CN103086626B - 一种用于聚合物改性水泥基材料的复合抗老化剂及其制备工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于聚合物改性水泥基材料的抗老化剂，该复合抗老化剂由矿物组分、CaSO4、TiO2、交联剂组成，所述矿物组分由偏高岭土、矿粉、水滑石组成，其中偏高岭土所占质量分数不低于40%，水滑石质量分数不大于10%。与聚合物改性水泥基材料具有良好的适应性,不仅能有效减缓聚合物改性水泥基材料中聚合物组分的热空气老化及紫外老化，同时还能显著地改善聚合物改性水泥基材料整体的力学性能和耐久性。
Description
技术领域
本发明涉及建筑材料领域，确切地说是一种用于聚合物改性水泥基材料的复合抗老化剂。
背景技术
聚合物改性水泥基材料是指由水泥基胶凝材料、聚合物（粉料或乳液）、添加剂及水为主要组分的一种有机-无机复合材料，该类材料既具有传统水泥基材料力学性能优良、耐久性好的特点，同时通过聚合物改性，也兼具聚合物材料的一些特点，比如脆性低、耐水性好、抗裂性能好等。如今，聚合物改性水泥基材料在水利水电、港口、地铁、混凝土表面防腐、防渗处理、混凝土修补等方面得到越来越广泛的应用，出现了如聚合物改性水泥防水砂浆、聚合物改性混凝土、聚合物改性修补砂浆等等一系列的产品。
然而，由于聚合物改性水泥基材料中聚合物含量一般只占水泥含量的1%-20%，因此在使用的过程中通常以水泥基材料的相关性能标准来衡量其使用性能，而往往忽视聚合物组分在使用过程中的性能发展与变化。随着聚合物改性水泥基材料越来越广泛的使用，其聚合物组分的性能发展与变化所带来的问题越来越受到关注，尤其是聚合物改性水泥基材料中不可避免的聚合物组分的老化问题已十分凸显。因此，开发一系列用于聚合物改性水泥基材料的复合抗老化剂十分必要。
发明内容
本发明提供了一种可用于聚合物改性水泥基材料的复合抗老化剂，该抗老化剂由多种矿物及化合物复合而成.
上述目的通过以下方案实现：
一种用于聚合物改性水泥基材料的复合抗老化剂，其特征在于：其是由矿物组分、CaSO4、TiO2、交联剂组成，各组分占质量百分比为：矿物组分50-70%，CaSO4 2-10%，TiO2 5-25%，交联剂10-30%；所述的矿物组分由偏高岭土、矿粉、水滑石组成，其中偏高岭土所占质量分数不低于 40%，水滑石质量分数不大于10%。
所述的一种用于聚合物改性水泥基材料的复合抗老化剂，其特征在于：所述矿物组分中的偏高岭土，是由高岭土在500～1000℃温度煅烧0.5～6.0小时后冷却制得，其中活性氧化铝和活性二氧化硅含量不低于80%，比表面积≥2300m2/kg，所述矿粉等级为S75及以上超细矿粉。
所述的一种用于聚合物改性水泥基材料的复合抗老化剂，其特征在于：所述CaSO4为纯度99%以上的粉状CaSO4。
所述的一种用于聚合物改性水泥基材料的复合抗老化剂，其特征在于：所述TiO2为金红石型二氧化钛，纯度99%以上，平均粒径小于0.1um。
所述的一种用于聚合物改性水泥基材料的复合抗老化剂，其特征在于：所述交联剂为TAIC型粉状交联剂，纯度99%以上。
所述的一种用于聚合物改性水泥基材料的复合抗老化剂，其特征在于：所述水滑石为Mg-Al-CO3插层水滑石在250～600℃煅烧2～5小时后冷却制成，平均粒径≤15um。
本发明的有益效果为：本发明与聚合物改性水泥基材料具有良好的适应性,不仅能有效减缓聚合物改性水泥基材料中聚合物组分的热空气老化及紫外老化，同时还能显著改善聚合物改性水泥基材料整体的力学性能和耐久性。
具体实施方式
为了进一步阐述本发明，下面给出实施例来说明
实施例1
复合抗老化剂组成：偏高岭土为33%、矿粉28%、水滑石5%、CaSO4为5%、TiO2为11%、交联剂为18%。
聚合物改性水泥基材料组成为：
| 组分 | 水泥 | 砂 | 聚合物 | 减水剂 | 消泡剂 | 水 |
| 百分含量 | 33.6% | 42.7% | 6% | 0.33% | 0.33% | 17.04% |
将所述的复合抗老化剂充分混合后，以聚合物改性水泥砂浆2%的质量比掺入聚合物改性水泥基材料中。
实施例2
复合抗老化剂组成：偏高岭土为39%、矿粉20%、水滑石3%、CaSO4为2%、TiO2为19%、交联剂为17%。
聚合物改性水泥基材料组成为：
| 组分 | 水泥 | 砂 | 聚合物 | 减水剂 | 消泡剂 | 水 |
| 百分含量 | 44.6% | 32.7% | 4% | 0.44% | 0.40% | 17.86% |
将所述的复合抗老化剂充分混合后，以聚合物改性水泥砂浆2.5%的质量比掺入聚合物改性水泥基材料中。
其中，偏高岭土为实验室自行烧制；水滑石为Mg-Al-CO3插层水滑石经400℃煅烧5小时制成；CaSO4为天津市福晨化学试剂厂分析纯CaSO4；TiO2为上海亮江钛白化工制品有限公司钛白粉R1930；交联剂为山东莱州中星化工TAIC交联剂。
水泥为海螺PO 42.5普通硅酸盐水泥；砂为安徽凤阳市售石英砂，粒径80～200目；聚合物为江苏兆佳建材科技有限公司ZJ通用型可再分散乳胶粉；减水剂为上海丽瑞化工有限公司萘系高效减水剂，固含量20%；消泡剂为宿州市华润化工有限公司SXP-01粉末消泡剂；拌合水为自来水。
实施例3
复合抗老化剂组成：偏高岭土为39%、矿粉22%、水滑石3%、CaSO4为5%、TiO2为16%、交联剂为15%。
聚合物改性水泥基材料：露盾牌聚合物改性水泥基防水灰浆。
将混合好的复合抗老化剂以3%的质量比外掺入露盾牌聚合物改性水泥基防水灰浆中。
其中，偏高岭土为实验室自行烧制；水滑石为Mg-Al-CO3插层水滑石经400℃煅烧5小时制成；CaSO4为天津市福晨化学试剂厂分析纯CaSO4；TiO2为上海亮江钛白化工制品有限公司钛白粉R1930；交联剂为山东莱州中星化工TAIC交联剂。
实施例性能评价方法
热空气老化：热空气老化实验参考GB/T 18244-2000进行。实验仪器为上海恒准仪器科技有限公司生产的HZ-2009B老化试验机，实验条件为，100±1.5℃温度下暴露400小时。
紫外老化：紫外老化实验参考GB/T 18244-2000进行。实验仪器为无锡市意尔达实验设备制造有限公司生产的紫外灯耐气候试验箱，实验选择紫外光波长范围为315～400nm，温度25±0.5℃，老化时间为500小时。
实验以聚合物改性水泥基材料的柔韧性为表征手段，主要检测老化前后试件压折比（抗压强度/抗折强度）的变化及试件横向变形量的变化。实施例试件的成型和养护参照DL/T 5126-2001进行，抗折、抗压强度测试参照GB/T17671—1999进行，实施例横向变形的测试参照JC/T1004-2006 附录B。
老化剂对实施例力学性能影响:
实施例老化老化后性能：
实施例老化后性能变化：
以上所揭露的仅为本发明的较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等效变化，仍属本发明的保护范围。
Claims (4)
1.一种用于聚合物改性水泥基材料的复合抗老化剂，其特征在于：其是由矿物组分、CaSO4、TiO2、交联剂组成，各组分占质量百分比为：矿物组分50-70%，CaSO4 2-10%，TiO2 5-25%，交联剂10-30%；所述的矿物组分由偏高岭土、矿粉、水滑石组成，其中偏高岭土所占质量分数不低于 40%，水滑石质量分数不大于10%；
所述交联剂为TAIC型粉状交联剂，纯度99%以上；
所述水滑石为Mg-Al-CO3插层水滑石在250～600℃煅烧2～5小时后冷却制成，平均粒径≤15um。
2.根据权利要求1所述的一种用于聚合物改性水泥基材料的复合抗老化剂，其特征在于：所述矿物组分中的偏高岭土，是由高岭土在500～1000℃温度煅烧0.5～6.0小时后冷却制得，其中活性氧化铝和活性二氧化硅含量不低于80%，比表面积≥2300m2/kg，所述矿粉等级为S75及以上超细矿粉。
3.根据权利要求1所述的一种用于聚合物改性水泥基材料的复合抗老化剂，其特征在于：所述CaSO4为纯度99%以上的粉状CaSO4。
4.根据权利要求1所述的一种用于聚合物改性水泥基材料的复合抗老化剂，其特征在于：所述TiO2为金红石型二氧化钛，纯度99%以上，平均粒径小于0.1um。
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