CN108707451A - 一种砖面防滑剂 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种砖面防滑剂，属于防滑材料领域。本发明通过对麸皮粉碎热解，挥发多种有机质，部分炭化有机质可与正硅酸乙酯水解产生的二氧化硅反应，生成坚硬耐磨的炭化硅，剩余炭化有机质可在与表面空气接触后氧化分解，在砖面形成凹坑，提高砖面粗糙度，起到防滑效果，利用冷冻粉碎对鳞片石墨进行粉碎处理，处理后的提高鳞片石墨表面活性高，易发生团聚，利用聚乙烯吡咯烷酮在粉碎后形成包覆层，提高其分散性，起到填充分散作用，使本发明赋予的防滑性能得到有效保障，助剂中的异氰酸酯水解的生成二氧化碳，进一步丰富产品表面和内部孔隙，从而使产品表面粗糙度提高，防滑性能提高。本发明解决了目前常用砖面防滑性能不佳的问题。

Description

一种砖面防滑剂

技术领域

本发明属于防滑材料领域，涉及砖面防滑，具体的涉及一种砖面防滑剂。

背景技术

随着人们生活水平的提高，瓷砖走进了千家万户，在其应用范围不断扩大的过程中，也出现了一些亟待解决的问题，如：表面遇水光滑度太高易打滑等，所以开发符合大众需求的防滑砖产品成为主流。现有的防滑瓷砖是通过在瓷砖表面设置有褶皱条纹或凹凸点，以增加地板砖面与人体脚底或鞋底的摩擦力，防止打滑摔倒。这种方式对加工方式要求较高，增加了瓷砖加工的难度。因此急需一种砖面专用的防滑剂，来解决这一问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题：针对目前常用砖面防滑性能不佳的问题，提供一种砖面防滑剂。

为解决上述技术问题，本发明采用如下所述的技术方案是：

一种砖面防滑剂，按质量份数计，包括如下组分：3~6份防冻剂、2~5份光亮剂、8~15份表面活性剂、4~8份助剂、3~6份消泡剂、 30~40份水，其特征在于，还包括：18~30份改性冻解料、25~50份复合基料。

所述防冻剂：按质量比4：1~2取乙二醇、丙二醇混合，即得防冻剂。

所述光亮剂：按质量比5：1：0.1~0.3取壬基酚聚氧乙烯醚、烟酸、苯甲酸钠混合，即得光亮剂。

所述表面活性剂：按质量比5：1~2取十二烷基二甲基甜菜碱、仲烷基磺酸钠混合，即得表面活性剂。

所述助剂：按质量比3~5：1：2取羧甲基纤维素钠、柠檬酸钠、异氰酸酯混合，即得助剂。

所述消泡剂：按质量比3：1~2取二甲基硅油、聚氧丙烯甘油醚混合，即得消泡剂。

所述改性冻解料：改性冻解料的制备方法：按质量比为1：6~10取石墨粉、溶剂B混合搅拌，得混合液，取混合液冷冻，过筛，得粉碎料，取粉碎料自然解冻，得解冻粉碎料，于50~65℃，按质量比为1：3~6：15取冻粉碎料、聚乙烯吡咯烷酮、水混合，得分散液，加入聚乙烯吡咯烷酮质量18~25%的正硅酸乙酯混合静置，过滤，取滤渣干燥，即得改性冻解碎料。

所述溶剂B：按质量比1：4~8取硫酸钠、硝酸银溶液混合，即得溶剂B。

所述复合基料的制备方法，包括如下步骤：

（1）取麸皮粉碎过目筛，取过筛颗粒按质量比1：10~15加入溶剂A混合搅拌，静置，过滤，取滤渣通入氮气保护，程序升温，保温炭化，冷却，出料，得改性麸皮颗粒；

（2）按重量份数计，依次取20~35份钠长石粉、25~40份改性麸皮颗粒、12~25份氟化钠、8~15份纳米锌粉、60~85份水，先取改性麸皮颗粒、氟化钠、水混合，再加入钠长石粉、纳米锌粉混合搅拌，加入改性麸皮颗粒质量15~25%的硅藻土、改性麸皮颗粒质量8~15%的蛭石粉末混合，超声波振荡，即得复合基料。

所述步骤（1）中的溶剂A：按质量比5：1~2取PBS缓冲液、盐酸多巴胺混合，即得溶剂A。

本发明与其他方法相比，有益技术效果是：

（1）本发明通过对麸皮粉碎热解，挥发多种有机质，剩余部分相对较难降解的有机质，在体系中进一步分解产生少量气体，在体系中氟化钠和纳米锌粉的催化作用下，部分炭化有机质可与正硅酸乙酯水解产生的二氧化硅反应，生成坚硬耐磨的炭化硅，剩余炭化有机质可在与表面空气接触后氧化分解，在砖面形成凹坑，提高砖面粗糙度，起到防滑效果，同时表面残留炭化骨架可提高产品的抗弯性能，用多巴胺溶液作用后，形成一层吸附膜，能够将强对二氧化硅的吸附，构成了坚硬的炭化硅网络，增强了砖面的抗弯性能；

（2）本发明利用冷冻粉碎对鳞片石墨进行粉碎处理，处理后的提高鳞片石墨表面活性高，易发生团聚，采用聚乙烯吡咯烷酮配合正硅酸乙酯对解冻粉碎料进行改性处理，利用聚乙烯吡咯烷酮在粉碎后形成包覆层，提高其分散性，并对正硅酸乙酯水解产生的二氧化硅，起到填充分散作用，使本发明赋予的防滑性能得到有效保障，助剂中的异氰酸酯水解的生成二氧化碳，在扩散挥发过程中，进一步丰富产品表面和内部孔隙，从而使产品表面粗糙度提高，防滑性能提高。

具体实施方式

防冻剂：按质量比4：1~2取乙二醇、丙二醇混合，即得防冻剂。

光亮剂：按质量比5：1：0.1~0.3取壬基酚聚氧乙烯醚、烟酸、苯甲酸钠混合，即得光亮剂。

表面活性剂：按质量比5：1~2取十二烷基二甲基甜菜碱、仲烷基磺酸钠混合，即得表面活性剂。

助剂：按质量比3~5：1：2取羧甲基纤维素钠、柠檬酸钠、异氰酸酯混合，即得助剂。

消泡剂：按质量比3：1~2取二甲基硅油、聚氧丙烯甘油醚混合，即得消泡剂。

溶剂A：按质量比5：1~2取pH为6.2~6.8的PBS缓冲液、盐酸多巴胺混合，即得溶剂A。

溶剂B：按质量比1：4~8取硫酸钠、浓度0.1mol/L的硝酸银溶液混合，即得溶剂B。

复合基料的制备方法，包括如下步骤：

（1）取麸皮于粉碎机粉碎过120目筛，取过筛颗粒按质量比1：10~15加入溶剂A混合，以300~450r/min搅拌25~40min，静置1~3h，过滤，取滤渣于管式炉，以100~200mL/min速率通入氮气保护，以5~10℃/min速率程序升温至450~550℃，保温炭化3~5h后，随炉冷却至室温，出料，得改性麸皮颗粒；

（2）按重量份数计，依次取20~35份钠长石粉、25~40份改性麸皮颗粒、12~25份氟化钠、8~15份纳米锌粉、60~85份水，先取改性麸皮颗粒、氟化钠、水于混料机混合，再向混料机中加入钠长石粉、纳米锌粉，以700~900r/min条件下搅拌30~50min，随后向混料机中加入改性麸皮颗粒质量15~25%的硅藻土、改性麸皮颗粒质量8~15%的粒径0.2~0.5mm的蛭石粉末混合，以300W超声波振荡10~15min，即得复合基料。

改性冻解料的制备方法：按质量比为1：6~10取粒径2~5mm的鳞片石墨颗粒、溶剂B于容器混合，以300~500r/min搅拌20~40min，得混合液，取混合液于冷冻粉碎机，以液氮为冷冻介质，冷冻粉碎过120目筛，得粉碎料，取粉碎料于室温下自然解冻，得解冻粉碎料，于50~65℃，按质量比为1：3~6：15取冻粉碎料、聚乙烯吡咯烷酮、水混合，以300~500r/min速率搅拌1~4h，得分散液，加入聚乙烯吡咯烷酮质量18~25%的正硅酸乙酯混合静置1~4h，过滤，取滤渣于70~85℃干燥箱干燥至恒重，即得改性冻解碎料。

一种砖面防滑剂，按质量份数计，包括如下组分：3~6份防冻剂、2~5份光亮剂、8~15份表面活性剂、4~8份助剂、3~6份消泡剂、30~40份水其特征在于，还包括：18~30份改性冻解料、25~50份复合基料。

一种砖面防滑剂的制备方法，包括如下步骤：

（1）按质量份数计，3~6份防冻剂、2~5份光亮剂、8~15份表面活性剂、4~8份助剂、3~6份消泡剂、30~40份水、18~30份改性冻解料、25~50份复合基料；

（2）先取表面活性剂、助剂、改性冻解料、水于反应釜混合，以350~500r/min搅拌30~50min，再加入复合基料、防冻剂、光亮剂、消泡剂混合，以700~900r/min剪切分散20~35min，即得砖面防滑剂。

实施例1

防冻剂：按质量比4：1取乙二醇、丙二醇混合，即得防冻剂。

光亮剂：按质量比5：1：0.1取壬基酚聚氧乙烯醚、烟酸、苯甲酸钠混合，即得光亮剂。

表面活性剂：按质量比5：1取十二烷基二甲基甜菜碱、仲烷基磺酸钠混合，即得表面活性剂。

助剂：按质量比3：1：2取羧甲基纤维素钠、柠檬酸钠、异氰酸酯混合，即得助剂。

消泡剂：按质量比3：1取二甲基硅油、聚氧丙烯甘油醚混合，即得消泡剂。

溶剂A：按质量比5：1取pH为6.2的PBS缓冲液、盐酸多巴胺混合，即得溶剂A。

溶剂B：按质量比1：取硫酸钠、浓度0.1mol/L的硝酸银溶液混合，即得溶剂B。

复合基料的制备方法，包括如下步骤：

（1）取麸皮于粉碎机粉碎过120目筛，取过筛颗粒按质量比1：10加入溶剂A混合，以300r/min搅拌25min，静置1h，过滤，取滤渣于管式炉，以100mL/min速率通入氮气保护，以5℃/min速率程序升温至450℃，保温炭化3h后，随炉冷却至室温，出料，得改性麸皮颗粒；

（2）按重量份数计，依次取20份钠长石粉、25份改性麸皮颗粒、12份氟化钠、8份纳米锌粉、60份水，先取改性麸皮颗粒、氟化钠、水于混料机混合，再向混料机中加入钠长石粉、纳米锌粉，以700r/min条件下搅拌30min，随后向混料机中加入改性麸皮颗粒质量15%的硅藻土、改性麸皮颗粒质量8%的粒径0.2mm的蛭石粉末混合，以300W超声波振荡10min，即得复合基料。

改性冻解料的制备方法：按质量比为1：6取粒径2mm的鳞片石墨颗粒、溶剂B于容器混合，以300r/min搅拌20min，得混合液，取混合液于冷冻粉碎机，以液氮为冷冻介质，冷冻粉碎过120目筛，得粉碎料，取粉碎料于室温下自然解冻，得解冻粉碎料，于50℃，按质量比为1：3：15取冻粉碎料、聚乙烯吡咯烷酮、水混合，以300r/min速率搅拌1h，得分散液，加入聚乙烯吡咯烷酮质量18%的正硅酸乙酯混合静置1h，过滤，取滤渣于70℃干燥箱干燥至恒重，即得改性冻解碎料。

一种砖面防滑剂，按质量份数计，包括如下组分：3份防冻剂、2份光亮剂、8份表面活性剂、4份助剂、3份消泡剂、30份水其特征在于，还包括：18份改性冻解料、25份复合基料。

一种砖面防滑剂的制备方法，包括如下步骤：

（1）按质量份数计，3份防冻剂、2份光亮剂、8份表面活性剂、4份助剂、3份消泡剂、30份水、18份改性冻解料、25份复合基料；

（2）先取表面活性剂、助剂、改性冻解料、水于反应釜混合，以350r/min搅拌30min，再加入复合基料、防冻剂、光亮剂、消泡剂混合，以700r/min剪切分散20min，即得砖面防滑剂。

实施例2

防冻剂：按质量比4：1.5取乙二醇、丙二醇混合，即得防冻剂。

光亮剂：按质量比5：1：0.2取壬基酚聚氧乙烯醚、烟酸、苯甲酸钠混合，即得光亮剂。

表面活性剂：按质量比5：1.5取十二烷基二甲基甜菜碱、仲烷基磺酸钠混合，即得表面活性剂。

助剂：按质量比4：1：2取羧甲基纤维素钠、柠檬酸钠、异氰酸酯混合，即得助剂。

消泡剂：按质量比3：1.5取二甲基硅油、聚氧丙烯甘油醚混合，即得消泡剂。

溶剂A：按质量比5：1.5取pH为6.4的PBS缓冲液、盐酸多巴胺混合，即得溶剂A。

溶剂B：按质量比1：6取硫酸钠、浓度0.1mol/L的硝酸银溶液混合，即得溶剂B。

复合基料的制备方法，包括如下步骤：

（1）取麸皮于粉碎机粉碎过120目筛，取过筛颗粒按质量比1：13加入溶剂A混合，以400r/min搅拌30min，静置2h，过滤，取滤渣于管式炉，以150mL/min速率通入氮气保护，以8℃/min速率程序升温至500℃，保温炭化4h后，随炉冷却至室温，出料，得改性麸皮颗粒；

（2）按重量份数计，依次取30份钠长石粉、35份改性麸皮颗粒、21份氟化钠、12份纳米锌粉、75份水，先取改性麸皮颗粒、氟化钠、水于混料机混合，再向混料机中加入钠长石粉、纳米锌粉，以800r/min条件下搅拌40min，随后向混料机中加入改性麸皮颗粒质量20%的硅藻土、改性麸皮颗粒质量12%的粒径0.35mm的蛭石粉末混合，以300W超声波振荡12min，即得复合基料。

改性冻解料的制备方法：按质量比为1：8取粒径3mm的鳞片石墨颗粒、溶剂B于容器混合，以400r/min搅拌30min，得混合液，取混合液于冷冻粉碎机，以液氮为冷冻介质，冷冻粉碎过120目筛，得粉碎料，取粉碎料于室温下自然解冻，得解冻粉碎料，于60℃，按质量比为1：5：15取冻粉碎料、聚乙烯吡咯烷酮、水混合，以400r/min速率搅拌3h，得分散液，加入聚乙烯吡咯烷酮质量22%的正硅酸乙酯混合静置2h，过滤，取滤渣于80℃干燥箱干燥至恒重，即得改性冻解碎料。

一种砖面防滑剂，按质量份数计，包括如下组分：4份防冻剂、4份光亮剂、12份表面活性剂、6份助剂、4份消泡剂、35份水其特征在于，还包括：20份改性冻解料、35份复合基料。

一种砖面防滑剂的制备方法，包括如下步骤：

（1）按质量份数计，4份防冻剂、3份光亮剂、13份表面活性剂、6份助剂、4份消泡剂、35份水、25份改性冻解料、35份复合基料；

（2）先取表面活性剂、助剂、改性冻解料、水于反应釜混合，以450r/min搅拌40min，再加入复合基料、防冻剂、光亮剂、消泡剂混合，以800r/min剪切分散30min，即得砖面防滑剂。

实施例3

防冻剂：按质量比4：2取乙二醇、丙二醇混合，即得防冻剂。

光亮剂：按质量比5：1：0.3取壬基酚聚氧乙烯醚、烟酸、苯甲酸钠混合，即得光亮剂。

表面活性剂：按质量比5：2取十二烷基二甲基甜菜碱、仲烷基磺酸钠混合，即得表面活性剂。

助剂：按质量比5：1：2取羧甲基纤维素钠、柠檬酸钠、异氰酸酯混合，即得助剂。

消泡剂：按质量比3：2取二甲基硅油、聚氧丙烯甘油醚混合，即得消泡剂。

溶剂A：按质量比5：2取pH为6.8的PBS缓冲液、盐酸多巴胺混合，即得溶剂A。

溶剂B：按质量比1：8取硫酸钠、浓度0.1mol/L的硝酸银溶液混合，即得溶剂B。

复合基料的制备方法，包括如下步骤：

（1）取麸皮于粉碎机粉碎过120目筛，取过筛颗粒按质量比1：15加入溶剂A混合，以450r/min搅拌40min，静置3h，过滤，取滤渣于管式炉，以200mL/min速率通入氮气保护，以10℃/min速率程序升温至550℃，保温炭化5h后，随炉冷却至室温，出料，得改性麸皮颗粒；

（2）按重量份数计，依次取35份钠长石粉、40份改性麸皮颗粒、25份氟化钠、15份纳米锌粉、85份水，先取改性麸皮颗粒、氟化钠、水于混料机混合，再向混料机中加入钠长石粉、纳米锌粉，以900r/min条件下搅拌50min，随后向混料机中加入改性麸皮颗粒质量25%的硅藻土、改性麸皮颗粒质量15%的粒径0.5mm的蛭石粉末混合，以300W超声波振荡15min，即得复合基料。

改性冻解料的制备方法：按质量比为1：10取粒径5mm的鳞片石墨颗粒、溶剂B于容器混合，以500r/min搅拌40min，得混合液，取混合液于冷冻粉碎机，以液氮为冷冻介质，冷冻粉碎过120目筛，得粉碎料，取粉碎料于室温下自然解冻，得解冻粉碎料，于65℃，按质量比为1：6：15取冻粉碎料、聚乙烯吡咯烷酮、水混合，以500r/min速率搅拌4h，得分散液，加入聚乙烯吡咯烷酮质量25%的正硅酸乙酯混合静置4h，过滤，取滤渣于85℃干燥箱干燥至恒重，即得改性冻解碎料。

一种砖面防滑剂，按质量份数计，包括如下组分：6份防冻剂、5份光亮剂、15份表面活性剂、8份助剂、6份消泡剂、40份水其特征在于，还包括：30份改性冻解料、50份复合基料。

一种砖面防滑剂的制备方法，包括如下步骤：

（1）按质量份数计，6份防冻剂、5份光亮剂、15份表面活性剂、8份助剂、6份消泡剂、40份水、30份改性冻解料、50份复合基料；

（2）先取表面活性剂、助剂、改性冻解料、水于反应釜混合，以500r/min搅拌50min，再加入复合基料、防冻剂、光亮剂、消泡剂混合，以900r/min剪切分散35min，即得砖面防滑剂。

对比例1：与实施例2的制备方法基本相同，唯有不同的是缺少润滑油基料。

对比例2：与实施例2的制备方法基本相同，唯有不同的是缺少抗氧化剂。

对比例3：厦门市某公司生产的砖面防滑剂。

将实施例1~3和对比例1~3根据JC/T 1050-2007所规定的地面石材防滑性能等级划分及试验方法进行了各种情况的摩擦系数的测试。

试验方法及结果如下：

试样的制备:采用标准GB/T 4100-2015中规定的bⅠb瓷砖，用本发明瓷砖表面用的防滑剂对瓷砖表面按要求进行涂刷，静置10 min后用清水冲洗干净，放置在空气中干燥，备用，试样制备数量为16块，尺寸为30 cm *30 cm随机分为四组，每组四块，分别标记为A组、B组、C组和D组。

试样的处理：

耐碱试样：取A组试样，用10%的NaCO3溶液浸泡24h，然后取出，即可用于湿态表面测试，检测其测试面摩擦系数，求平均值；然后将A组试样在空气中干燥，待瓷砖表面干燥后，检测其测试面摩擦系数，求平均值；

耐酸试样：取B组试样，用10%的HCl溶液浸泡24h，然后取出，即可用于湿态表面测试，检测其测试面摩擦系数，求平均值；然后将B组试样在空气中干燥，待瓷砖表面干燥后，检测其测试面摩擦系数，求平均值；

浸水试样：取C组试样，用自来水浸泡48h，然后取出，即可用于湿态表面测试，检测其测试面摩擦系数，求平均值；然后将C组试样在空气中干燥，待瓷砖表面干燥后，检测其测试面摩擦系数，求平均值；

涂抹肥皂水试样：称取0.5g的肥皂，使其全部溶于200g蒸馏水中，然后取D组试样，在其测试面均匀地涂抹上一层肥皂水，静止5min后即可测试其测试面摩擦系数，求平均值。

测试结果如表1、表2所示，测试条件：20℃，60%RH。

表1：干法（瓷砖表面干燥），瓷砖在各情况下的摩擦系数测试结果：

表2：湿法（瓷砖表面湿润，存水量≥0.1mm），瓷砖在各情况下的摩擦系数测试结果：

综合上述，本发明的砖面防滑剂性能好，防滑效果佳，值得推广使用。

Claims (10)

1.一种砖面防滑剂，按质量份数计，包括如下组分：3~6份防冻剂、2~5份光亮剂、8~15份表面活性剂、4~8份助剂、3~6份消泡剂、 30~40份水，其特征在于，还包括：18~30份改性冻解料、25~50份复合基料。

2.根据权利要求1所述一种砖面防滑剂，其特征在于，所述防冻剂：按质量比4：1~2取乙二醇、丙二醇混合，即得防冻剂。

3.根据权利要求1所述一种砖面防滑剂，其特征在于，所述光亮剂：按质量比5：1：0.1~0.3取壬基酚聚氧乙烯醚、烟酸、苯甲酸钠混合，即得光亮剂。

4.根据权利要求1所述一种砖面防滑剂，其特征在于，所述表面活性剂：按质量比5：1~2取十二烷基二甲基甜菜碱、仲烷基磺酸钠混合，即得表面活性剂。

5.根据权利要求1所述一种砖面防滑剂，其特征在于，所述助剂：按质量比3~5：1：2取羧甲基纤维素钠、柠檬酸钠、异氰酸酯混合，即得助剂。

6.根据权利要求1所述一种砖面防滑剂，其特征在于，所述消泡剂：按质量比3：1~2取二甲基硅油、聚氧丙烯甘油醚混合，即得消泡剂。

7.根据权利要求1所述一种砖面防滑剂，其特征在于，所述改性冻解料：改性冻解料的制备方法：按质量比为1：6~10取石墨粉、溶剂B混合搅拌，得混合液，取混合液冷冻，过筛，得粉碎料，取粉碎料自然解冻，得解冻粉碎料，于50~65℃，按质量比为1：3~6：15取冻粉碎料、聚乙烯吡咯烷酮、水混合，得分散液，加入聚乙烯吡咯烷酮质量18~25%的正硅酸乙酯混合静置，过滤，取滤渣干燥，即得改性冻解碎料。

8.根据权利要求7所述一种砖面防滑剂，其特征在于，所述溶剂B：按质量比1：4~8取硫酸钠、硝酸银溶液混合，即得溶剂B。

9.根据权利要求1所述一种砖面防滑剂，其特征在于，所述复合基料的制备方法，包括如下步骤：

（1）取麸皮粉碎过目筛，取过筛颗粒按质量比1：10~15加入溶剂A混合搅拌，静置，过滤，取滤渣通入氮气保护，程序升温，保温炭化，冷却，出料，得改性麸皮颗粒；

（2）按重量份数计，依次取20~35份钠长石粉、25~40份改性麸皮颗粒、12~25份氟化钠、8~15份纳米锌粉、60~85份水，先取改性麸皮颗粒、氟化钠、水混合，再加入钠长石粉、纳米锌粉混合搅拌，加入改性麸皮颗粒质量15~25%的硅藻土、改性麸皮颗粒质量8~15%的蛭石粉末混合，超声波振荡，即得复合基料。

10.根据权利要求9所述一种砖面防滑剂，其特征在于，所述步骤（1）中的溶剂A：按质量比5：1~2取PBS缓冲液、盐酸多巴胺混合，即得溶剂A。