CN109354860A - 一种复合防滑材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于材料技术领域，具体涉及一种复合防滑材料，还涉及上述的防滑材料的制备方法。一种复合防滑材料，其特征在于，该材料包括下述的重量份数的原料：去离子水20～40，辛基酚聚氧乙烯醚0.3～1.5，丁二醇5～10，六偏磷酸钠0.5～1.0，硅溶胶5～15，水玻璃4～12，改性聚氨酯12～18，粉煤灰和/炉渣灰3～15，PU乳胶20～30，木质素1～1.5，氧化锌0.05‑0.2。本发明采用的防滑材料分别从有机固废提供韧性、无机固废提供刚性，采用改性剂提高有机物与无机物的相容性，从而制备了具有优异防滑性能的材料。

Description

一种复合防滑材料及其制备方法
技术领域
本发明属于材料技术领域，具体涉及一种复合防滑材料，还涉及上述的防滑材料的制备方法。
背景技术
CN107500713A披露了一种防滑材料，包括：胶结料；以及石英砂，与所述胶结料混合，且所述胶结料对所述石英砂的重量比介于1∶0.5至1∶3之间。其所披露的防滑工法，更包括将所述防滑材料与所述溶液进行搅拌，且拌合的时间为1至2分钟，所述防滑工法更包括除去所述物体表面的灰尘及松动杂物，其中所述溶液为水或水加水性橡胶，所述高流动浆状黏稠物于所述物体表面的固化厚度为1至3mm，所述防滑工法更包括进行施工后养护及抗滑值检测，其中所述施工后养护的时间为不超过60分钟，且所述抗滑值检测需达到65以上的湿抗滑值。
以上专利申请中所披露的是以胶结料与石英砂为原料的防滑材料，而关于以无机固废与有机固废为原料所制备的复合防滑材料鲜见。
发明内容
为了解决上述的技术问题，本发明提供了一种以无机固废与有机固废为原料所制备的复合防滑材料；
本发明还提供了上述的复合防滑材料的制备方法。
本发明是通过下述的技术方案来实现的：
一种复合防滑材料，该材料包括下述的重量份数的原料：
去离子水20～40，辛基酚聚氧乙烯醚0.3～1.5，丁二醇5～10，六偏磷酸钠0.5～1.0，硅溶胶5～15，水玻璃4～12，改性聚氨酯12～18，粉煤灰和/炉渣灰3～15，PU乳胶20～30，木质素1～1.5，氧化锌0.05-0.2，改性剂：0.02-0.06。
上述的一种复合防滑材料的制备方法，包括以下的步骤：
(1)在20～40份的去离子水中加入0.3～1.5份的辛基酚聚氧乙烯醚、5～10份的丁二醇和0.5～1.0份的六偏磷酸钠搅拌均匀，得混合物料；
(2)在粉煤灰和/炉渣灰加入改性溶液A，分散和改性之后，将所获得的物料加入到(1)中的混合物料中进行湿法研磨改性，得到改性粉煤灰浆料；
(3)在(2)中的改性粉煤灰浆料中加入12～18份的改性聚氨酯胶粒，得到混合浆料；
(4)将(3)中的混合浆料与20～30份的PU乳胶混合，然后再加入5～15份的硅溶胶和4～12份的水玻璃，最后加入1～1.5份的木质素和0.05-0.2份的氧化锌，得防滑材料浆料。
优选的，一种复合防滑材料的制备方法中，步骤(2)具体为：
(2)中粉煤灰和/炉渣灰过200目筛后将获得的粉体倒入8～18份60～80℃的去离子水中，混合均匀，然后采用高压水泵将改性溶液A从容器中抽取，通过设置在球磨机内的雾化喷头喷洒在混合均匀的粉煤灰和/炉渣灰中，将改性溶液A喷洒到球磨机中，球磨机规格为Φ2200×7500；
改性溶液A为改性剂四甲基硅烷与去离子水以1:2-5的重量比例混合所得；改性溶液A与粉煤灰和/炉渣灰的重量比为1～2：1；
(2)中所采用的球磨机的结构大致如下：
球磨机的进料口与高压水泵的出水管相连接；出水管分成三条支路管道，分别是第一支路管道、第二支路管道、第三支路管道，上述的三条支路管道上分别有与其所对应的多个第一喷嘴、多个第二喷嘴、多个第三喷嘴；第一喷嘴与第二喷嘴之间以及第二喷嘴与第三喷嘴之间呈错位设置，球磨机底部有物料出口管道。通过以上的具有特定结构的球磨机对粉煤灰和/炉渣灰进行分散和改性，相较于普通的粉煤灰和/炉渣灰，经过上述改性溶液A改性之后，大大增强了粉煤灰和/炉渣灰的本发明材料中所起到的防滑性能以及提高了有机物与无机物的相容性，为后续的工艺打下了基础；
采用的各原料的重量份数如下：
去离子水25，辛基酚聚氧乙烯醚0.8，丁二醇8，六偏磷酸钠0.8，硅溶胶10，水玻璃9，改性聚氨酯15，粉煤灰和/炉渣灰10，PU乳胶25，木质素1.2，氧化锌0.08。
(2)中，选用粉煤灰和炉渣灰的混合物，粉煤灰和炉渣灰的重量比例是：3-6:1。
该方法中还采用了丙烯酸酯。
优选的，去离子水20～40，辛基酚聚氧乙烯醚0.3～1.5，丁二醇5～10，六偏磷酸钠0.5～1.0，硅溶胶5～15，水玻璃4～12，改性聚氨酯12～18，粉煤灰和/炉渣灰3～15，PU乳胶20～30，木质素1～1.5，氧化锌0.05-0.2，丙烯酸酯1-4。
优选的，上述的一种复合防滑材料的制备方法，包括以下的步骤：
(1)在12～22份的去离子水中加入0.3～1.5份的辛基酚聚氧乙烯醚、5～10份的丁二醇、0.5～1.0份的六偏磷酸钠、1-4份的丙烯酸酯搅拌均匀，得混合物料；
(2)在粉煤灰和/炉渣灰加入改性溶液A，分散和改性之后，将所获得的物料加入到(1)中的混合物料中进行湿法研磨改性，得到改性粉煤灰浆料；改性溶液A与粉煤灰和/炉渣灰的重量比为1～2：1；
(3)在(2)中的改性粉煤灰浆料中加入12～18份的改性聚氨酯胶粒，得到混合浆料；
(4)将(3)中的混合浆料与20～30份的PU乳胶混合，然后再加入5～15份的硅溶胶和4～12份的水玻璃，最后加入1～1.5份的木质素和0.05-0.2份的氧化锌，得防滑材料浆料。
本发明的有益效果在于，本发明采用的防滑材料分别从有机固废提供韧性、无机固废提供刚性，采用改性剂提高有机物与无机物的相容性，从而制备了具有优异防滑性能的材料。
附图说明
图1为球磨机的结构示意图；
图2为球磨机内的上顶面管道的布局图；
图中：1-高压水泵，2-球磨机，3-喷嘴，4-出水管，401-第一支路管道，402-第二支路管道，403-第三支路管道，301-第一喷嘴，302-第二喷嘴，303-第三喷嘴，5--出口管道。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作更进一步的说明，以便本领域的技术人员更了解本发明，但并不因此限制本发明。
实施例1
一种复合防滑材料的制备方法，包括以下的步骤：
(1)在25份的去离子水中加入0.8份的辛基酚聚氧乙烯醚、8份的丁二醇和0.8份的六偏磷酸钠搅拌均匀，得混合物料；(以下的“份”如无特殊说明，均指重量份数)
(2)取10份粉煤灰过200目筛后将获得的粉体倒入12份75℃的去离子水中，混合均匀，然后采用高压水泵将改性溶液A从容器中抽取，通过设置在球磨机内的雾化喷头喷洒在混合均匀的粉煤灰中，将改性溶液A喷洒到球磨机中，得到改性粉煤灰浆料；球磨机规格为Φ2200×7500；
改性溶液A为改性剂与去离子水以1:3的重量比例混合所得；
改性溶液A的重量为粉煤灰重量的1.5倍；
改性剂为：四甲基硅烷，其加入量为0.05份；
(2)中所采用的球磨机的结构大致如下：
球磨机2的进料口与高压水泵1的出水管4相连接；出水管4分成三条支路管道，分别是第一支路管道401、第二支路管道402、第三支路管道403，每条支路管道上均有多个喷嘴3，上述的三条支路管道上分别有与其所对应的多个第一喷嘴301、多个第二喷嘴302、多个第三喷嘴303；第一喷嘴301与第二喷嘴302之间以及第二喷嘴302与第三喷嘴303之间呈错位设置，球磨机底部有物料出口管道5。
(3)在(2)中的改性粉煤灰浆料中加入15份的改性聚氨酯胶粒，得到混合浆料；
(4)将(3)中的混合浆料与25份的PU乳胶混合，然后再加入10份的硅溶胶和9份的水玻璃，最后加入1.2份的木质素和0.12份的氧化锌，得防滑材料浆料。
实施例2
一种复合防滑材料的制备方法，包括以下的步骤：
(1)在24份的去离子水中加入0.6份的辛基酚聚氧乙烯醚、7份的丁二醇、0.8份的六偏磷酸钠、3份的丙烯酸酯搅拌均匀，得混合物料；
(2)将4份粉煤灰和4份炉渣灰过200目筛后将获得的粉体倒入8～18份70℃的去离子水中，混合均匀，然后采用高压水泵将改性溶液A从容器中抽取，通过设置在球磨机内的雾化喷头喷洒在混合均匀的粉煤灰和/炉渣灰中，将改性溶液A喷洒到球磨机中，球磨机规格为Φ2200×7500；
改性溶液A为改性剂与去离子水以1:4的重量比例混合所得；
改性剂为：四甲基硅烷；
(3)在(2)中的改性粉煤灰浆料中加入16份的改性聚氨酯胶粒，得到混合浆料；
(4)将(3)中的混合浆料与25份的PU乳胶混合，然后再加入10份的硅溶胶和8份的水玻璃，最后加入1.2份的木质素和0.15份的氧化锌，得防滑材料浆料。
实施例2中所用的设备与实施例1中完全相同，在此不再赘述。
实施例3-实施例7中的方法与实施例1相同。大致如下：
一种复合防滑材料的制备方法，包括以下的步骤：
(1)在去离子水中加入辛基酚聚氧乙烯醚、丁二醇和六偏磷酸钠搅拌均匀，得混合物料；(以下的“份”如无特殊说明，均指重量份数)
(2)粉煤灰过200目筛后将获得的粉体倒入75℃的去离子水中(两次加入的去离子水与表格中的去离子水总量相等即可)，混合均匀，然后采用高压水泵将改性溶液A从容器中抽取，通过设置在球磨机内的雾化喷头喷洒在混合均匀的粉煤灰和/炉渣灰中，将改性溶液A喷洒到球磨机中，得到改性粉煤灰浆料；球磨机规格为Φ2200×7500；
改性溶液A为改性剂与去离子水以1:3的重量比例混合所得；
改性剂为：四甲基硅烷，其加入量为0.05份；
(3)在(2)中的改性粉煤灰浆料中加入改性聚氨酯胶粒，得到混合浆料；
(4)将(3)中的混合浆料与PU乳胶混合，然后再加入硅溶胶和水玻璃，最后加入木质素和氧化锌，得防滑材料浆料。(各原料的用量参照表1)
对比例1的方法如下：
一种复合防滑材料的制备方法，包括以下的步骤：
(1)在去离子水中加入辛基酚聚氧乙烯醚、丁二醇和六偏磷酸钠搅拌均匀，得混合物料；(以下的“份”如无特殊说明，均指重量份数)
(2)将(1)中的混合物料与PU乳胶混合，然后再加入硅溶胶和水玻璃，最后加入木质素和氧化锌，得防滑材料浆料。(各原料的用量参照表1)
表1防滑材料的实施例配方
表2不同配比的防滑薄膜材料上的静摩擦系数所测的倾斜角
表3不同配比的防滑薄膜材料上的静摩擦系数所测的摩擦系数
组号 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5 实施例6 实施例7 对比例1
摩擦系数 0.91 0.94 0.82 0.89 0.88 0.87 0.84 0.29
注：摩擦系数测试标准按ASTM--D1894-2008中静态摩擦系数测试方法。
从以上的数据可以看出，实施例1、实施例2的防滑材料其应用后静摩擦系数所测的倾斜角要大于实施例3-7，而实施例3-7的倾斜角要远远大于对比例1，且其摩擦系数也要远远大于其余的实施例和对比例；对比例1中未加入改性聚氨酯胶粒和粉煤灰，这说明，本发明中所采用的原料氧化锌和丙烯酸酯，对于增强产品的防滑性能有显著的作用。

Claims (10)

1.一种复合防滑材料，其特征在于，该材料包括下述的重量份数的原料：
去离子水20～40，辛基酚聚氧乙烯醚0.3～1.5，丁二醇5～10，六偏磷酸钠0.5～1.0，硅溶胶5～15，水玻璃4～12，改性聚氨酯12～18，粉煤灰和/炉渣灰3～15，PU乳胶20～30，木质素1～1.5，氧化锌0.05-0.2，改性溶液A：0.02-0.06。
2.如权利要求1所述的一种复合防滑材料的制备方法，包括以下的步骤：
(1)在12～22份的去离子水中加入0.3～1.5份的辛基酚聚氧乙烯醚、5～10份的丁二醇和0.5～1.0份的六偏磷酸钠搅拌均匀，得混合物料；
(2)在粉煤灰和/炉渣灰中加入改性溶液A，分散和改性之后，将所获得的物料加入到(1)中的混合物料中进行湿法研磨改性，得到改性粉煤灰浆料；
(3)在(2)中的改性粉煤灰浆料中加入12～18份的改性聚氨酯胶粒，得到混合浆料；
(4)将(3)中的混合浆料与20～30份的PU乳胶混合，然后再加入5～15份的硅溶胶和4～12份的水玻璃，最后加入1～1.5份的木质素和0.05-0.2份的氧化锌，得防滑材料浆料。
3.如权利要求1所述的一种复合防滑材料的制备方法，其特征在于：
(2)中分散和改性的具体步骤为：
粉煤灰和/炉渣灰过200目筛后将获得的粉体倒入8～18份60～80℃的去离子水中，混合均匀，然后采用高压水泵将改性溶液A从容器中抽取，通过设置在球磨机内的雾化喷头喷洒在混合均匀的粉煤灰和/炉渣灰中，将改性溶液A喷洒到球磨机中；
改性溶液A为改性剂四甲基硅烷与去离子水以1:2-5的重量比例混合所得。
4.如权利要求3所述的一种复合防滑材料的制备方法，其特征在于：
(2)中所采用的球磨机的结构大致如下：
球磨机(2)的进料口与高压水泵(1)的出水管(4)相连接；出水管(4)分成三条支路管道，分别是第一支路管道(401)、第二支路管道(402)、第三支路管道(403)，上述的三条支路管道上分别有与其所对应的多个第一喷嘴(301)、多个第二喷嘴(302)、多个第三喷嘴(303)；第一喷嘴(301)与第二喷嘴(302)之间以及第二喷嘴(302)与第三喷嘴(303)之间呈错位设置，球磨机底部有物料出口管道(5)。
5.如权利要求3所述的一种复合防滑材料的制备方法，其特征在于：采用的各原料的重量份数如下：
去离子水25，辛基酚聚氧乙烯醚0.8，丁二醇8，六偏磷酸钠0.8，硅溶胶10，水玻璃9，改性聚氨酯15，粉煤灰和/炉渣灰10，PU乳胶25，木质素1.2，氧化锌0.08。
6.如权利要求3所述的一种复合防滑材料的制备方法，其特征在于：(2)在粉煤灰和炉渣灰的重量比例是：3-6:1。
7.如权利要求3所述的一种复合防滑材料的制备方法，其特征在于：该方法中还采用了丙烯酸酯。
8.如权利要求3所述的一种复合防滑材料的制备方法，其特征在于：去离子水20～40，辛基酚聚氧乙烯醚0.3～1.5，丁二醇5～10，六偏磷酸钠0.5～1.0，硅溶胶5～15，水玻璃4～12，改性聚氨酯12～18，粉煤灰和/炉渣灰3～15，PU乳胶20～30，木质素1～1.5，氧化锌0.05-0.2，丙烯酸酯1-4。
9.如权利要求3所述的一种复合防滑材料的制备方法，包括以下的步骤：
(1)在12～22份的去离子水中加入0.3～1.5份的辛基酚聚氧乙烯醚、5～10份的丁二醇、0.5～1.0份的六偏磷酸钠、1-4份的丙烯酸酯搅拌均匀，得混合物料；
(2)在粉煤灰和/炉渣灰加入改性溶液A，分散和改性之后，将所获得的物料加入到(1)中的混合物料中进行湿法研磨改性，得到改性粉煤灰浆料；
(3)在(2)中的改性粉煤灰浆料中加入12～18份的改性聚氨酯胶粒，得到混合浆料；
(4)将(3)中的混合浆料与20～30份的PU乳胶混合，然后再加入5～15份的硅溶胶和4～12份的水玻璃，最后加入1～1.5份的木质素和0.05-0.2份的氧化锌，得防滑材料浆料。
10.如权利要求3所述的一种复合防滑材料的制备方法，其特征在于：球磨机规格为Φ2200×7500。
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