CN109439039A - 一种地坪用防滑剂 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及建材技术领域，旨在提供一种地坪用防滑剂。包括以下重量百分比例关系的原料组分：氟硅酸镁溶液15％～45％；纳米刚性颗粒1％～5％；丙烯酸树脂乳液4％～10％；二氧化硅溶胶8％～20％；硅烷偶联剂3％～8％；乙醇6％～11％；余量为蒸馏水。所述氟硅酸镁溶液的浓度为0.05～0.8mol/L；二氧化硅溶胶的固含量为20～45％；丙烯酸树脂乳液的固含量为15～50％。本发明在混凝土表层形成了大量硬质耐磨微珠，增强了接触摩擦力；解决了不同人群对地坪防滑、耐用等多样性要求的问题；水性材料施工简便，可直接大面积喷涂至混凝土表面进行施工，经处理后的混凝土地面具有防滑、高耐磨性等特性；对环境无污染，且原料简单，成本低，特别适合大规模工业化生产。

Description

一种地坪用防滑剂
技术领域
本发明属于建筑材料领域，具体的说，是一种地坪用防滑剂。
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；为解决这一问题，取而代之的方案通常有铺设木地板、地砖或者直接涂覆一层环氧类地坪漆等；但上述方案都性价比太低，使用场所受限，如铺设瓷砖或地板砖，除了人工及材料成本费用较高外，更重要的是使用场所受限，一般只能用在家居地面或者受载荷较轻地面，如遇到工业厂房、机械车间等载荷要求较高场所，则无法寿命大幅缩短，且抗渗防油等性能差；而涂覆环氧类地坪漆一方面使用寿命短，一般使用2年左右后会出现起翘、脱层等现象，性能较好的可延长至5年，但寿命仍然较短；另一方面，环氧类地坪漆不环保，VOC排量较高，对施工人员身体伤害大。
基于上述产品的技术及使用性能上的缺陷，近些年来众多学者开发出了一种专门用于混凝土地面的硬化剂，可大幅提高其使用寿命，但当地面的质量问题(即硬度、耐磨性，起砂起尘等问题)得到解决后，而另一个问题又随之出现，也就是地面的防滑性，尤其是目前众多工业级商业地面大多采用的混凝土作为基础，在硬化剂的作用下，地面可变得更加光亮，但防护性同时大大降低，极大地影响了人们的正常工作及生活；基于人们对地面多样化的需求增加，开始逐步追求既耐用、美观又实用的产品，目前市售的产品大多为图附式产品，使用寿命短、耐磨性差，未能从根本上解决防滑的问题，同时不环保。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，克服现有技术存在的不足，提供一种集防滑与增硬为一体的地坪用防滑剂。
为解决技术问题，本发明解决方案是：
提供一种地坪用防滑剂，该地坪用防滑剂包括以下重量百分比例关系的原料组分：
氟硅酸镁溶液15％～45％；纳米刚性颗粒1％～5％；丙烯酸树脂乳液4％～10％；二氧化硅溶胶8％～20％；硅烷偶联剂3％～8％；乙醇6％～11％；余量为蒸馏水；
所述氟硅酸镁溶液的浓度为0.05～0.8mol/L；二氧化硅溶胶的固含量为20～45％；丙烯酸树脂乳液的固含量为15～50％。
本发明中，所述二氧化硅溶胶中，SiO2的平均粒径为25nm。
本发明中，所述氟硅酸镁溶液是以MgSiF6·6H2O溶解于蒸馏水中配制获得。
本发明中，所述硅烷偶联剂是KH596(3-脲丙基三甲氧基硅烷)。
本发明中，所述丙烯酸树脂乳液的分散介质为蒸馏水、去离子水、蒸馏水-乙醇溶液或去离子水-乙醇溶液。
本发明中，所述纳米刚性颗粒是BC4、C3N4、Fe3O4或TiO2中的一种或几种的组合。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
(1)本发明混凝土地坪用防滑剂的主要成分是氟硅酸镁溶液(MgSiF6·6H2O，浓度0.05～0.8mol/L)，它在硅烷偶联剂及纳米刚性粒子的共同作用下，渗入到混凝土毛细孔内部与混凝土中硅酸盐(碱金属)反应，一是在混凝土表层生成纳米颗粒微珠并释放出少量气体，微珠内外及周围裹附着大量纳米刚性粒子；二是反应亦会生成二氧化硅颗粒及网络状交联结构的大分子凝胶，填充混凝土孔隙使其密实；因此，在混凝土表层形成了大量硬质耐磨微珠，增强了接触摩擦力；另外，本发明中的丙烯酸树脂乳液的添加提高了混凝土的表面光泽度和疏水性能；
(2)本发明中添加的纳米二氧化硅颗粒在硅烷偶联剂的作用下，一方面较好地分散于整个网络状溶胶体系中，并一同渗透至混凝土毛细孔中，增硬密实地面；另一方面，与微珠表面共同作用增强微珠颗粒硬度，解决了不同人群对地坪防滑、耐用等多样性要求的问题；
(3)本发明为水性材料，施工简便，可直接大面积喷涂至混凝土表面进行施工，经处理后的混凝土地面具有防滑、高耐磨性等特性；
(4)本发明是一种新型防滑产品，其制备工艺简单，反应过程容易控制、反应条件温和、反应中亦无挥发性有毒气体，对环境无污染，且原料简单，成本低，特别适合大规模工业化生产。
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。
本发明中地坪用防滑剂，包括以下重量百分比例关系的原料组分：
氟硅酸镁溶液15％～45％；纳米刚性颗粒1％～5％；丙烯酸树脂乳液4％～10％；二氧化硅溶胶8％～20％；硅烷偶联剂3％～8％；乙醇6％～11％；余量为蒸馏水；
所述氟硅酸镁溶液的浓度为0.05～0.8mol/L；二氧化硅溶胶的固含量为20～45％；丙烯酸树脂乳液的固含量为15～50％。
所述二氧化硅溶胶中，SiO2的平均粒径为25nm。氟硅酸镁溶液是以MgSiF6·6H2O溶解于蒸馏水中配制获得。硅烷偶联剂是KH596(3-脲丙基三甲氧基硅烷)。丙烯酸树脂乳液的分散介质为蒸馏水、去离子水、蒸馏水-乙醇溶液或去离子水-乙醇溶液。纳米刚性颗粒是BC4、C3N4、Fe3O4或TiO2中的一种或几种的组合。
本发明地坪用防滑剂可通过下述制备方法获得：
(1)按所述重量百分比例关系称取各原料组分；
(2)取一半重量的乙醇和一半重量的蒸馏水，置于容器中搅拌均匀；然后加入氟硅酸镁溶液和二氧化硅溶胶，加热至30～60℃，并以150～300rmp的速率搅拌20～60min；
(3)取剩余的乙醇和蒸馏水，置于容器中搅拌均匀；然后依次加入丙烯酸树脂乳液和纳米刚性颗粒，在室温下以150～300rmp的速率搅拌20～80min；
(4)合并步骤(2)、(3)中获得的混合液，并向所得混合溶液中加入硅烷偶联剂，充分搅拌后超声处理15min；然后转移至20～80℃的水浴锅中，以150～500rmp的速度搅拌2～4h；降至室温后，得到混凝土用防滑剂。
加入硅烷偶联剂时，可使用纯的硅烷偶联剂，也可使用以无水乙醇稀释的硅烷偶联剂，控制无水乙醇与KH596的质量比为0～20。应在搅拌条件下加入硅烷偶联剂，从混合溶液开始变粘稠时保持搅拌25min，然后进行超声处理。硅烷偶联剂可选KH596(3-脲丙基三甲氧基硅烷)。
各实施例中的试验数据见下表：
本发明所得混凝土防滑剂的使用方法为：
先用各种不同型号的研磨片依次研磨混凝土地面，待地面平整、干净、光滑无污染，随后将本发明(即混凝土用防滑剂)直接喷洒至经地面上，用量约为0.1～0.5kg/m2。在30min内保持地表被混凝土防滑剂浸润，随后用干尘推布来回推匀至其表干即可。
经本发明施工处理后，地面的摩擦系数比原地面可提高0.2～0.4，防滑性能大幅提高。同时，耐磨性和抗渗性能亦能明显好转，耐磨度提高50％以上。此外，60°角入射光的光泽度可保持原地面高光(或哑光等)不变。

Claims (6)

1.一种地坪用防滑剂，其特征在于，该地坪用防滑剂包括以下重量百分比例关系的原料组分：
氟硅酸镁溶液15％～45％
纳米刚性颗粒1％～5％
丙烯酸树脂乳液4％～10％
二氧化硅溶胶8％～20％
硅烷偶联剂3％～8％
乙醇6％～11％
余量为蒸馏水；
所述氟硅酸镁溶液的浓度为0.05～0.8mol/L；二氧化硅溶胶的固含量为20～45％；丙烯酸树脂乳液的固含量为15～50％。
2.根据权利要求1所述的地坪用防滑剂，其特征在于，所述二氧化硅溶胶中，SiO2的平均粒径为25nm。
3.根据权利要求1所述的地坪用防滑剂，其特征在于，所述氟硅酸镁溶液是以MgSiF6·6H2O溶解于蒸馏水中配制获得。
4.根据权利要求1所述的地坪用防滑剂，其特征在于，所述硅烷偶联剂是KH596。
5.根据权利要求1所述的地坪用防滑剂，其特征在于，所述丙烯酸树脂乳液的分散介质为蒸馏水、去离子水、蒸馏水-乙醇溶液或去离子水-乙醇溶液。
6.根据权利要求1所述的地坪用防滑剂，其特征在于，所述纳米刚性颗粒是BC4、C3N4、Fe3O4或TiO2中的一种或几种的组合。
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