CN115677261A

CN115677261A - 用于彩色自流平水泥色浆及其制备方法与应用

Info

Publication number: CN115677261A
Application number: CN202211358305.0A
Authority: CN
Inventors: 李宁; 彭雄义; 邓健; 粟斯伟; 殷国益; 梁永红; 周建刚; 董会杰; 刘仰硕; 夏东升
Original assignee: Wuhan Textile University
Current assignee: Wuhan Textile University
Priority date: 2022-11-01
Filing date: 2022-11-01
Publication date: 2023-02-03

Abstract

本发明涉及用于彩色自流平水泥色浆及其制备方法与应用，其特征是自制了用于分散无机颜料的分散剂，将无机颜料溶于该分散剂制备为稳定的水性分散体；将该水性分散体与羟丙基甲基纤维素、可再分散性乳胶粉进行复配与混合，制得用于彩色自流平水泥色浆。本发明的色浆可以通过选择不同的无机颜料来调控不同的颜色；将制备的色浆用水稀释至浓度为2～5％，将其用于自流平白色硅酸盐水泥的稀释与调制。本发明中用于彩色自流平水泥色浆的制备方法简单，应用简便，易于推广，具有广阔的市场前景。

Description

用于彩色自流平水泥色浆及其制备方法与应用

技术领域

本发明属于色浆技术领域，具体涉及用于彩色自流平水泥色浆及其制备方法与应用。

背景技术

自流平水泥是一种新型建筑材料，其使用后可以提高地面的平整度。在此基础上，人们发明了一种带彩色的自流平水泥，其主要材料是调制的白色硅酸盐水泥和色浆；这种彩色自流平水泥使用后，其可以通过不同的色浆调配水泥地面的颜色，具有更加美观的优点。因此，这种彩色的自流平水泥又被称为艺术地坪，在刚刚施工时，甚至可以在彩色的自流平水泥浆液上作画，用于调配自流平水泥的颜色和作画用的材料是色浆。色浆的好坏决定着彩色的自流平水泥的优劣。

目前，彩色自流平水泥刚刚兴起，但发展速度迅速，受到广大从事建筑与装修行业人员的青睐。彩色自流平水泥的制备方法也有直接在水泥中掺加彩色材料的，如：中国发明专利申请号201611043287.1报道了一种高强高韧性彩色自流平水泥的制备方法，该方法在水泥中掺加天然彩砂和色粉来调配颜色，但这种地坪做出来的颜色不够鲜艳。为了使做出的水泥地坪如画一般，市场的主流是采用调配的白水泥和色浆共混的方法。由此可见，与该地坪材料配套的色浆处于刚刚起步与发展阶段，其具有广阔的发展空间。

发明内容

本发明的目的是克服以往技术的不足，提供用于彩色自流平水泥色浆及其制备方法与应用。

本发明的第一个目的在于提供用于彩色自流平水泥色浆，该色浆由无机颜料水性分散体、羟丙基甲基纤维素和可再分散性乳胶粉共同组成，其中，羟丙基甲基纤维素和可再分散性乳胶粉占无机颜料水性分散体的比例分别为1～2％和0.5～1％，羟丙基甲基纤维素的分子量为：50000～100000。

本发明的第二个目的在于提供上述所述用于彩色自流平水泥色浆的制备方法，所述方法如下步骤：

(1)将一定质量的无机颜料研磨成纳米级别，无机颜料包括：二氧化钛、炭黑、铬黄、氧化铁红、钴蓝、氧化铬绿，粒径范围为200～500纳米；将其中一种无机颜料溶于固含量为1～2％的分散剂溶液，均匀搅拌，制备为无机颜料水性分散体。

优选地，无机颜料与分散剂溶液的料液比为1g∶(30～50)mL，此无机颜料水性分散体放置一周，不发生分层或沉淀现象即可；

(2)将适量羟丙基甲基纤维素和可再分散性乳胶粉添加入步骤(1)制备的无机颜料水性分散体，均匀搅拌，制得色浆。

优选地，羟丙基甲基纤维素和可再分散性乳胶粉占步骤(1)制备无机颜料水性分散体的质量百分比分别为1～2％和0.5～1％，羟丙基甲基纤维素的分子量为：50000～100000。

所述步骤(1)中的分散剂的制备方法如下：

将一定质量的丙烯酸、苯乙烯磺酸钠、甲基丙烯磺酸钠、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸单体同时溶解于适量的去离子水中配置为单体溶液，备用；优选地，丙烯酸、苯乙烯磺酸钠、甲基丙烯磺酸钠、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸的摩尔比为1∶0.1～0.2∶0.1～0.2∶0.5～1；然后在搅拌条件下，控制温度为79～81℃，将配置好的单体与过硫酸铵引发剂水溶液分别滴加到装有一定量去离子水的四口烧瓶中，其中，过硫酸铵的质量占单体总质量的0.1～0.5％，滴加时间控制在2～3h，滴加完毕后，保温3～4h；最后冷却，即制得分散剂。

本发明的第三个目的在于提供用于彩色自流平水泥色浆的应用，具体方法为：将制备的色浆用水稀释至浓度为2～5％，将其用于自流平白色硅酸盐水泥的稀释与调制。

本发明具有如下显著特点：

(1)本发明自制了用于分散无机颜料的分散剂，该分散剂能有效地将无机颜料制备为稳定的水性分散体。

(2)本发明将无机颜料通过研磨、分散、复配等工艺制备为彩色自流平水泥色浆，该色浆可以通过选择不同的无机颜料来调控不同的颜色。

(3)本发明中用于彩色自流平水泥色浆的制备方法简单，应用简便，易于推广，具有广阔的市场前景。

具体实施方式

以下所述实施例详细说明了本发明。

实施例1

本实施例中制备了一种用于彩色自流平水泥色浆，所述制备方法采用如下步骤：

(1)将100g的无机颜料铬黄研磨成纳米级别，粒径范围为300～400纳米；将10g无机颜料铬黄溶于400mL固含量为1.5％的分散剂溶液，均匀搅拌制备为铬黄水性分散体；此无机颜料水性分散体放置一周，不发生分层或沉淀现象即可，制备为无机颜料水性分散体。

(2)将6g分子量为86000的羟丙基甲基纤维素和3g可再分散性乳胶粉(品牌：德国瓦克)添加入步骤(1)制备的无机颜料水性分散体，均匀搅拌，制得色浆。

本发明中上述步骤(1)中的分散剂的制备方法如下：

将1mol丙烯酸、0.15mol苯乙烯磺酸钠、0.15mol甲基丙烯磺酸钠、0.75mol 2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸单体同时溶解于100mL的去离子水中配置为单体溶液，备用；然后在搅拌条件下，控制温度为79～81℃，将配置好的单体与50mL过硫酸铵引发剂水溶液分别滴加到装有50mL去离子水的四口烧瓶中，其中，过硫酸铵的质量占单体总质量的0.3％，滴加时间控制在2.5h，滴加完毕后，保温3.5h；最后冷却，即制得分散剂。

将本实施例制备的色浆应用于彩色自流平，具体方法为：将制备的色浆用水稀释至浓度为3.5％，将其用于自流平白色硅酸盐水泥的稀释与调制，彩色自流平水泥可正常施工，性能良好。

实施例2

(1)将100g的无机颜料铬黄研磨成纳米级别，粒径范围为200～300纳米；将10g无机颜料二氧化钛溶于300mL固含量为1％的分散剂溶液，均匀搅拌制备为二氧化钛水性分散体；此无机颜料水性分散体放置一周，不发生分层或沉淀现象即可；

(2)将3g分子量为86000的羟丙基甲基纤维素和1.5g可再分散性乳胶粉(品牌：德国瓦克)添加入步骤(1)制备的无机颜料水性分散体，均匀搅拌，制得色浆。

本发明中上述步骤(1)中的分散剂的制备方法如下：

将1mol丙烯酸、0.1mol苯乙烯磺酸钠、0.1mol甲基丙烯磺酸钠、0.5mol 2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸单体同时溶解于100mL的去离子水中配置为单体溶液，备用；然后在搅拌条件下，控制温度为79～81℃，将配置好的单体与50mL过硫酸铵引发剂水溶液分别滴加到装有50mL去离子水的四口烧瓶中，其中，过硫酸铵的质量占单体总质量的0.1％，滴加时间控制在2h，滴加完毕后，保温3h；最后冷却，即制得分散剂。

将本实施例制备的色浆应用于彩色自流平，具体方法为：将制备的色浆用水稀释至浓度为2％，将其用于自流平白色硅酸盐水泥的稀释与调制，彩色自流平水泥可正常施工，性能良好。

实施例3

(1)将100g的无机颜料铬黄研磨成纳米级别，粒径范围为400～500纳米；将10g无机颜料氧化铬绿溶于500mL固含量为2％的分散剂溶液，均匀搅拌制备为氧化铬绿水性分散体；此无机颜料水性分散体放置一周，不发生分层或沉淀现象即可；

(2)将10g分子量为86000的羟丙基甲基纤维素和5g可再分散性乳胶粉(品牌：德国瓦克)添加入步骤(1)制备的无机颜料水性分散体，均匀搅拌，制得色浆。

本发明中上述步骤(1)中的分散剂的制备方法如下：

将1mol丙烯酸、0.2mol苯乙烯磺酸钠、0.2mol甲基丙烯磺酸钠、1mol 2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸单体同时溶解于100mL的去离子水中配置为单体溶液，备用；然后在搅拌条件下，控制温度为79～81℃，将配置好的单体与50mL过硫酸铵引发剂水溶液分别滴加到装有50mL去离子水的四口烧瓶中，其中，过硫酸铵的质量占单体总质量的0.5％，滴加时间控制在3h，滴加完毕后，保温4h；最后冷却，即制得分散剂。

将本实施例制备的色浆应用于彩色自流平，具体方法为：将制备的色浆用水稀释至浓度为5％，将其用于自流平白色硅酸盐水泥的稀释与调制，彩色自流平水泥可正常施工，性能良好。

对比例1

以对比例1为对比实验，将分散剂溶液的固含量减少，调整为0.15％；本对比例中制备了一种用于彩色自流平水泥色浆，所述制备方法采用如下步骤：

(1)将100g的无机颜料铬黄研磨成纳米级别，粒径范围为300～400纳米；将10g无机颜料铬黄溶于400mL固含量为0.15％的分散剂溶液，均匀搅拌制备为铬黄水性分散体；此无机颜料水性分散体放置一周，不发生分层或沉淀现象即可；

(2)将6g分子量为86000的羟丙基甲基纤维素和3g可再分散性乳胶粉(品牌：德国瓦克)添加入步骤(1)制备的无机颜料水性分散体，均匀搅拌。

本发明中上述步骤(1)中的分散剂的制备方法如下：

将本实施例制备的水泥色浆应用于彩色自流平，具体方法为：将制备的色浆用水稀释至浓度为3.5％，将其用于自流平白色硅酸盐水泥的稀释与调制，彩色自流平水泥可不能正常施工。

对比例2

以对比例1为对比实验，将无机颜料的粒径增大，即将“将100g的无机颜料铬黄研磨成纳米级别，粒径范围为300～400纳米”调整为“将100g的无机颜料铬黄研磨成纳米级别，粒径范围为1000～2000纳米”；本对比例中制备了一种用于彩色自流平水泥色浆，所述制备方法采用如下步骤：

(1)将100g的无机颜料铬黄研磨成纳米级别，粒径范围为2000～4000纳米；将10g无机颜料铬黄溶于400mL固含量为1.5％的分散剂溶液，均匀搅拌制备为铬黄水性分散体；此无机颜料水性分散体放置一周，不发生分层或沉淀现象即可，制备为无机颜料水性分散体。

本发明中上述步骤(1)中的分散剂的制备方法如下：

将本实施例制备的色浆应用于彩色自流平，具体方法为：将制备的色浆用水稀释至浓度为3.5％，将其用于自流平白色硅酸盐水泥的稀释与调制，彩色自流平水泥不能正常施工。

实施例3

以对比例1为对比实验，将丙烯酸的用量减少，即将“1mol丙烯酸”调整为“0.1mol丙烯酸”；本对比例中制备了一种用于彩色自流平水泥色浆，所述制备方法采用如下步骤：

本发明中上述步骤(1)中的分散剂的制备方法如下：

将0.1mol丙烯酸、0.15mol苯乙烯磺酸钠、0.15mol甲基丙烯磺酸钠、0.75mol 2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸单体同时溶解于100mL的去离子水中配置为单体溶液，备用；然后在搅拌条件下，控制温度为79～81℃，将配置好的单体与50mL过硫酸铵引发剂水溶液分别滴加到装有50mL去离子水的四口烧瓶中，其中，过硫酸铵的质量占单体总质量的0.3％，滴加时间控制在2.5h，滴加完毕后，保温3.5h；最后冷却，即制得分散剂。

实施例4

以对比例1为对比实验，将可再分散性乳胶粉的用量减少，即将“3g可再分散性乳胶粉”调整为“0.1g可再分散性乳胶粉”；本对比例中制备了一种用于彩色自流平水泥色浆，所述制备方法采用如下步骤：

(2)将6g分子量为86000的羟丙基甲基纤维素和0.1g可再分散性乳胶粉(品牌：德国瓦克)添加入步骤(1)制备的无机颜料水性分散体，均匀搅拌，制得色浆。

本发明中上述步骤(1)中的分散剂的制备方法如下：

由实施例和对比例可知：分散剂溶液的固含量、无机颜料的粒径、丙烯酸的用量和可再分散性乳胶粉的用量均对彩色自流平水泥的性能有重要影响。

Claims

1.用于彩色自流平水泥色浆的制备方法，其特征在于，所述制备方法如下步骤：

(1)将一定质量的无机颜料研磨成纳米级别，无机颜料包括：二氧化钛、炭黑、铬黄、氧化铁红、钴蓝、氧化铬绿，粒径范围为200～500纳米；将其中一种无机颜料溶于固含量为1～2％的分散剂溶液，均匀搅拌制备为无机颜料水性分散体；

所述的无机颜料与分散剂溶液的料液比为1g∶(30～50)mL，所述无机颜料水性分散体放置一周；

所述分散剂的制备方法如下：

将一定质量的丙烯酸、苯乙烯磺酸钠、甲基丙烯磺酸钠、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸单体同时溶解于适量的去离子水中配置为单体溶液，备用；所述的丙烯酸、苯乙烯磺酸钠、甲基丙烯磺酸钠、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸的摩尔比为1∶0.1～0.2∶0.1～0.2∶0.5～1；然后在搅拌条件下，控制温度为79～81℃，将配置好的单体与过硫酸铵引发剂水溶液分别滴加到装有一定量去离子水的四口烧瓶中，其中，过硫酸铵的质量占单体总质量的0.1～0.5％，滴加时间控制在2～3h，滴加完毕后，保温3～4h；最后冷却，即制得分散剂；

(2)将适量羟丙基甲基纤维素和可再分散性乳胶粉添加入步骤(1)制备的无机颜料水性分散体，均匀搅拌，制得色浆；

所述的羟丙基甲基纤维素和可再分散性乳胶粉占步骤(1)制备乳液的质量百分比分别为1～2％和0.5～1％。

2.用于彩色自流平水泥色浆，其特征在于，采用权利要求1所述的用于彩色自流平水泥色浆的制备方法制备而成。

3.根据权利要求2所述的用于彩色自流平水泥色浆的应用，其特征在于，所述应用方法为：将制备的色浆用水稀释至浓度为2～5％，将其用于自流平白色硅酸盐水泥的稀释与调制。