CN111675944A - 一种瓷砖表面用防滑涂料的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种瓷砖表面用防滑涂料的制备方法，属于建筑材料技术领域。本发明利用正硅酸乙酯作为基础原料，加入模板剂等进行混合，并且在混合溶剂的氛围下，制备得到多孔状分散型二氧化硅颗粒，并且通过碳酸氢铵的加入扩大孔隙结构，提高孔隙表面活性，随后再将其与混合单体搅拌混合，加热，进行搅拌反应，通过反应形成多枝状有机硅聚合物，并且与颗粒表面进行部分接枝包裹，可以使颗粒内部储存水，但不吸水，同时加入了硝酸铂，可以利用铂进行负载，提高对孔隙内部的清洁，从而达到更好的使用。

Description

一种瓷砖表面用防滑涂料的制备方法
技术领域
本发明涉及一种瓷砖表面用防滑涂料的制备方法，属于建筑材料技术领域。
背景技术
随着经济的发展和人民生活水平的提高，建筑地面装饰业越来越受到重视，在家居装修中占据主要部分。市场上地面装饰材料较多，目前广泛运用的三大类地面材料是实木地板、石材和陶瓷砖，从经济性、实用性以及装饰性等方面来看，陶瓷地砖以其美观、简约及易清洁等特点受到了广大消费者的喜爱，在大型建筑物如展览馆、宾馆、超级市场、购物中心、餐厅、体育馆、游泳池、浴室以及民用住宅的使用也越来越多。但随之而来的问题是，由于地面的光滑导致一些滑倒事故不断发生，甚至造成人体的伤残。
随着滑倒事件的增多，社会公众和政府部门的关注也越来越多。陶瓷地砖防滑性能作为陶瓷地砖安全性能评价的重要指标之一，滑倒或跌倒是浴室、洗手间以及公共场合常见的事故。在欧盟、美国、澳大利亚等发达国家非常关注地面材料防滑性能的研究，对于地面材料防滑材料的研发也越来越多，而且都制定了一系列的测试标准和评价标准，以帮助消费者选择适当的产品用于地面装饰。
砖防滑剂是一种可以防止滑倒的液体，可用于天然石材或硬瓷砖表面，如瓷砖、大铺地砖、马赛克地砖、水磨石、石板、花岗石、大理石、釉面砖、陶瓷及陶瓷浴缸等。
地面防滑剂应选择水溶性，无毒无味，无色透明，不会改变地面本身外观，施工方便简单，适用于大众化，方便与人施工。地板砖防滑液地砖防滑剂具有超强的渗透力，能有效渗入地面毛细管道，通过与地面砖的化学作用，使该管道增宽，遇水或油渍时与脚底接触能形成物理的吸盘作用，地面越湿滑，效果越显著，适用于各种石材的表面，例如大理石、瓷砖、人造花岗岩、混泥土、抛光砖、陶瓷、浴盆等。人行其上面安全，即使将来地表部分磨损，其内部已有的结合改变部分稳定且有一定深度，因而可保持长久防滑效果，使用前后的表面摩擦系数可以由一般的0.2~0.4上升到0.8~0.9。常规使用频率可以保持10年以上防滑效果，地面防滑剂为高分子水性聚合物，使用后不会产生对人体有害。
目前解决瓷砖防滑的办法有一下两点；1、加粗瓷砖表面的纹理达成防滑效果，这种防滑方式，只能解决干燥时的防滑，在遇到水或油渍时，就会没有任何防滑效果。这种防滑方法严重影响了瓷砖的美观度。2、勾兑一种酸性液体，涂刷在瓷砖表面，腐蚀瓷砖地面，让瓷砖达到防滑效果，这种防滑方式并不完美，缺点瓷砖被破坏，遇水后静摩擦系数偏低，很容易形成污垢，时间长了失去防滑效果，大大的破坏了瓷砖的光泽度。
目前市面所售的防滑剂均出现效果不理想，应用场合局限，破坏了地面本身的美观，对瓷砖表面具有腐蚀性，防滑作用保持时间较短，摩擦系数低，影响地面光亮度和地面环境卫生等问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题：针对目前瓷砖防滑效果差的问题，本发明提供了一种瓷砖表面用防滑涂料的制备方法。
为解决上述技术问题，本发明采用如下所述的技术方案是：
一种瓷砖表面用防滑涂料的制备方法，该制备方法包括如下步骤：
（1）将正硅酸乙酯、模板剂及催化剂按质量比4～6:1:0.3～0.5搅拌均匀，再加入正硅酸乙酯质量3～5倍的复合溶剂及正硅酸乙酯质量0.1～0.3倍的辅助剂，升温加热，搅拌，冷却，静置；
（2）待静置结束后，进行过滤，将滤饼在150～200℃进行干燥，收集干燥物，将干燥物进行粉碎，过筛，收集过筛颗粒；
（3）按重量份数计，取120～160份乙醚、30～50份混合单体、20～22份添加剂、15～18份水、13～15份过筛颗粒、3～6份复合催化剂；
（4）首先将乙醚、水、混合单体及过筛颗粒放入反应釜中，氮气保护，搅拌，升温，加入复合催化剂，保温，再加入添加剂，搅拌反应；
（5）在反应结束后，冷却至室温，出料，旋蒸，收集剩余物，将剩余物、辅助料及助料按质量比7:10～13:1进行混合，即得瓷砖表面用防滑涂料。
所述步骤（1）中模板剂为十六烷基三甲基氯化铵、溴化十六烷基三甲铵中的任意一种。
所述步骤（1）中催化剂为乙二胺、二乙醇胺按质量比1:5～7混合而成。
所述步骤（1）中复合溶剂为将环己烷与水按体积比4:5～7混合而成。
所述步骤（1）中辅助剂为碳酸氢铵。
所述混合单体为甲基乙烯基二氯硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷按质量比3:2～5混合而成。
所述添加剂为三甲基硅醇、二甲基苯基硅醇中的任意一种。
所述复合催化剂为钯碳催化剂、硝酸铂按质量比6:1～3混合而成。
所述步骤（5）中辅助料为丙烯酸乳液。
所述步骤（5）中助料为聚乙烯醇、羟甲基纤维素钠按质量比7:1～3混合而成。
本发明与其他方法相比，有益技术效果是：
（1）本发明利用正硅酸乙酯作为基础原料，加入模板剂等进行混合，并且在混合溶剂的氛围下，制备得到多孔状分散型二氧化硅颗粒，并且通过碳酸氢铵的加入扩大孔隙结构，提高孔隙表面活性，随后再将其与混合单体搅拌混合，加热，进行搅拌反应，通过反应形成多枝状有机硅聚合物，并且与颗粒表面进行部分接枝包裹，可以使颗粒内部储存水，但不吸水，同时加入了硝酸铂，可以利用铂进行负载，提高对孔隙内部的清洁，从而达到更好的使用；
（2）本发明利用多孔球形颗粒提高瓷砖表面的粗糙度，同时利用孔隙来对表面的水进行储存，并且在其干燥时可以实现快速的释放，保持瓷砖表面的湿润，有效维护了瓷砖的完整性，提高了瓷砖的使用寿命。
具体实施方式
模板剂为十六烷基三甲基氯化铵、溴化十六烷基三甲铵中的任意一种。
催化剂为乙二胺、二乙醇胺按质量比1:5～7混合而成。
复合溶剂为将环己烷与水按体积比4:5～7混合而成。
辅助剂为碳酸氢铵。
混合单体为甲基乙烯基二氯硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷按质量比3:2～5混合而成。
添加剂为三甲基硅醇、二甲基苯基硅醇中的任意一种。
复合催化剂为钯碳催化剂、硝酸铂按质量比6:1～3混合而成。
辅助料为丙烯酸乳液。
助料为聚乙烯醇、羟甲基纤维素钠按质量比7:1～3混合而成。
一种瓷砖表面用防滑涂料的制备方法，该制备方法包括如下步骤：
（1）将正硅酸乙酯、模板剂及催化剂按质量比4～6:1:0.3～0.5搅拌均匀，再加入正硅酸乙酯质量3～5倍的复合溶剂及正硅酸乙酯质量0.1～0.3倍的辅助剂，升温加热至70～80℃，搅拌3h，冷却至室温，静置4h；
（2）待静置结束后，进行过滤，将滤饼在150～200℃进行干燥2h，收集干燥物，将干燥物进行粉碎，过200目筛，收集过筛颗粒；
（3）按重量份数计，取120～160份乙醚、30～50份混合单体、20～22份添加剂、15～18份水、13～15份过筛颗粒、3～6份复合催化剂；
（4）首先将乙醚、水、混合单体及过筛颗粒放入反应釜中，氮气保护，搅拌3h，升温至80～90℃，加入复合催化剂，保温5h，再加入添加剂，搅拌反应3h；
（5）在反应结束后，冷却至室温，出料，旋蒸去除乙醚，收集剩余物，将剩余物、辅助料及助料按质量比7:10～13:1进行混合，即得瓷砖表面用防滑涂料。
实施例1
模板剂为十六烷基三甲基氯化铵、溴化十六烷基三甲铵中的任意一种。
催化剂为乙二胺、二乙醇胺按质量比1:7混合而成。
复合溶剂为将环己烷与水按体积比4:7混合而成。
辅助剂为碳酸氢铵。
混合单体为甲基乙烯基二氯硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷按质量比3:5混合而成。
添加剂为三甲基硅醇、二甲基苯基硅醇中的任意一种。
复合催化剂为钯碳催化剂、硝酸铂按质量比6:3混合而成。
辅助料为丙烯酸乳液。
助料为聚乙烯醇、羟甲基纤维素钠按质量比7:3混合而成。
一种瓷砖表面用防滑涂料的制备方法，该制备方法包括如下步骤：
（1）将正硅酸乙酯、模板剂及催化剂按质量比6:1:0.5搅拌均匀，再加入正硅酸乙酯质量5倍的复合溶剂及正硅酸乙酯质量0.3倍的辅助剂，升温加热至80℃，搅拌3h，冷却至室温，静置4h；
（2）待静置结束后，进行过滤，将滤饼在200℃进行干燥2h，收集干燥物，将干燥物进行粉碎，过200目筛，收集过筛颗粒；
（3）按重量份数计，取160份乙醚、50份混合单体、22份添加剂、18份水、15份过筛颗粒、6份复合催化剂；
（4）首先将乙醚、水、混合单体及过筛颗粒放入反应釜中，氮气保护，搅拌3h，升温至80℃，加入复合催化剂，保温5h，再加入添加剂，搅拌反应3h；
（5）在反应结束后，冷却至室温，出料，旋蒸去除乙醚，收集剩余物，将剩余物、辅助料及助料按质量比7:10:1进行混合，即得瓷砖表面用防滑涂料。
实施例2
模板剂为十六烷基三甲基氯化铵、溴化十六烷基三甲铵中的任意一种。
催化剂为乙二胺、二乙醇胺按质量比1:6混合而成。
复合溶剂为将环己烷与水按体积比4:6混合而成。
辅助剂为碳酸氢铵。
混合单体为甲基乙烯基二氯硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷按质量比3:4混合而成。
添加剂为三甲基硅醇、二甲基苯基硅醇中的任意一种。
复合催化剂为钯碳催化剂、硝酸铂按质量比6:2混合而成。
辅助料为丙烯酸乳液。
助料为聚乙烯醇、羟甲基纤维素钠按质量比7:2混合而成。
一种瓷砖表面用防滑涂料的制备方法，该制备方法包括如下步骤：
（1）将正硅酸乙酯、模板剂及催化剂按质量比5:1:0.4搅拌均匀，再加入正硅酸乙酯质量4倍的复合溶剂及正硅酸乙酯质量0.2倍的辅助剂，升温加热至75℃，搅拌3h，冷却至室温，静置4h；
（2）待静置结束后，进行过滤，将滤饼在180℃进行干燥2h，收集干燥物，将干燥物进行粉碎，过200目筛，收集过筛颗粒；
（3）按重量份数计，取150份乙醚、40份混合单体、21份添加剂、17份水、14份过筛颗粒、5份复合催化剂；
（4）首先将乙醚、水、混合单体及过筛颗粒放入反应釜中，氮气保护，搅拌3h，升温至85℃，加入复合催化剂，保温5h，再加入添加剂，搅拌反应3h；
（5）在反应结束后，冷却至室温，出料，旋蒸去除乙醚，收集剩余物，将剩余物、辅助料及助料按质量比7:12:1进行混合，即得瓷砖表面用防滑涂料。
实施例3
模板剂为十六烷基三甲基氯化铵、溴化十六烷基三甲铵中的任意一种。
催化剂为乙二胺、二乙醇胺按质量比1:5混合而成。
复合溶剂为将环己烷与水按体积比4:5混合而成。
辅助剂为碳酸氢铵。
混合单体为甲基乙烯基二氯硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷按质量比3:2混合而成。
添加剂为三甲基硅醇、二甲基苯基硅醇中的任意一种。
复合催化剂为钯碳催化剂、硝酸铂按质量比6:1混合而成。
辅助料为丙烯酸乳液。
助料为聚乙烯醇、羟甲基纤维素钠按质量比7:1混合而成。
一种瓷砖表面用防滑涂料的制备方法，该制备方法包括如下步骤：
（1）将正硅酸乙酯、模板剂及催化剂按质量比4:1:0.3搅拌均匀，再加入正硅酸乙酯质量3倍的复合溶剂及正硅酸乙酯质量0.1倍的辅助剂，升温加热至70℃，搅拌3h，冷却至室温，静置4h；
（2）待静置结束后，进行过滤，将滤饼在150℃进行干燥2h，收集干燥物，将干燥物进行粉碎，过200目筛，收集过筛颗粒；
（3）按重量份数计，取120份乙醚、30份混合单体、20份添加剂、15份水、13份过筛颗粒、3份复合催化剂；
（4）首先将乙醚、水、混合单体及过筛颗粒放入反应釜中，氮气保护，搅拌3h，升温至90℃，加入复合催化剂，保温5h，再加入添加剂，搅拌反应3h；
（5）在反应结束后，冷却至室温，出料，旋蒸去除乙醚，收集剩余物，将剩余物、辅助料及助料按质量比7:10:1进行混合，即得瓷砖表面用防滑涂料。
对比例1
模板剂为十六烷基三甲基氯化铵、溴化十六烷基三甲铵中的任意一种。
催化剂为乙二胺、二乙醇胺按质量比1:6混合而成。
复合溶剂为将环己烷与水按体积比4:6混合而成。
辅助剂为碳酸氢铵。
添加剂为三甲基硅醇、二甲基苯基硅醇中的任意一种。
复合催化剂为钯碳催化剂、硝酸铂按质量比6:2混合而成。
辅助料为丙烯酸乳液。
助料为聚乙烯醇、羟甲基纤维素钠按质量比7:2混合而成。
一种瓷砖表面用防滑涂料的制备方法，该制备方法包括如下步骤：
（1）将正硅酸乙酯、模板剂及催化剂按质量比5:1:0.4搅拌均匀，再加入正硅酸乙酯质量4倍的复合溶剂及正硅酸乙酯质量0.2倍的辅助剂，升温加热至75℃，搅拌3h，冷却至室温，静置4h；
（2）待静置结束后，进行过滤，将滤饼在180℃进行干燥2h，收集干燥物，将干燥物进行粉碎，过200目筛，收集过筛颗粒；
（3）按重量份数计，取150份乙醚、21份添加剂、17份水、14份过筛颗粒、5份复合催化剂；
（4）首先将乙醚、水、混合单体及过筛颗粒放入反应釜中，氮气保护，搅拌3h，升温至85℃，加入复合催化剂，保温5h，再加入添加剂，搅拌反应3h；
（5）在反应结束后，冷却至室温，出料，旋蒸去除乙醚，收集剩余物，将剩余物、辅助料及助料按质量比7:12:1进行混合，即得瓷砖表面用防滑涂料。
实施例2
模板剂为十六烷基三甲基氯化铵、溴化十六烷基三甲铵中的任意一种。
催化剂为乙二胺、二乙醇胺按质量比1:6混合而成。
复合溶剂为将环己烷与水按体积比4:6混合而成。
辅助剂为碳酸氢铵。
混合单体为甲基乙烯基二氯硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷按质量比3:4混合而成。
添加剂为三甲基硅醇、二甲基苯基硅醇中的任意一种。
复合催化剂为钯碳催化剂。
辅助料为丙烯酸乳液。
助料为聚乙烯醇、羟甲基纤维素钠按质量比7:2混合而成。
一种瓷砖表面用防滑涂料的制备方法，该制备方法包括如下步骤：
（1）将正硅酸乙酯、模板剂及催化剂按质量比5:1:0.4搅拌均匀，再加入正硅酸乙酯质量4倍的复合溶剂及正硅酸乙酯质量0.2倍的辅助剂，升温加热至75℃，搅拌3h，冷却至室温，静置4h；
（2）待静置结束后，进行过滤，将滤饼在180℃进行干燥2h，收集干燥物，将干燥物进行粉碎，过200目筛，收集过筛颗粒；
（3）按重量份数计，取150份乙醚、40份混合单体、21份添加剂、17份水、14份过筛颗粒、5份复合催化剂；
（4）首先将乙醚、水、混合单体及过筛颗粒放入反应釜中，氮气保护，搅拌3h，升温至85℃，加入复合催化剂，保温5h，再加入添加剂，搅拌反应3h；
（5）在反应结束后，冷却至室温，出料，旋蒸去除乙醚，收集剩余物，将剩余物、辅助料及助料按质量比7:12:1进行混合，即得瓷砖表面用防滑涂料。
将实施例与对比例所得瓷砖表面用防滑涂料涂抹至瓷砖表面，涂抹厚度为0.3～0.8cm，干燥后，将按照GB/T4100-2015、GB/T3810.14进行测试，测试结果如表1所示：
表1：
测试项目 实施例1 实施例2 实施例3 对比例1 实施例2
摩擦系数/u 0.93 0.99 0.89 0.72 0.94
防滑时间/月 4 5 4 3 4
腐蚀性 无腐蚀性 无腐蚀性 无腐蚀性 无腐蚀性 无腐蚀性
综合上述，本发明所得的瓷砖表面用防滑涂料对瓷砖表面没有腐蚀性，防滑作用保持时间较长，摩擦系数较高。相比于市售产品效果更好，值得大力推广。
以上所述仅为本发明的较佳方式，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)

1.一种瓷砖表面用防滑涂料的制备方法，其特征在于，该制备方法包括如下步骤：
（1）将正硅酸乙酯、模板剂及催化剂按质量比4～6:1:0.3～0.5搅拌均匀，再加入正硅酸乙酯质量3～5倍的复合溶剂及正硅酸乙酯质量0.1～0.3倍的辅助剂，升温加热，搅拌，冷却，静置；
（2）待静置结束后，进行过滤，将滤饼在150～200℃进行干燥，收集干燥物，将干燥物进行粉碎，过筛，收集过筛颗粒；
（3）按重量份数计，取120～160份乙醚、30～50份混合单体、20～22份添加剂、15～18份水、13～15份过筛颗粒、3～6份复合催化剂；
（4）首先将乙醚、水、混合单体及过筛颗粒放入反应釜中，氮气保护，搅拌，升温，加入复合催化剂，保温，再加入添加剂，搅拌反应；
（5）在反应结束后，冷却至室温，出料，旋蒸，收集剩余物，将剩余物、辅助料及助料按质量比7:10～13:1进行混合，即得瓷砖表面用防滑涂料。
2.根据权利要求1所述瓷砖表面用防滑涂料的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中模板剂为十六烷基三甲基氯化铵、溴化十六烷基三甲铵中的任意一种。
3.根据权利要求1所述瓷砖表面用防滑涂料的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中催化剂为乙二胺、二乙醇胺按质量比1:5～7混合而成。
4.根据权利要求1所述瓷砖表面用防滑涂料的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中复合溶剂为将环己烷与水按体积比4:5～7混合而成。
5.根据权利要求1所述瓷砖表面用防滑涂料的制备方法，其特征在于，所述步骤
（1）中辅助剂为碳酸氢铵。
6.根据权利要求1所述瓷砖表面用防滑涂料的制备方法，其特征在于，所述混合单体为甲基乙烯基二氯硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷按质量比3:2～5混合而成。
7.根据权利要求1所述瓷砖表面用防滑涂料的制备方法，其特征在于，所述添加剂为三甲基硅醇、二甲基苯基硅醇中的任意一种。
8.根据权利要求1所述瓷砖表面用防滑涂料的制备方法，其特征在于，所述复合催化剂为钯碳催化剂、硝酸铂按质量比6:1～3混合而成。
9.根据权利要求1所述瓷砖表面用防滑涂料的制备方法，其特征在于，所述步骤（5）中辅助料为丙烯酸乳液。
10.根据权利要求1所述瓷砖表面用防滑涂料的制备方法，其特征在于，所述步骤（5）中助料为聚乙烯醇、羟甲基纤维素钠按质量比7:1～3混合而成。
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