅酸鉀膠結劑中，即可使用。

本發明與現有技術相比，耐水性、耐氣候性，耐CO₂性及熱穩定性均優于現有技術，且成本低、使用方便。

本發明的實施須根據硅酸鉀水溶液的最佳模數，配以適當固化劑氟硅酸鈣及交聯劑硅酸鋁來調節滲透效果及凝聚速度；其中關鍵在于硅酸鉀水溶液的模數最佳為：3.8-4。