CN107868497B

CN107868497B - 一种彩色防静电防腐涂料的制备及使用方法

Info

Publication number: CN107868497B
Application number: CN201711320626.0A
Authority: CN
Inventors: 张玲洁; 张继; 沈涛; 沈志成; 杨辉
Original assignee: Zigong Geling New Material Technology Co ltd
Current assignee: Zigong Geling New Material Technology Co ltd
Priority date: 2017-12-12
Filing date: 2017-12-12
Publication date: 2020-04-24
Anticipated expiration: 2037-12-12
Also published as: CN107868497A

Abstract

本发明涉及建筑材料领域,旨在提供一种彩色防静电防腐涂料的制备及使用方法。包括：取各一半用量的蒸馏水和乙醇混合后加入硅酸锂溶液，搅拌下滴加葡萄糖溶液；然后加入表面活性剂，搅拌后超声处理；加入无机色粉，搅拌得到A组分溶液；取剩余一半用量的乙醇和蒸馏水，加入银氨溶液并搅匀；依次加入氧化铝溶胶、硅烷偶联剂及导电粉体，搅拌后加入光亮剂，搅拌得到B组分溶液；将A组分溶液滴加至B组分溶液中，持续搅拌后得到彩色防静电防腐涂料。本发明中的材料为水性材料，且施工简便，可直接大面积滚涂或喷涂至地坪表面进行施工，经处理后的地坪地面具有高硬度、高耐磨性、高光泽、防静电等特性。表面光泽越用约持久，呈现出打蜡般光泽。

Description

一种彩色防静电防腐涂料的制备及使用方法

技术领域

本发明属于建筑材料领域，具体的说，是一种彩色防静电防腐涂料的制备及使用方法。

背景技术

混凝土是人类使用量最大的人造建筑材料，广泛用于各类结构工程中；但基于混凝土材料本身及施工水平限制，许多基础设施、工业厂房地坪等早已破损不堪，表面出现坑洞、风化、起尘、起砂、起皮现象，造成耐磨性差，使用寿命短，已经不能适应现代化生产环境的需求，急需改造。目前，国内外市场上较为流行的做法是使用液体硬化剂，如CN201010543000.8、CCN200910055825和CN201110083155.2等公开了液体硬化剂的合成配方及应用效果，与混凝土发生反应后起增强、增硬度作用。

除此之外，人们对建筑地面的个性化、多样化、及功能性需求逐渐释放，开始逐步追求既耐用、又美观的产品，尤其是混凝土表观颜色的多样化及防静电、防腐等需求，因此，开发出一款既能大幅提高混凝土各项综合性能的同时，又能满足其色泽多样化需求的地面防静电防腐材料已成为当下该领域各科研人员重点研究的方向之一。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，克服现有技术中的不足，提供一种彩色防静电防腐涂料的制备及使用方法。

为解决技术问题，本发明的解决方案是：

提供一种彩色防静电防腐涂料的制备方法，包括以下步骤：

(1)按下述质量百分比取各组分，备用：

硅酸锂溶液5～15％、葡萄糖溶液0.5～3％、无机色粉3～10％、表面活性剂0.6～1％、乙醇5～10％；氧化铝溶胶15％～35％、银氨溶液5～12％、导电粉末0.5～6％、光亮剂0.1～0.5％，硅烷偶联剂1.5～4％；余量为蒸馏水；

(2)取各一半用量的蒸馏水和乙醇混合后，在室温下将硅酸锂溶液加入其中；在充分搅拌条件下以60～120滴/分钟的速度滴加葡萄糖溶液，同时以150～400转/分钟的速度搅拌；然后加入表面活性剂，充分搅拌后超声处理15min；随后加入无机色粉，并以300～1000转/分钟持续搅拌20～120min，得到A组分溶液；

(3)取剩余一半用量的乙醇和蒸馏水置于另一个反应容器中，加入银氨溶液并搅拌均匀；然后依次加入氧化铝溶胶、硅烷偶联剂及导电粉体，在25～70℃条件下以150～300rpm的速率搅拌30～60min；再加入光亮剂，持续搅拌30～70min，得到B组分溶液；

(4)将A组分溶液以80～200滴/分钟的速度加入B组分溶液中，同时以150～300rpm的速率持续搅拌，滴加完成后得到彩色防静电防腐涂料。

本发明中，所述硅酸锂溶液的模数为3～6；葡萄糖溶液的浓度为0.05～0.4mol/L；无机色粉是铬绿、钴蓝、炭黑、柠檬黄或铁红中的一种或几种；表面活性剂是聚乙二醇 2000(PEG2000)、十二烷基苯磺酸钠(SDBS)或聚乙烯吡咯烷酮(PVP)中的一种或几种的组合；氧化铝溶胶的固含量为15～25％，其中的Al₂O₃平均粒径为10～50nm；银氨溶液中硝酸银的浓度为0.0125～0.4mol/L；导电粉末是掺锑氧化锡(ATO)或掺锡氧化铟(ITO)中的一种或两种；光亮剂是苄叉丙酮与石蜡按6:1～1:8的质量比例的混合液体；所述硅烷偶联剂是TEOS、KH592或KH560中的一种或几种。

本发明中，所述步骤(2)中的超声处理时，控制超声频率为2000Hz，超声功率350W。

本发明中，所述银氨溶液的配制方法为：在搅拌的条件下，将质量分数为5％～25％的氨水滴加至硝酸银溶液中，直至棕褐色絮状物完全消失为止，最终银氨溶液中硝酸银的浓度为0.0125～0.4mol/L。

本发明还提供了所述彩色防静电防腐涂料的使用方法，包括以下步骤：

(1)使用研磨机对混凝土进行研磨，使其表面平整；

(2)将所述彩色防静电防腐涂料滚涂或喷洒在混凝土的表面，保证混凝土表面被涂料浸润且能在0.5小时内保持湿润状态；

(3)待混凝土的表面干燥后，再使用研磨机配抛光片对混凝土表面进行研磨和抛光。

本发明中，所述涂料的用量为0.15～1.5kg/m²。

发明原理描述：

本发明彩色防静电防腐涂料是通过以硅酸锂溶液、银氨溶液及纳米级氧化铝溶胶为主要成分的硬化剂与特殊的研磨工艺紧密结合而成的一种集染色、超硬化和抛光为一体的新型地坪材料，其抗静电、染色、硬化等增强效果主要通过以下方式实现：

(1)硅酸锂溶液与混凝土中的水化产物及未水化的水泥发生反应，生成网络状交联结构的大分子，填充混凝土中细小的孔洞使其密实；同时，纳米颗粒状氧化铝溶胶在与表面活性剂、无机色粉共同的作用下，渗入到混凝土毛细孔内部，以细小颗粒物增强相的方式填补混凝土中较大孔隙，增强密实度、使地坪表面实现着色；

(2)溶液中银氨水溶液在葡萄糖的还原作用下生成的细小纳米Ag颗粒包裹在氧化铝颗粒周围，使氧化铝颗粒表面包覆着一层或几层的纳米银颗粒，从而是氧化铝颗粒实现并成为导电粒子的功能，一部分导电氧化铝自身随着渗透至混凝土内部，另一部分随着硅酸锂与混凝土的化学反应填补地坪中细小孔洞，使得地坪孔洞中都填充中导电粒子，从而实现高导电性能导通性能；

(3)溶液中添加的导电粉末主要填充地坪中较大的孔洞，并与导电氧化铝填充的中小孔洞实现互补，使得整个地坪的孔隙中充满着导电粒子，在距离地面2～12mm的厚度层形成一张导电网络结构，从而实现地坪防静电要求；此外，密实了孔隙，增强增硬了地坪；

(4)本发明中添加了无机色粉等颜料，它随溶液一起渗透至混凝土内部，尤其是会与纳米颗粒状氧化铝溶胶结合紧密，一方面伴随着时间的延长，有机色粉会与混凝土中的金属离子发生离子交换从而使混凝土形成永久性染色；另一方面，与导电氧化铝溶胶一起以封堵混凝土中毛细孔的形式使其上色；在此两种方式的共同作用下，混凝土地面内部形成一定厚度的染色层，从而形成一个完整致密且颜色可控、色泽均匀的地坪，解决了不同人群对地坪多样性要求的问题。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

1、本发明中的材料为水性材料，且施工简便，可直接大面积滚涂或喷涂至地坪表面进行施工，经处理后的地坪地面具有高硬度、高耐磨性、高光泽、防静电等特性。尤其是抗静电性能优异，且多种色泽可供调整和选择。表面光泽越用约持久，呈现出打蜡般光泽。

2、本发明是集水泥基地坪防静电、染色与硬化一体的新型地坪材料产品，在利用本发明之后的地坪，其表面电阻达到5MΩ·cm，莫氏硬度可比原地面提高2个等级，耐磨度提高100％以上，光泽度提高60％以上，60°角入射光的光泽度最高可达到65°，此外，同时渗透深度在2～12mm。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明作进一步详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限定本发明的范围。

本发明中的彩色防静电防腐涂料是由下述质量百分比的各组分混合而成：硅酸锂溶液5～15％、葡萄糖溶液0.5～3％、无机色粉3～10％、表面活性剂0.6～1％、乙醇5～10％；氧化铝溶胶15％～35％、银氨溶液5～12％、导电粉末0.5～6％、光亮剂0.1～0.5％，硅烷偶联剂1.5～4％；余量为蒸馏水。

所述硅酸锂溶液的模数为3～6；葡萄糖溶液的浓度为0.05～0.4mol/L；无机色粉是铬绿、钴蓝、炭黑、柠檬黄或铁红中的一种或几种；表面活性剂是聚乙二醇2000(PEG2000)、烷基酚聚氧乙烯醚(APEO)、十二烷基苯磺酸钠(SDBS)、或聚乙烯吡咯烷酮(PVP)中的一种或几种的组合；氧化铝溶胶的固含量为15～25％，其中的Al₂O₃平均粒径为10～50nm；银氨溶液中硝酸银的浓度为0.0125～0.4mol/L；导电粉末是掺锑氧化锡(ATO)或掺锡氧化铟(ITO)中的一种或两种；光亮剂是苄叉丙酮与石蜡按6:1～1:8 的质量比例的混合液体；所述硅烷偶联剂是TEOS、KH592或KH560中的一种或几种。

上述彩色防静电防腐涂料的制备方法，包括以下步骤：

(1)按所述质量百分比取各组分，备用；

彩色防静电防腐涂料的使用方法，包括以下步骤：

(1)使用研磨机对混凝土进行研磨，使其表面平整；

(2)将所述彩色防静电防腐涂料滚涂或喷洒在混凝土的表面，保证混凝土表面被涂料浸润且能在0.5小时内保持湿润状态；涂料的用量为0.15～1.5kg/m²。

各实施例中的试验数据见下表：

防静电防腐涂料施工工艺示例：

先用专用研磨机附带各类型号磨片研磨混凝土，将本发明彩色防静电防腐涂料滚涂或喷洒至地面上(可根据要求调整不同颜色)，保证地面被彩色防静电防腐涂料在0.5 小时内浸润并处于湿润状态。再用专用研磨机配带专用抛光片对已喷涂过溶液的地面进行缓慢、来回交叉地研磨、抛光，经处理后的混凝土硬度、光泽度、抗渗、防滑等性能大幅提高，尤其是抗静电性能优异，且多种色泽可供调整和选择。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，在本发明的精神和原则内可以有各种更改和变化，这些等同的变型或替换等，均包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种彩色防静电防腐涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）按下述质量百分比取各组分，备用：

硅酸锂溶液5～15%、葡萄糖溶液0.5～3%、无机色粉3～10%、表面活性剂0.6～1%、乙醇5～10%；氧化铝溶胶15%~35%、银氨溶液5～12%、导电粉末0.5~6%、光亮剂0.1～0.5%，硅烷偶联剂1.5~4%；余量为蒸馏水；

（2）取各一半用量的蒸馏水和乙醇混合后，在室温下将硅酸锂溶液加入其中；在充分搅拌条件下以60～120滴/分钟的速度滴加葡萄糖溶液，同时以150～400转/分钟的速度搅拌；然后加入表面活性剂，充分搅拌后超声处理15min；随后加入无机色粉，并以300～1000转/分钟持续搅拌20～120min，得到A组分溶液；

（3）取剩余一半用量的乙醇和蒸馏水置于另一个反应容器中，加入银氨溶液并搅拌均匀；然后依次加入氧化铝溶胶、硅烷偶联剂及导电粉末，在25~70℃条件下以150 ~ 300rpm的速率搅拌30 ~ 60min；再加入光亮剂，持续搅拌30～70min，得到B组分溶液；

（4）将A组分溶液以80～200滴/分钟的速度加入B组分溶液中，同时以150 ~ 300rpm的速率持续搅拌，滴加完成后得到彩色防静电防腐涂料。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述硅酸锂溶液的模数为3~6；葡萄糖溶液的浓度为0.05～0.4 mol/L；无机色粉是铬绿、钴蓝、炭黑或铁红中的一种或几种。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述表面活性剂是聚乙二醇2000、烷基酚聚氧乙烯醚、十二烷基苯磺酸钠或聚乙烯吡咯烷酮中的一种或几种的组合。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述氧化铝溶胶的固含量为15~25%，其中的Al₂O₃平均粒径为10~50nm。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述导电粉末是掺锑氧化锡或掺锡氧化铟中的一种或两种。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述光亮剂是苄叉丙酮与石蜡按6:1~1:8的质量比例的混合液体；所述硅烷偶联剂是TEOS、KH592或KH560中的一种或几种。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤（2）中的超声处理时，控制超声频率为2000Hz，超声功率350W。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述银氨溶液中硝酸银的浓度为0.0125~0.4 mol/L；银氨溶液的配制方法为：在搅拌的条件下，将质量分数为5%~25%的氨水滴加至硝酸银溶液中，直至棕褐色絮状物完全消失为止，最终银氨溶液中硝酸银的浓度为0.0125~0.4 mol/L。

9.权利要求1所述方法制备获得的彩色防静电防腐涂料的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）使用研磨机对混凝土进行研磨，使其表面平整；

（2）将所述彩色防静电防腐涂料滚涂或喷洒在混凝土的表面，保证混凝土表面被涂料浸润且能在0.5小时内保持湿润状态；

（3）待混凝土的表面干燥后，再使用研磨机配抛光片对混凝土表面进行研磨和抛光。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述涂料的用量为0.15～1.5kg/m²。