CN107129319A - 一种硅烷混凝土染色剂及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种硅烷混凝土染色剂，由下述原料按重量分数比组成：烷氧基硅烷1～50份，色浆1～10份，溶剂40～96份。本发明还提供了上述硅烷混凝土染色剂的制备方法，由下述步骤组成：将溶剂倒入搅拌机中，随后加入烷氧基硅烷进行搅拌3～10分钟，再加入色浆继续搅拌15～30分钟，即可制得本发明的硅烷混凝土染色剂。本发明还提供了上述硅烷混凝土染色剂的应用方法，将混凝土地面打磨处理后，喷涂染色剂，养护后，再打磨处理。本发明的染色剂加入硅烷树脂，硅烷树脂在混凝土的碱性体系中，甲氧基或者乙氧基发生断裂，与混凝土中的钙离子或者镁离子等发生反应并聚合，将色浆封闭于混凝土中，染色效果好，具有优越的耐磨和耐久性。
Description
技术领域
本发明涉及一种染色剂及其制备方法和应用，尤其是硅烷混凝土染色剂及其制备方法和应用。
背景技术
目前，混凝土使用非常普遍，通常意义上讲的混凝土是指用水泥作胶凝材料，砂、石作集料；与水(可含外加剂和掺合料)按一定比例配合，经搅拌而得的水泥混凝土，也称普通混凝土，它广泛应用于土木工程。但是混凝土的颜色非常单一并且美观度较低，因此需要对混凝土进行涂刷油漆或者贴覆瓷砖来进行二次处理，但是这些工序的成本较高、施工方法复杂，且易起灰起砂、龟裂起泡、地坪寿命短，不利于降低生产建设成本。因此，人们发明了混凝土染色剂。
混凝土染色剂是用在混凝土地面、水泥砂浆地面、金刚砂耐磨地面、水磨石地面等地方进行染色，尤其是工业车间。工业车间因为生产的需要，需要行走叉车以及重型硬物，要求地面硬度较高、耐磨、不掉砂，并且具有一定的美观度。目前市面上的染色剂，只是单纯将色浆溶于溶剂中，渗入混凝土，然后抛光打磨，由于色浆进入混凝土只将混凝土染色，而混凝土并不能将色浆封闭于其中，因此色浆很容易被溶剂带出来，使用一段时间后，会出现地面颜色不均一、颜色变浅甚至失去颜色效果等问题。
发明内容
本发明的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种硅烷混凝土染色剂。本发明的染色剂加入硅烷树脂，硅烷树脂在混凝土的碱性体系中，甲氧基或者乙氧基发生断裂，与混凝土中的钙离子或者镁离子等发生反应并聚合，将色浆封闭于混凝土中，染色效果好，具有优越的耐磨和耐久性。
本发明的第二目的是提供一种硅烷混凝土染色剂的制备方法。
本发明的第三目的是提供一种硅烷混凝土染色剂的使用方法。
为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：
一种硅烷混凝土染色剂，由下述原料按重量分数比组成：
烷氧基硅烷1～50份，色浆1～10份，溶剂40～96份。
所述烷氧基硅烷为甲基三甲氧基硅烷、丙基三甲氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、Y-氨丙基甲基二乙氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、辛基三甲氧基硅烷、癸基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷、辛基三乙氧基硅烷、四乙氧基硅烷、三甲基乙氧基硅烷、聚硅氧烷中的一种或多种，多种混合时为任意比。
所述溶剂为乙醇、异丙醇、乙二醇二醋酸酯、乙酸乙酯、富马酸二甲脂中的一种或几种，多种混合时为任意比。
优选的，一种硅烷混凝土染色剂，由下述原料按重量分数比组成：
烷氧基硅烷20～45份，色浆2～8份，光稳定剂2～5份，溶剂60～96份。
优选的，一种硅烷混凝土染色剂，由下述原料按重量分数比组成：
烷氧基硅烷30～40份，色浆3～7份，光稳定剂2～4份，渗透剂0.01～0.05份，溶剂80～90份。
优选的，所述色浆为粒径为50～200nm的油性纳米色浆。
所述渗透剂为含氟表面活性剂。
优选的，光稳定剂为邻羟基苯甲酸苯酯、2，4-二羟基二苯甲酮、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、2-(2′-羟基-3′，5′-二叔苯基)-5-氯化苯并三唑、单苯甲酸间苯二酚酯、2，2′-硫代双(4-叔辛基酚氧基)镍、三(1，2，2，6，6-五甲哌啶基)亚磷酸酯、4-苯甲酰氧基-2，2，6，6-四甲基哌啶、2，4，6-三(2′正丁氧基苯基)-1，3，5-三嗪、六甲基磷酰三胺中的一种或几种。
本发明还提供了上述硅烷混凝土染色剂的制备方法，由下述步骤组成：
将色浆溶于溶剂中，搅拌均匀，然后加入烷氧基硅烷，混合均匀，即可制得本发明的硅烷混凝土染色剂。
如果在配方中还添加有光稳定剂和渗透剂，可以在加入烷氧基硅烷的同时将光稳定剂和渗透剂加入搅拌机中进行制备。
本发明还提供了上述硅烷混凝土染色剂的应用方法，包括以下步骤：
1)将混凝土地面灰尘杂物清理干净；
2)对混凝土地面进行预处理；
3)喷涂上述硅烷混凝土染色剂，使其充分渗透混凝土中，与混凝土结合；
4)待上述染色剂干透后，对地面进行研磨；
5)完工24～72小时内不能有积水，养护期为1～10天；
6)最后用1000目金刚砂磨片打磨。
优选的，所述步骤2)的预处理为：先用50目的金刚砂磨片将混凝土地面研磨，再用300目的金刚砂磨片研磨，最后用500目的金刚砂磨片研磨。
本发明的有益效果是：
1.本发明的染色剂里添加烷氧基硅烷，烷氧基硅烷带着色浆进入混凝土，烷氧基硅烷在混凝土的碱性体系中，分子中的甲氧基或者乙氧基发生断裂，与混凝土中的钙离子或者镁离子等发生反应并聚合形成硅烷聚合物，将色浆封闭于混凝土中，从而混凝土的颜色可以保持长久；同时硅烷本身硬度非常高，而且在本发明配方中的比例较高，在一定程度上提高了混凝土的硬度；本发明的染色剂中还添加了光稳定剂，染色剂具有一定的耐光照能力。
2.本发明针对混凝土表面硬度高，密实度高，不宜渗透和染色等特点，对染料种类和溶剂类型进行了优选，获得了渗透性极好的染色液，色彩丰富，颜色牢固，可以承受多次打磨，打磨后颜色消退不明显，具有良好的耐久性。
3.本发明产品的渗透力强，具有极低的表面强力，耐磨性性能优越，着色力强、颜色分布均匀、色相稳定、色调纯正安全；染色效率高，一次染色，不需反复补染。本发明染色剂绝大部分能渗透入混凝土表层以下，经扩散和锚固，不溶水、不渗色、不掉色，与致密混凝土表层等同寿命。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例9应用于混凝土地面的图片，其中，图1(a)为未喷涂硅烷染色剂的混凝土地面的图片，图1(b)为喷涂硅烷染色剂混凝土地面的图片。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
配方：γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷1千克，粒径为50～200nm的油性纳米色浆1千克，乙醇96千克。
制备方法：将色浆溶于溶剂中，搅拌均匀，然后加入烷氧基硅烷，混合均匀，即可制得本发明的硅烷混凝土染色剂。
应用：1)将混凝土地面灰尘杂物清理干净；
2)对混凝土地面进行预处理：先用50目的金刚砂磨片将混凝土地面研磨，再用300目的金刚砂磨片研磨，最后用500目的金刚砂磨片研磨；
3)喷涂上述硅烷混凝土染色剂，使其充分渗透混凝土中，与混凝土结合；
4)待上述染色剂干透后，对地面进行研磨；
5)完工24～72小时内不能有积水，养护期为1～10天；
6)最后用1000目金刚砂磨片打磨。
实施例2：
配方：γ-氨丙基三乙氧基硅烷50千克，粒径为50～200nm的油性纳米色浆10千克，异丙醇40千克。
硅烷混土染色剂的制备方法和应用方法同实施例1。
实施例3：
配方：N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷30千克，粒径为50～200nm的油性纳米色浆5千克，乙二醇二醋酸酯70千克。
硅烷混土染色剂的制备方法和应用方法同实施例1。
产品性能参数见表1。
表1实施例1-3硅烷混凝土染色剂性能参数
| 检测项目 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 |
| 防尘效果 | 无尘 | 无尘 | 无尘 |
| 抗渗 | 极佳 | 极佳 | 极佳 |
| 抗老化 | 60年以上 | 60年以上 | 60年以上 |
| 防滑性 | 防滑性能极佳 | 防滑性能极佳 | 防滑性能极佳 |
| 清洁 | 不渗油，易清洁 | 不渗油，易清洁 | 不渗油，易清洁 |
| 易损程度 | 超强度耐磨 | 超强度耐磨 | 超强度耐磨 |
| 耐碱性(10％NaOH，96h) | 无异常 | 无异常 | 无异常 |
| 耐水性(96h) | 无异常 | 无异常 | 无异常 |
| 耐磨性(750g/500r) | 0.04 | 0.04 | 0.04 |
由表1可以看出，本发明的硅烷混凝土染色剂具有耐磨性能优越和耐久性好的特点。
实施例4：
配方：甲基三甲氧基硅烷3千克、丙基三甲氧基硅烷7千克，粒径为50～200nm的油性纳米色浆2千克，邻羟基苯甲酸苯酯2千克，乙醇30千克、异丙醇60千克。
制备方法：将色浆溶于溶剂中，搅拌均匀，然后加入烷氧基硅烷，混合均匀，即可制得本发明的硅烷混凝土染色剂。
应用：1)将混凝土地面灰尘杂物清理干净；
2)对混凝土地面进行预处理：先用50目的金刚砂磨片将混凝土地面研磨，再用300目的金刚砂磨片研磨，最后用500目的金刚砂磨片研磨；
3)喷涂上述硅烷混凝土染色剂，使其充分渗透混凝土中，与混凝土结合；
4)待上述染色剂干透后，对地面进行研磨；
5)完工24～72小时内不能有积水，养护期为1～10天；
6)最后用1000目金刚砂磨片打磨。
实施例5：
配方：Y-氨丙基甲基二乙氧基硅烷10千克、苯基三甲氧基硅烷20千克、辛基三甲氧基硅烷15千克，粒径为50～200nm的油性纳米色浆8千克，2，4-二羟基二苯甲酮2千克、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮3千克，乙醇15千克、异丙醇20千克、乙二醇二醋酸酯25千克。
硅烷混土染色剂的制备方法和应用方法同实施例4。
实施例6：
配方：苯基三甲氧基硅烷5千克、辛基三甲氧基硅烷15千克、癸基三甲氧基硅烷5千克、甲基三乙氧基硅烷8千克，粒径为50～200nm的油性纳米色浆5千克，2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮1千克、2-(2′-羟基-3′，5′-二叔苯基)-5-氯化苯并三唑1千克、单苯甲酸间苯二酚酯2千克，乙酸乙酯75千克。
硅烷混土染色剂的制备方法和应用方法同实施例4。
产品性能参数见表2。
表2实施例4-6硅烷混凝土染色剂性能参数
由表2可以看出，本发明的硅烷混凝土染色剂具有耐磨性能优越和耐久性好的特点。
实施例7：
配方：苯基三乙氧基硅烷20千克、聚硅氧烷10千克，粒径为50～200nm的油性纳米色浆3千克，单苯甲酸间苯二酚酯1千克、2，2′-硫代双(4-叔辛基酚氧基)镍1千克，α-烯基磺酸钠0.01千克，富马酸二甲脂90千克。
制备方法：将色浆溶于溶剂中，搅拌均匀，然后加入烷氧基硅烷，混合均匀，即可制得本发明的硅烷混凝土染色剂。
应用：1)将混凝土地面灰尘杂物清理干净；
2)对混凝土地面进行预处理：先用50目的金刚砂磨片将混凝土地面研磨，再用300目的金刚砂磨片研磨，最后用500目的金刚砂磨片研磨；
3)喷涂上述硅烷混凝土染色剂，使其充分渗透混凝土中，与混凝土结合；
4)待上述染色剂干透后，对地面进行研磨；
5)完工24～72小时内不能有积水，养护期为1～10天；
6)最后用1000目金刚砂磨片打磨。
实施例8：
配方：辛基三乙氧基硅烷5千克、四乙氧基硅烷10千克、三甲基乙氧基硅烷10千克、聚硅氧烷15千克，粒径为50～200nm的油性纳米色浆7千克，三(1，2，2，6，6-五甲哌啶基)亚磷酸酯3千克、4-苯甲酰氧基-2，2，6，6-四甲基哌啶1千克，α-烯基磺酸钠0.05千克，乙二醇二醋酸酯30千克、乙酸乙酯20千克、富马酸二甲脂30千克。
硅烷混土染色剂的制备方法和应用方法同实施例7。
实施例9：
配方：聚硅氧烷35千克，粒径为50～200nm的油性纳米色浆5千克，2，4，6-三(2′正丁氧基苯基)-1，3，5-三嗪2千克、六甲基磷酰三胺1千克，α-烯基磺酸钠0.03千克，乙醇40千克、异丙醇45千克。
硅烷混土染色剂的制备方法和应用方法同实施例7。
产品性能参数见表3。
表3实施例7-9硅烷混凝土染色剂性能参数
| 检测项目 | 实施例7 | 实施例8 | 实施例9 |
| 防尘效果 | 无尘 | 无尘 | 无尘 |
| 抗渗 | 极佳 | 极佳 | 极佳 |
| 抗老化 | 60年以上 | 60年以上 | 60年以上 |
| 防滑性 | 防滑性能极佳 | 防滑性能极佳 | 防滑性能极佳 |
| 清洁 | 不渗油，易清洁 | 不渗油，易清洁 | 不渗油，易清洁 |
| 易损程度 | 超强度耐磨 | 超强度耐磨 | 超强度耐磨 |
| 耐碱性(10％NaOH，96h) | 无异常 | 无异常 | 无异常 |
| 耐水性(96h) | 无异常 | 无异常 | 无异常 |
| 耐磨性(750g/500r) | 0.04 | 0.04 | 0.04 |
由表3和图1可以看出，本发明的硅烷混凝土染色剂具有耐磨性能优越和耐久性好的特点。
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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种硅烷混凝土染色剂，其特征在于，由下述原料按重量分数比组成：
烷氧基硅烷1～50份，色浆1～10份，溶剂40～96份；
所述溶剂为乙醇、异丙醇、乙二醇二醋酸酯、乙酸乙酯、富马酸二甲脂中的一种或几种的混合物。
2.根据权利要求1所述的一种硅烷混凝土染色剂，其特征在于，由下述原料按重量分数比组成：
烷氧基硅烷20～45份，色浆2～8份，光稳定剂2～5份，溶剂60～96份。
3.根据权利要求2所述的一种硅烷混凝土染色剂，其特征在于，由下述原料按重量分数比组成：
烷氧基硅烷30～40份，色浆3～7份，光稳定剂2～4份，渗透剂0.01～0.05份，溶剂80～90份。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的一种硅烷混凝土染色剂，其特征在于，所述色浆为粒径为50～200nm的油性纳米色浆。
5.根据权利要求1-3中任一项所述的一种硅烷混凝土染色剂，其特征在于，所述烷氧基硅烷为甲基三甲氧基硅烷、丙基三甲氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、Y-氨丙基甲基二乙氧基硅烷苯基三甲氧基硅烷、辛基三甲氧基硅烷、癸基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷、辛基三乙氧基硅烷、四乙氧基硅烷、三甲基乙氧基硅烷、聚硅氧烷中的一种或多种，多种混合时为任意比。
6.根据权利要求2或3所述的一种硅烷混凝土染色剂，其特征在于，光稳定剂为邻羟基苯甲酸苯酯、2，4-二羟基二苯甲酮、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、2-(2′-羟基-3′，5′-二叔苯基)-5-氯化苯并三唑、单苯甲酸间苯二酚酯、2，2′-硫代双(4-叔辛基酚氧基)镍、三(1，2，2，6，6-五甲哌啶基)亚磷酸酯、4-苯甲酰氧基-2，2，6，6-四甲基哌啶、2，4，6-三(2′正丁氧基苯基)-1，3，5-三嗪、六甲基磷酰三胺中的一种或几种。
7.根据权利要求3所述的一种硅烷混凝土染色剂，其特征在于，所述渗透剂为含氟表面活性剂。
8.权利要求1所述的硅烷混凝土染色剂的制备方法，其特征在于，由下述步骤组成：
将色浆溶于溶剂中，搅拌均匀，然后加入烷氧基硅烷，混合均匀，即可制得硅烷混凝土染色剂。
9.权利要求1所述的硅烷混凝土染色剂的应用方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)将混凝土地面灰尘杂物清理干净；
2)对混凝土地面进行预处理；
3)喷涂上述硅烷混凝土染色剂，使其充分渗透混凝土中，与混凝土结合；
4)待上述染色剂干透后，对地面进行研磨；
5)完工24～72小时内不能有积水，养护期为1～10天；
6)最后用1000目金刚砂磨片打磨。
10.权利要求9所述的硅烷混凝土染色剂的应用方法，其特征在于，所述步骤2)的预处理为：先用50目的金刚砂磨片将混凝土地面研磨，再用300目的金刚砂磨片研磨，最后用500目的金刚砂磨片研磨。
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