CN102757200A

CN102757200A - 一种硬化剂及其制备方法

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Publication number: CN102757200A
Application number: CN2011101068760A
Authority: CN
Inventors: 陈建军; 王忠利; 王鹏飞
Original assignee: BYD Co Ltd
Current assignee: BYD Co Ltd
Priority date: 2011-04-27
Filing date: 2011-04-27
Publication date: 2012-10-31
Anticipated expiration: 2031-04-27
Also published as: CN102757200B

Abstract

本发明提供了一种硬化剂及其制备方法。该硬化剂包括骨料、水泥、助剂，其中，所述硬化剂中还包括橡胶颗粒，所述橡胶颗粒的粒度为8-60目。通过该硬化剂形成的耐磨地坪具有良好的柔韧性和防滑性。

Description

一种硬化剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种硬化剂及其制备方法，尤其是一种混凝土地面硬化剂及其制备方法。

背景技术

目前，各种建筑物的地面一般直接使用普通水泥混凝土，其缺点是耐磨性低，容易起尘，强度偏低，抗渗透性低，清扫困难，管理维修费用相对较高，表面平整程度不高，美观舒适感较差，耐用性、耐久性较差。为了克服这些缺点，现有技术中通常采用的解决方案是在地坪表面铺设地砖、木地板或者直接在混凝土地坪表面整体涂布树脂漆、地板漆等各类有机聚合物地坪涂料。但是，在地坪表面铺设地砖或木地板后，由于地坪表面存在连接缝隙，实际使用受到一定的局限性，而且成本和管理维修费用比较高。而对于直接在混凝土地坪表面整体涂布有机聚合物地坪涂料，虽然该方法消除了表面的缝隙，但是受到有机聚合物本身特质的影响，底面强度低、硬度差、耐磨性低，耐用性和耐久性比较差，综合成本和管理维修费用也相对较高。

为了克服上述问题，现有技术中出现了耐磨地坪，耐磨地坪是在新浇筑的水泥混凝土接近终凝时，均匀撒布一层耐磨地坪材料，即硬化剂，运用专业的施工工具抹平、提浆和收光，最后进行磨光和养护。由于耐磨材料和混凝土一体浇筑成型，所以粘结度较高，不易剥离，并且利用骨料的高硬度可以在表面形成一个耐磨层，明显提高了混凝土表面的表面强度和耐磨性，减少了地面的翻砂、起尘问题。但是，采用现有技术中的硬化剂施工得到的耐磨地坪的柔韧性和防滑性较差，极大限制了其使用范围。

发明内容

为了克服现有技术中的耐磨地坪柔韧性和防滑性较差的问题，本发明提供了一种硬化剂，通过该硬化剂形成的耐磨地坪具有良好的柔韧性和防滑性。

本发明公开的硬化剂包括骨料、水泥、助剂，其中，所述硬化剂中还包括橡胶颗粒，所述橡胶颗粒的粒度为8-60目。

同时，本发明还公开了一种硬化剂的制备方法，包括将骨料、水泥、助剂、橡胶颗粒进行混合，其中，所述橡胶颗粒的粒度为8-60目。

发明人发现，现有技术中，为了提高硬化剂的性能，可向硬化剂中添加可再分散胶粉。可再分散乳胶粉产品为水溶性可再分散粉末，以乙烯/醋酸乙烯酯的共聚物、醋酸乙烯/叔碳酸乙烯共聚物、丙稀酸共聚物等等为内核，以聚乙烯醇作为保护胶体。可再分散胶粉分散后成膜，可作为第二种胶粘剂发挥作用。但是，添加可再分散胶粉后，耐磨地坪的柔韧性和防滑性仍较差。本发明通过在硬化剂中添加粒度为8-60目的橡胶颗粒，可大大提高使用硬化剂后得到的耐磨地坪的柔韧性和防滑性。

具体实施方式

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明公开的硬化剂包括骨料、水泥、助剂，所述硬化剂中还包括橡胶颗粒，所述橡胶颗粒的粒度为8-60目。

本发明中，采用的橡胶颗粒的粒度必须在上述范围内，当橡胶颗粒的粒度小于8目时，由于颗粒过粗，导致橡胶颗粒在耐磨地坪中的粘结强度不够，耐磨地坪的强度和韧性比较差；而当橡胶颗粒的粒度大于60目时，因为颗粒过细，橡胶颗粒分散到骨料之间的间隙，无法起到良好的防滑、耐磨和增加柔韧性的作用会变小。

发明人发现，当橡胶颗粒的粒度为14-40目时，其增加防滑、耐磨和柔韧性的效果更明显。

根据本发明，优选情况下，所述橡胶颗粒选自天然橡胶、顺丁橡胶、丁苯橡胶、异戊橡胶、氯丁橡胶中的一种或多种。

上述各种橡胶颗粒均可通过商购得到。进一步的，本发明中采用的橡胶颗粒还可以采用废旧橡胶产品粉碎后得到的废旧橡胶颗粒，例如废旧轮胎的颗粒，以此可以对废料进行重复使用，大大降低成本，并且得到的耐磨地坪的柔韧性和防滑性十分优异。

上述橡胶颗粒的含量可以在较大范围内变动，优选情况下，所述橡胶颗粒含量为0.5-15wt%，更优选为2-8wt%。发明人发现，当橡胶颗粒的含量在上述范围内时，可进一步提高耐磨地坪的耐磨性、柔韧性、抗水渗性和防滑性。

对于本发明公开的硬化剂，其中，所述骨料可以为本领域公知的各种物质，例如所述骨料选自石英砂、石榴砂、碳化硅、刚玉、硒铁合金、棕刚玉、锡钛合金、金刚砂、钢渣、陶瓷颗粒中的一种或多种；优选为石英砂、石榴砂、金刚砂、硒铁合金中的一种或多种。

上述骨料的粒径可以在较大范围内变动，优选情况下，所述骨料粒径为0.15-3.0mm，更优选为0.5-2.5mm。

优选情况下，所述骨料包括多种粒径，例如，粒径为0.15-0.5mm的骨料占5-10wt%，粒径为0.5-1mm的骨料占30-50wt%，粒径为1-1.6mm的骨料占30-50wt%，粒径为1.6-3mm的骨料占5-15wt%。发明人发现，当骨料的粒径呈上述状态分布时，对进一步提高耐磨地坪的耐磨性和强度十分有利。

在上述硬化剂中，骨料的含量可以在较大范围内变动，优选情况下，所述骨料含量为50-65wt%，更优选为59-62wt%。

上述硬化剂中，采用的水泥为本领域公知的，例如所述水泥为硅酸盐水泥，具体可采用标号52.5以上硅酸盐水泥或者普通硅酸盐水泥。上述水泥均可通过商购得到。在上述硬化剂中，水泥的含量没有太大限制，可以在较大范围内变动，优选情况下，水泥含量为30-40wt%，进一步优选为31-35wt%。

同时，本发明公开的硬化剂中还可以根据实际使用需要，添加各种助剂，例如所述助剂包括减水剂、增强剂、消泡剂或润湿剂中的一种或多种。所述助剂的含量可以在较大范围内变动，优选情况下，助剂含量为4.5-19.3wt%。

本发明中采用的减水剂为本领域公知的，例如，所述减水剂可选自聚羧酸减水剂和/或萘系减水剂。所述减水剂含量为0.3-1.5wt%。

同样，所述增强剂可以采用现有技术中公知的各种增强剂，优选情况下，所述增强剂选自硅微粉和/或粉煤灰。所述增强剂的含量为3-10wt%。

所述消泡剂为本领域公知的各种消泡剂，例如，所述消泡剂可以为硅氧烷类消泡剂。优选情况下，所述消泡剂含量为0.05-0.3wt%。

进一步的，所述润湿剂选自硫醇类、酰肼类、硫醇缩醛类表面活性剂中的一种或多种，更优选为磺化油。优选情况下，所述润湿剂含量为0.05-0.5wt%。本发明中，通过向硬化剂中添加润湿剂，能更好的改善硬化剂中各组分间的表面张力，提高粘接强度，避免起层脱壳现象。

对于某些情况下，需要地坪具有一定的颜色，此时，上述助剂中还可以含有颜料和增色剂，通过颜料赋予耐磨地坪一定的颜色，并结合增色剂使用，使耐磨地坪的颜色更加鲜艳，使用时间更加持久。

如本领域技术人员所公知的，上述颜料为各种颜色的无机颜料或者有机颜料。本发明中，优选为无机颜料，例如所述颜料选自钛白粉、立德粉、铁红、铁黄、铬绿、酞菁蓝或酞菁绿中的一种或多种。所述增色剂选用磺化三聚氰胺。

上述颜料的含量可以在较大范围内变动，优选情况下，所述颜料含量为1-6wt%。对于上述增色剂，其含量没有太大限制，优选情况下，增色剂含量为0.1-1wt%。

上述各种助剂的含量之间没有关系，只需是助剂总量在4.5-19.3wt%即可。

同时，本发明还公开了上述硬化剂的制备方法，包括将上述骨料、水泥、助剂、橡胶颗粒进行混合。上述混合的方法为本领域公知的，例如所述混合方法为：在搅拌机中，以1-2.5rad/s的转速混合15-30min。上述搅拌机可采用本领域公知的双螺旋锥形搅拌机。

优选情况下，先把骨料和水泥加入双螺旋锥形搅拌机，开始搅拌，然后按照粒径从大到小的顺序依次加入其余组分。

上述各组分混合均匀后即可称重包装。

下面通过实施例对本发明进行进一步的说明。

实施例1

本实施例用于说明本发明公开的硬化剂及其制备方法。

将62重量份硒铁合金（粒径为2.0mm）、33重量份硅酸盐水泥、1.5重量份橡胶颗粒（天然橡胶，粒度为8目）、3重量份粉煤灰、0.5重量份磺化油润湿剂加入到双螺旋锥形搅拌机，以2rad/s的转速混合15min，称重包装，得到硬化剂S1。

实施例2

本实施例用于说明本发明公开的硬化剂及其制备方法。

将50重量份石榴砂（粒径为2.0mm）、38重量份硅酸盐水泥加入到双螺旋锥形搅拌机，以2.5rad/s的转速混合5min，然后依次加入8重量份橡胶颗粒（顺丁橡胶，粒度为50目）、0.9重量份聚羧酸减水剂、3重量份硅微粉、0.05重量份硅氧烷类消泡剂、0.05重量份磺化油润湿剂，然后以2.5rad/s的转速混合25min，称重包装，得到硬化剂S2。

实施例3

本实施例用于说明本发明公开的硬化剂及其制备方法。

将55重量份石英砂（粒径为1.5mm）、32重量份硅酸盐水泥加入到双螺旋锥形搅拌机，以1.5rad/s的转速混合5min，然后依次加入5重量份橡胶颗粒（天然橡胶，粒度为20目）、0.5重量份聚羧酸减水剂、3重量份硅微粉、0.15重量份硅氧烷类消泡剂、0.35重量份磺化油润湿剂、3重量份铁黄、1重量份磺化三聚氰胺，然后以1.5rad/s的转速混合15min，称重包装，得到硬化剂S3。

实施例4

本实施例用于说明本发明公开的硬化剂及其制备方法。

将50重量份石英砂（粒径为1.5mm）、32重量份硅酸盐水泥加入到双螺旋锥形搅拌机，以1.5rad/s的转速混合5min，然后依次加入10重量份橡胶颗粒（天然橡胶，粒度为20目）、0.5重量份聚羧酸减水剂、3重量份硅微粉、0.15重量份硅氧烷类消泡剂、0.35重量份磺化油润湿剂、3重量份铁红、1重量份磺化三聚氰胺，然后以2.5rad/s的转速混合15min，称重包装，得到硬化剂S4。

实施例5

本实施例用于说明本发明公开的硬化剂及其制备方法。

将55重量份石英砂（粒径为0.15-0.5mm的骨料占8wt%，粒径为0.5-1mm的骨料占32wt%，粒径为1-1.6mm的骨料占50wt%，粒径为1.6-3mm的骨料占10wt%）、32重量份硅酸盐水泥加入到双螺旋锥形搅拌机，以1.5rad/s的转速混合5min，然后依次加入7重量份橡胶颗粒（天然橡胶，粒度为20目）、0.5重量份聚羧酸减水剂、3重量份硅微粉、0.15重量份硅氧烷类消泡剂、0.35重量份磺化油润湿剂、1.5重量份铁红、0.5重量份磺化三聚氰胺，然后以2.0rad/s的转速混合15min，称重包装，得到硬化剂S5。

对比例1

本对比例用于对比说明本发明公开的硬化剂及其制备方法。

硬化剂的制备方法与实施例5相同，不同的是，未添加粒度为20目的天然橡胶颗粒。得到硬化剂D1。

对比例2

本对比例用于对比说明本发明公开的硬化剂及其制备方法。

硬化剂的制备方法与实施例5相同，不同的是，天然橡胶颗粒的粒度为120目。得到硬化剂D2。

对比例3

本对比例用于对比说明本发明公开的硬化剂及其制备方法。

硬化剂的制备方法与实施例5相同，不同的是，天然橡胶颗粒的粒度为4目。得到硬化剂D3。

对比例4

本对比例用于对比说明本发明公开的硬化剂及其制备方法。

硬化剂的制备方法与实施例5相同，不同的是，采用可再分散性聚甲基丙烯酸酯乳胶粉替换20目天然橡胶颗粒，得到硬化剂D4。

性能测试

对以上制备得到的硬化剂S1-S5、D1-D4进行如下性能测试。

1、抗折强度

按照GB/T 17671-1999进行测试。

2、抗压强度

按照GB/T 17671-1999进行测试。

3、耐磨性

按照GB/T 16925-1997进行测试。

4、抗水渗性

按照GB/T 50082-2009测试样品的P10渗透高度。

5、动弹性模量

按照GB/T 50082-2009进行测试。

6、摩擦系数

按照GB/T 4001-2006进行测试。

以上测试结果填入表1。

表1

样品

抗折强度

抗压强度

耐磨性

抗水渗性

动弹性模量

摩擦系数

S1

12MPa

90MPa

5.4

21mm

5.9×10³

0.65

S2

14.2MPa

98MPa

6.5

17mm

5.3×10³

0.65

S3

13.7MPa

97MPa

5.7

15mm

5.7×10³

0.67

S4

14.6MPa

92MPa

6.3

12mm

4.9×10³

0.78

S5

17MPa

110MPa

7.5

7mm

3.2×10³

0.85

D1

15MPa

115MPa

6.1

23mm

8.3×10³

0.57

D2

13MPa

92MPa

4.6

21mm

6.3×10³

0.62

D3

9MPa

71MPa

5.1

17mm

5.6×10³

0.68

D4

11MPa

57MPa

3.1

32mm

7.2×10³

0.52

以上测试结果可以看出，通过向硬化剂中添加粒度为8-60目橡胶颗粒后，由硬化剂制备得到的耐磨地坪的动弹性模量得到了显著提升，具有优异的柔韧性，并且其摩擦系数非常高，说明耐磨地坪的防滑性能优异。而粒度过大或过小均不能达到本发明的效果。

进一步的，当采用的骨料具有多种粒径分布时，耐磨地坪的抗折强度和抗压强度均得到了进一步的提升。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种硬化剂，包括骨料、水泥、助剂，其特征在于，所述硬化剂中还包括橡胶颗粒，所述橡胶颗粒的粒度为8-60目。

2.根据权利要求1所述的硬化剂，其特征在于，所述橡胶颗粒选自天然橡胶、顺丁橡胶、丁苯橡胶、异戊橡胶、氯丁橡胶中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的硬化剂，其特征在于，所述硬化剂中，骨料含量为50-65wt%，水泥含量为30-40wt%，助剂含量为4.5-19.3wt%，橡胶颗粒含量为0.5-15wt%。

4.根据权利要求1或3所述的硬化剂，其特征在于，所述骨料选自石英砂、石榴砂、碳化硅、刚玉、硒铁合金、棕刚玉、锡钛合金、金刚砂、钢渣、陶瓷颗粒中的一种或多种。

5.根据权利要求4所述的硬化剂，其特征在于，所述骨料粒径为0.15-3.0mm。

6.根据权利要求5所述的硬化剂，其特征在于，所述骨料中，粒径为0.15-0.5mm的骨料占5-10wt%，粒径为0.5-1mm的骨料占30-50wt%，粒径为1-1.6mm的骨料占30-50wt%，粒径为1.6-3mm的骨料占5-15wt%。

7.根据权利要求1所述的硬化剂，其特征在于，所述助剂包括减水剂、增强剂、消泡剂或润湿剂中的一种或多种；所述减水剂含量为0.3-1.5wt%，增强剂含量为3-10wt%，消泡剂含量为0.05-0.3wt%，润湿剂含量为0.05-0.5wt%。

8.根据权利要求7所述的硬化剂，其特征在于，所述减水剂选自聚羧酸减水剂和/或萘系减水剂；所述增强剂选自硅微粉和/或粉煤灰；所述消泡剂为硅氧烷类消泡剂；所述润湿剂选自硫醇类、酰肼类、硫醇缩醛类表面活性剂中的一种或多种。

9.根据权利要求1、7或8中任意一项所述的硬化剂，其特征在于，所述助剂中还包括颜料和增色剂，所述颜料选自钛白粉、立德粉、铁红、铁黄、铬绿、酞菁蓝或酞菁绿中的一种或多种；所述增色剂为磺化三聚氰胺。

10.根据权利要求9所述的硬化剂，其特征在于，所述颜料含量为1-6wt%，增色剂含量为0.1-1wt%。

11.一种硬化剂的制备方法，包括将骨料、水泥、助剂、橡胶颗粒进行混合，其特征在于，所述橡胶颗粒的粒度为8-60目。

12.根据权利要求11所述的制备方法，其特征在于，所述混合方法为：在搅拌机中，以1-2.5rad/s的转速混合15-30min。