CN112851173A - 一种复合型隔离防护砂及制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种复合型隔离防护砂，其为多层包覆结构，由内而外依次为骨料、过渡层、功能壳层以及表面防护层。本发明在矿物颗粒外表面设置过渡层、功能壳层以及表面防护层，可以有效解决天然矿物颗粒与粘结层及后浇混凝土的粘结性差，对粘结层的隔离防护效果差及硬度大、棱角分明易轧伤主体增强层等问题，而且相对于人工合成砂，本发明的复合型隔离防护砂生产效率高、生产能耗相对较低，同时还赋予其较优的耐水性、耐候性、耐老化以及抗紫外线性能，还避免了运输及使用过程中二次粉尘的产生。

Description

一种复合型隔离防护砂及制备方法

技术领域

本发明涉及到建筑材料领域，具体是涉及到一种复合型隔离防护砂及其制备方法。

背景技术

国内外市场看，目前预铺防水卷材的基本结构包括：主体增强层、粘结层及表面隔离防护层，其表面隔离防护层一般由微米级保护膜或毫米级的颗粒物充任，而颗粒物防护层包括天然矿物颗粒、人工合成砂等，常见的天然矿物颗粒包括石英砂等，而常见的人工合成砂包括莫来砂、陶瓷砂、刚玉等。石英砂等天然矿物颗粒的主要技术缺陷包括：与粘结层及后浇混凝土的粘结性差，对粘结层的隔离防护效果差及硬度大、棱角分明易轧伤主体增强层等。莫来砂等人工合成砂的主要技术缺陷包括：生产制造成本高，生产效率低，生产能耗高，副产的固废多、处置难度大等。

发明内容

本发明的目的是克服上述技术的不足，提供一种复合型隔离防护砂及其制备方法，提高粘结性，并有效降低生产成本。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种复合型隔离防护砂，其为多层包覆结构，由内而外依次为骨料、过渡层、功能壳层以及表面防护层。

所述的骨料为矿物颗粒载体，由大理石、石英石、蛭石、汉白玉的一种或多种组成，骨料大小为28～80目。

所述的过渡层为3-氨丙基三乙氧基硅烷偶联剂与钛酸酯偶联剂以质量比1:1组成的混合物，厚度为10-15um。

所述的功能壳层由以下重量份的组分组成：纳米氧化锌1～3份、晶须硅1～3份、丙烯酸酯乳液10～20份、苯并三唑类紫外线吸收剂0.05～1份、硼砂5～10份、聚羧酸减水剂0.1～0.5份、钛白粉10～15份、硅酸盐水泥20～25份，功能壳层的厚度为30-50um。

所述的表面防护层由以下重量份的组分组成：苯乙烯-丙烯酸酯类共聚乳液100份、3-氨丙基三乙氧基硅烷偶联剂0～5份和纯净水50～250份，厚度为20-35um。

所述的一种复合型隔离防护砂，其制备方法包含以下步骤：

1)功能壳层物料的制备：将配方量的丙烯酸乳液加入滚筒搅拌器中，搅拌状态下加入配方量的钛白粉、晶须硅、苯并三唑类紫外线吸收剂、纳米氧化锌、硅酸盐水泥、减水剂及硼砂后高速“打浆”搅拌混合10～15分钟，制成功能壳层浆液备用；

2)表面防护层物料的制备：将配方量的苯乙烯-丙烯酸酯类共聚乳液加入滚筒搅拌器中，搅拌状态下加入配方量的3-氨丙基三乙氧基硅烷偶联剂及纯净水搅拌混合5～20分钟，制成表面防护层浆液备用；

3)骨料涂覆：将28～80目连续级配的矿物颗粒载体加入滚筒搅拌器中，搅拌状态下喷入适量用水稀释10～100倍的过渡层试剂，搅拌5～20分钟至混合涂覆均匀；

4)将步骤3)中制得的物料，在搅拌状态下加入占矿物颗粒载体质量0.1～20％的功能壳层浆液，搅拌10～30分钟至混合涂覆均匀，在200～400℃下完成预定型，再于600～800℃下进行烘干后,经风冷将温度降至200℃以下然后喷入适量表面防护层浆液涂覆均匀，干燥，降温冷却后再经分筛、除尘后即得复合型隔离防护砂。

本发明的有益效果在于：本发明在矿物颗粒外表面设置过渡层、功能壳层以及表面防护层，可以有效解决天然矿物颗粒与粘结层及后浇混凝土的粘结性差，对粘结层的隔离防护效果差及硬度大、棱角分明易轧伤主体增强层等问题，而且相对于人工合成砂，本发明的复合型隔离防护砂生产效率高、生产能耗相对较低，同时还赋予其较优的耐水性、耐候性、耐老化以及抗紫外线性能，还避免了运输及使用过程中二次粉尘的产生。

具体实施方式

下面具体的实施例对本发明作进一步的说明。

所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

以下实施例中所用材料若无特别声明，均可以市售购得。

其中，氧化锌采用陶瓷涂料级纳米氧化锌，主要技术指标：氧化锌(ZnO)≥95.0％平均粒径≤100nm，比表面积≥65m2/g,水溶物≤0.5％。

晶须硅采用陶瓷涂料级活性晶须硅，主要技术指标：粒径1～5um，堆积密度0.65g/cm3，莫氏硬度7，烧失量≤0.10％。

苯并三唑类紫外线吸收剂，主要技术指标：有效含量≥99％，干燥失重≤0.5％，熔点80～150℃。

钛白粉采用金红石型钛白粉。

硅酸盐水泥采用早强型白色硅酸盐水泥，主要技术指标：细度(比表面积)400～500m2/kg。

实施例1

一种复合型隔离防护砂，其为多层包覆结构，由内而外依次为骨料、过渡层、功能壳层以及表面防护层。

所述的骨料为矿物颗粒载体，由大理石、石英石、蛭石、汉白玉的一种或多种组成，骨料大小为28目。

所述的过渡层为3-氨丙基三乙氧基硅烷偶联剂与钛酸酯偶联剂以质量比1:1组成的混合物，厚度为10um。

所述的功能壳层由以下重量份的组分组成：纳米氧化锌1份、晶须硅1份、丙烯酸酯乳液10份、苯并三唑类紫外线吸收剂0.05份、硼砂5份、聚羧酸减水剂0.1份、钛白粉10份、硅酸盐水泥20份，功能壳层的厚度为30um。

所述的表面防护层由以下重量份的组分组成：苯乙烯-丙烯酸酯类共聚乳液100份、3-氨丙基三乙氧基硅烷偶联剂2份、纯净水50份，厚度为20um。

所述的一种复合型隔离防护砂，其制备方法包含以下步骤：

1)功能壳层物料的制备：将配方量的丙烯酸乳液加入滚筒搅拌器中，搅拌状态下加入配方量的钛白粉、晶须硅、苯并三唑类紫外线吸收剂、纳米氧化锌、硅酸盐水泥、减水剂及硼砂后高速“打浆”搅拌混合10～15分钟，制成功能壳层浆液备用；

2)表面防护层物料的制备：将配方量的苯乙烯-丙烯酸酯类共聚乳液加入滚筒搅拌器中，搅拌状态下加入配方量的3-氨丙基三乙氧基硅烷偶联剂及纯净水搅拌混合10分钟，制成表面防护层浆液备用；

3)骨料涂覆：将28目连续级配的矿物颗粒载体加入滚筒搅拌器中，搅拌状态下喷入适量用水稀释10倍的过渡层试剂，搅拌5分钟至混合涂覆均匀；

4)将步骤3)中制得的物料，在搅拌状态下加入占矿物颗粒载体质量5％的功能壳层浆液，搅拌10分钟至混合涂覆均匀，在200℃下完成预定型，再于600℃下进行烘干后,经风冷将温度降至200℃以下然后喷入适量表面防护层浆液涂覆均匀，干燥，降温冷却后再经分筛、除尘后即得复合型隔离防护砂。

实施例2

一种复合型隔离防护砂，其为多层包覆结构，由内而外依次为骨料、过渡层、功能壳层以及表面防护层。

所述的骨料为矿物颗粒载体，由大理石、石英石、蛭石、汉白玉的一种或多种组成，骨料大小为80目。

所述的过渡层为3-氨丙基三乙氧基硅烷偶联剂与钛酸酯偶联剂以质量比1:1组成的混合物，厚度为15um。

所述的功能壳层由以下重量份的组分组成：纳米氧化锌3份、晶须硅3份、丙烯酸酯乳液20份、苯并三唑类紫外线吸收剂1份、硼砂10份、聚羧酸减水剂0.5份、钛白粉15份、硅酸盐水泥25份，功能壳层的厚度为50um。

所述的表面防护层由以下重量份的组分组成：苯乙烯-丙烯酸酯类共聚乳液100份、3-氨丙基三乙氧基硅烷偶联剂5份和纯净水250份，厚度为35um。

所述的一种复合型隔离防护砂，其制备方法包含以下步骤：

1)功能壳层物料的制备：将配方量的丙烯酸乳液加入滚筒搅拌器中，搅拌状态下加入配方量的钛白粉、晶须硅、苯并三唑类紫外线吸收剂、纳米氧化锌、硅酸盐水泥、减水剂及硼砂后高速“打浆”搅拌混合15分钟，制成功能壳层浆液备用；

2)表面防护层物料的制备：将配方量的苯乙烯-丙烯酸酯类共聚乳液加入滚筒搅拌器中，搅拌状态下加入配方量的3-氨丙基三乙氧基硅烷偶联剂及纯净水搅拌混合20分钟，制成表面防护层浆液备用；

3)骨料涂覆：将80目连续级配的矿物颗粒载体加入滚筒搅拌器中，搅拌状态下喷入适量用水稀释100倍的过渡层试剂，搅拌20分钟至混合涂覆均匀；

4)将步骤3)中制得的物料，在搅拌状态下加入占矿物颗粒载体质量20％的功能壳层浆液，搅拌30分钟至混合涂覆均匀，在400℃下完成预定型，再于800℃下进行烘干后,经风冷将温度降至200℃以下然后喷入适量表面防护层浆液涂覆均匀，干燥，降温冷却后再经分筛、除尘后即得复合型隔离防护砂。

实施例3

一种复合型隔离防护砂，其为多层包覆结构，由内而外依次为骨料、过渡层、功能壳层以及表面防护层。

所述的骨料为矿物颗粒载体，由大理石、石英石、蛭石、汉白玉的一种或多种组成，骨料大小为45目。

所述的过渡层为3-氨丙基三乙氧基硅烷偶联剂与钛酸酯偶联剂以质量比1:1组成的混合物，厚度为13um。

所述的功能壳层由以下重量份的组分组成：纳米氧化锌2份、晶须硅2份、丙烯酸酯乳液15份、苯并三唑类紫外线吸收剂0.08份、硼砂7份、聚羧酸减水剂0.3份、钛白粉12份、硅酸盐水泥22份，功能壳层的厚度为40um。

所述的表面防护层由以下重量份的组分组成：苯乙烯-丙烯酸酯类共聚乳液100份、3-氨丙基三乙氧基硅烷偶联剂3份和纯净水150份，厚度为30um。

所述的一种复合型隔离防护砂，其制备方法包含以下步骤：

1)功能壳层物料的制备：将配方量的丙烯酸乳液加入滚筒搅拌器中，搅拌状态下加入配方量的钛白粉、晶须硅、苯并三唑类紫外线吸收剂、纳米氧化锌、硅酸盐水泥、减水剂及硼砂后高速“打浆”搅拌混合13分钟，制成功能壳层浆液备用；

2)表面防护层物料的制备：将配方量的苯乙烯-丙烯酸酯类共聚乳液加入滚筒搅拌器中，搅拌状态下加入配方量的3-氨丙基三乙氧基硅烷偶联剂及纯净水搅拌混合15分钟，制成表面防护层浆液备用；

3)骨料涂覆：将45目连续级配的矿物颗粒载体加入滚筒搅拌器中，搅拌状态下喷入适量用水稀释50倍的过渡层试剂，搅拌15分钟至混合涂覆均匀；

4)将步骤3)中制得的物料，在搅拌状态下加入占矿物颗粒载体质量10％的功能壳层浆液，搅拌20分钟至混合涂覆均匀，在300℃下完成预定型，再于700℃下进行烘干后,经风冷将温度降至200℃以下然后喷入适量表面防护层浆液涂覆均匀，干燥，降温冷却后再经分筛、除尘后即得复合型隔离防护砂。

Claims (6)

1.一种复合型隔离防护砂，其特征在于：其为多层包覆结构，由内而外依次为骨料、过渡层、功能壳层以及表面防护层。

2.根据权利要求1所述的一种复合型隔离防护砂，其特征在于：所述的骨料为矿物颗粒载体，由大理石、石英石、蛭石、汉白玉的一种或多种组成，骨料大小为28～80目。

3.根据权利要求1所述的一种复合型隔离防护砂，其特征在于：所述的过渡层为3-氨丙基三乙氧基硅烷偶联剂与钛酸酯偶联剂以质量比1:1组成的混合物，厚度为10-15um。

4.根据权利要求1所述的一种复合型隔离防护砂，其特征在于：所述的功能壳层由以下重量份的组分组成：纳米氧化锌1～3份、晶须硅1～3份、丙烯酸酯乳液10～20份、苯并三唑类紫外线吸收剂0.05～1份、硼砂5～10份、聚羧酸减水剂0.1～0.5份、钛白粉10～15份、硅酸盐水泥20～25份，功能壳层的厚度为30-50um。

5.根据权利要求1所述的一种复合型隔离防护砂，其特征在于：所述的表面防护层由以下重量份的组分组成：苯乙烯-丙烯酸酯类共聚乳液100份、3-氨丙基三乙氧基硅烷偶联剂0～5份和纯净水50～250份，厚度为20-35um。

6.根据权利要求1所述的一种复合型隔离防护砂，其特征在于：所述的一种复合型隔离防护砂，其制备方法包含以下步骤：

1)功能壳层物料的制备：将配方量的丙烯酸乳液加入滚筒搅拌器中，搅拌状态下加入配方量的钛白粉、晶须硅、苯并三唑类紫外线吸收剂、纳米氧化锌、硅酸盐水泥、减水剂及硼砂后高速“打浆”搅拌混合10～15分钟，制成功能壳层浆液备用；

2)表面防护层物料的制备：将配方量的苯乙烯-丙烯酸酯类共聚乳液加入滚筒搅拌器中，搅拌状态下加入配方量的3-氨丙基三乙氧基硅烷偶联剂及纯净水搅拌混合5～20分钟，制成表面防护层浆液备用；

3)骨料涂覆：将28～80目连续级配的矿物颗粒载体加入滚筒搅拌器中，搅拌状态下喷入适量用水稀释10～100倍的过渡层试剂，搅拌5～20分钟至混合涂覆均匀；

4)将步骤3)中制得的物料，在搅拌状态下加入占矿物颗粒载体质量0.1～20％的功能壳层浆液，搅拌10～30分钟至混合涂覆均匀，在200～400℃下完成预定型，再于600～800℃下进行烘干后,经风冷将温度降至200℃以下然后喷入适量表面防护层浆液涂覆均匀，干燥，降温冷却后再经分筛、除尘后即得复合型隔离防护砂。