KR20150114617A - Geopolymer modified with hydrophobic polymer and high performance hybrid finish materials for construction using the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 지오폴리머에 관한 것으로서, 상세하게는 방수성능을 갖는 폴리머로 개질된 지오폴리머를 이용한 마감재로서 상온에서 사용이 가능하면서도 건축용 접착력과 내마모성이 우수하고 다양한 색상 연출이 가능할 뿐만 아니라 바닥재로 사용 시 스스로 수평을 잡아가며 굳는 레벨링 효과가 발현되는 비시멘트계 수경성의 건축용 마감재를 제안한다.
The present invention relates to a geopolymer, and more particularly to a geopolymer modified with a polymer having a waterproof property, which can be used at room temperature, has excellent adhesion to building and abrasion resistance and can produce various colors, We propose a non-cement-based hydraulic building material that has a leveling effect that hardens by standing on its own.
건설 및 토목 현장에서 사용되는 콘크리트는 일반적으로 포틀랜드 시멘트를 결합재로 사용한다. 포틀랜드 시멘트는 제조과정에서 대기 중에 많은 양의 이산화탄소를 배출하는데, 이로 인한 온실가스 배출량은 약 135만 톤에 이르며 대기 중에 배출되는 전세계 온실가스 배출량의 약 7%를 차지한다. 친환경을 위하여 이산화탄소의 배출을 줄이기 위한 노력과 시멘트를 대체할 수 있는 새로운 재료로서 지오폴리머(Geopolymer)에 대한 많은 연구가 이루어졌다.Concrete used in construction and civil engineering sites generally uses Portland cement as a binder. Portland cement produces a large amount of carbon dioxide in the atmosphere during its manufacturing process, resulting in about 1.35 million tons of greenhouse gas emissions and about 7% of the world's greenhouse gas emissions to the atmosphere. There have been many studies on geopolymer as a new material to replace cement in an effort to reduce carbon dioxide emissions for environment friendliness.
지오폴리머는 시멘트와 유사한 무기바인더나 무기폴리머라고 할 수 있으며, 알루미나규산염과 고농축 수용성알칼리 수산화물 또는 규산염 용액의 반응에 의하여 합성되는 알칼리 알루미나규산염을 의미한다. 지오폴리머는 초기에 메타카올린과 알칼리 실리케이트 용액이 반응한 혼합물로 이를 60 ~ 150℃의 양생 온도로 유지하여 Si-O-Al 결합의 반응생성물을 제조하였고, 이후 지오폴리머의 미세구조나 응결, 경화되는 메커니즘에 관하여 연구가 진행되었으며, 현재는 플라이애시 및 슬래그와 같은 부산물을 이용한 지오폴리머 제품이 개발되고 있다. 지오폴리머는 시멘트보다 친환경적이고 낮은 온도에서 제조가 가능하므로 CO₂가스 배출이 적으며, 제조 원가도 약 30% 저렴하다는 장점이 있다. 그러나 제품의 기능이나 수명이 완벽하게 검증되지 않았기 때문에 아직까지 시멘트를 대체하여 범용으로 사용되지 못하고 있는 실정이다.The geopolymer is an inorganic binder or inorganic polymer similar to cement and refers to an alkali alumina silicate synthesized by the reaction of an aluminosilicate with a highly concentrated aqueous alkali hydroxide or silicate solution. The geopolymer was prepared by reacting metakaolin with an alkali silicate solution at a curing temperature of 60 to 150 ° C to prepare a reaction product of Si-O-Al bond. The microstructure, coagulation, hardening Have been studied, and currently, geopolymer products using by-products such as fly ash and slag are being developed. Geopolymers are more environmentally friendly than cements and can be manufactured at low temperatures, resulting in less CO2 emissions and 30% lower manufacturing costs. However, since the function and the life of the product have not been thoroughly verified, the cement has not yet been used as a substitute for cement.
지오폴리머는 콘크리트 제조 시 시멘트 페이스트 대신에 결합재로 사용될 수 있다. Si와 Al이 풍부한 플라이애시와 같은 무기물이 알칼리성의 액체에 의해 활성화되어 결합재로서 작용하게 되는데, 지오폴리머 페이스트가 굵은골재와 잔골재 그리고 비반응성 물질을 결합하여 지오폴리머 콘크리트를 형성한다. Geopolymers can be used as binders instead of cement paste in concrete production. An inorganic material such as fly ash rich in Si and Al is activated by an alkaline liquid to act as a binder. The geopolymer paste combines coarse aggregate, fine aggregate and nonreactive material to form a geopolymer concrete.
한편, 지오폴리머로 통칭되는 실리케이트계 결합재는 강알칼리성을 갖는 물질로 경화 후 습도가 높아지면 2가 이온인 Na, K이온이 쉽게 조해성을 갖게 되며, 건축용 마감재로서 기능을 상실하게 된다. 또한 접착력이 저하되고 색상의 변화로 마감재의 역할을 하지 못하게 된다.On the other hand, silicate-based binders known as geopolymers are strongly alkaline materials. When the humidity after curing is high, Na and K ions having bivalent ions easily become deliquescent and lose their function as a building finish material. Also, the adhesive strength is lowered and the change of color prevents the function of the finishing material.
일반적인 건축용 마감재는 바닥용과 벽체용으로 적용되는바 작업성을 향상시키기 위해 결합제와 상용성이 좋은 아크릴 에멀젼, 초산비닐계 에멀전, 스타이렌 부타디엔 라텍스, 수성에폭시, 수분산 우레탄 등의 유기결합제를 전체 중량의 1 ~ 15w% 범위에서 보조적으로 사용한다. 또한 마감재의 적용부위에 따라 미장과 뿜칠, 롤라도장, 붓도장의 방법으로 시공하게 되는데 각 적용방법에 적합한 점성과 표면 마감성을 확보하는 것이 중요하다.Typical architectural finishes are applied to floor and wall. In order to improve workability, organic binders such as acrylic emulsion, vinyl acetate emulsion, styrene-butadiene latex, water-based epoxy and water- 1% to 15% of the total weight of the product. Also, depending on the application area of the finishing material, it is important to ensure the appropriate viscosity and surface finish for each application method.
지오폴리머를 건축용 마감재로 사용하기 위해서는 사계절이 상존하는 우리나라의 건축환경을 감안하고 공동주택의 단열시스템에 따른 결로에 의한 내수성을 보완하여야 하며, 이를 위해 방수성과 발수성을 향상시킨 건축용 지오폴리머의 개발이 요구된다.
In order to use geopolymer as a building finishing material, it is necessary to compensate for the water resistance due to condensation due to the insulation system of the apartment building considering the construction environment of the country where four seasons are present. For this purpose, development of geopolymer for building improved waterproofing and water repellency Is required.
본 발명은 전술한 기술적 배경하에서 창안된 것으로, 본 발명의 목적은 상온에서 경화가 가능하며 내수성이 향상된 지오폴리머를 제공하는 것이다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above technical background, and an object of the present invention is to provide a geopolymer which can be cured at room temperature and has improved water resistance.
본 발명의 다른 목적은 다양한 건축용 마감재로 사용할 수 있는 지오폴리머 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a geopolymer which can be used as a variety of architectural finishing materials and a method for producing the same.
기타, 본 발명의 또 다른 목적 및 기술적 특징은 이하의 상세한 설명에서 보다 구체적으로 제시될 것이다.
Other objects and technical features of the present invention will be more specifically described in the following detailed description.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 Si와 Al을 포함하는 원료 물질 50 ~ 65 wt%와, 상기 원료 물질에 혼합되는 알칼리 활성화제 용액 35 ~ 50 wt%와, 상기 원료 물질과 알칼리 활성화제 용액의 반응으로 실리케이트 중합체를 형성할 때 상온에서 실리케이트 경화를 촉진하는 경화촉진제로서, 원료 물질과 알칼리 활성화제 용액 전체 중량 대비 0.1 ~ 4.0wt%의 경화촉진제와, 상기 원료 물질과 알칼리 활성화제 용액 전체 중량 대비 1 ~ 10wt%의 소수성 폴리머를 포함하는 소수성 폴리머로 개질된 지오폴리머를 제공한다.In order to attain the above object, the present invention provides a method for manufacturing a semiconductor device, which comprises 50 to 65 wt% of a raw material containing Si and Al, 35 to 50 wt% of an alkali activator solution to be mixed with the raw material, A curing accelerator for accelerating silicate curing at room temperature when forming a silicate polymer by reaction of 0.1 to 4.0 wt% based on the total weight of the raw material and the alkali activator solution, and a total weight of the raw material and the alkali activator solution Wherein the hydrophobic polymer comprises a hydrophobic polymer in an amount of 1 to 10 wt.% Relative to the hydrophobic polymer.
상기 경화촉진제로는 알루미늄폴리포스페이트를 사용할 수 있으며, 상기 소수성 폴리머는 아크릴계 수지를 사용할 수 있다.As the curing accelerator, aluminum polyphosphate may be used, and as the hydrophobic polymer, an acrylic resin may be used.
상기 원료 물질은 플라이애쉬와 메타카올린 등의 포졸란 재료와 실리카를 포함할 수 있으며, 상기 알칼리 활성화제는 수산화칼륨과 Na-silicate 중에서 선택되는 어느 하나를 포함할 수 있다.The raw material may include a pozzolanic material such as fly ash and meta kaolin, and silica, and the alkali activator may include any one selected from potassium hydroxide and Na-silicate.
상기 Na-silicate는 액상 실리케이트 또는 분말 실리케이트와 물의 혼합물을 이용할 수 있다. The Na-silicate can be a liquid silicate or a mixture of powdered silicate and water.
상기 지오폴리머는 상기 원료 물질과 알칼리 활성화제 용액 전체 중량 대비 셀룰로오스계 증점제 0.05 ~ 0.5wt% 를 더 포함할 수 있고, 또한 상기 원료 물질과 알칼리 활성화제 용액 전체 중량 대비 지방산계 소포제를 0.1 ~ 1.0wt%를 더 포함할 수 있다.The geopolymer may further contain 0.05 to 0.5 wt% of a cellulose-based thickener based on the total weight of the raw material and the alkali activator solution, and 0.1 to 1.0 wt% of a fatty acid defoaming agent based on the total weight of the raw material and the alkali activator solution. %. ≪ / RTI >
본 발명은 또한 상기 지오폴리머를 이용하여 상온에서 빠른 경화가 가능하고 내수성이 향상된 고기능 하이브리드 건축용 마감재를 제공한다.
The present invention also provides a high performance hybrid building finishing material which can be rapidly cured at room temperature by using the above-mentioned geopolymer and has improved water resistance.
본 발명에 따르면, 방수성능을 갖는 폴리머로 개질된 지오폴리머를 이용한 다양한 건축용 마감재를 제공할 수 있다.According to the present invention, it is possible to provide various architectural finishing materials using a geopolymer modified with a polymer having waterproof performance.
특히 기존보다 낮은 온도에서 빠른 경화가 가능하여 상온에서 사용이 가능하면서도 콘크리트 하지면 등 다양한 건축 현장에서 접착력이 발현되고 내마모성이 우수하며, 여러가지 색상 연출이 가능한 건축용 마감재를 제조할 수 있다.Especially, it can be used at room temperature because it can be cured at a lower temperature than conventional ones, and it is possible to manufacture a building finishing material capable of manifesting adhesive force, abrasion resistance, and various colors in various construction sites such as concrete floor.
본 발명의 지오폴리머는 친환경 재료로서 기능과 품질이 향상되어 기존의 시멘트계 마감재를 대체할 수 있는 새로운 건축용 마감재로 이용될 수 있을 것이다.
The geopolymer of the present invention can be used as a new building finishing material which can replace an existing cement based finishing material as an eco-friendly material with improved function and quality.
도 1은 본 발명의 지오폴리머를 이용하여 제조된 건축용 마닥마감재 사진FIG. 1 is a photograph of a construction damask finished material manufactured using the geopolymer of the present invention
본 발명은 상온 경화가 가능하고 내수성이 향상된 고기능성 지오폴리머 및 이를 이용한 건축용 마감재를 제안한다.The present invention proposes a high performance geopolymer capable of being cured at room temperature and improved in water resistance and a building finish material using the same.
구체적으로 본 발명은 Si와 Al을 포함하는 원료 물질 50 ~ 65 wt%와, 상기 원료 물질에 혼합되는 알칼리 활성화제 용액 35 ~ 50 wt%을 기본 재료로 포함하며, 실리케이트 경화를 촉진하는 경화촉진제 및 소수성 폴리머를 포함하는 지오폴리머를 제공한다.More specifically, the present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device, which comprises 50 to 65 wt% of a raw material containing Si and Al and 35 to 50 wt% of an alkali activator solution to be mixed with the raw material, A geopolymer comprising a hydrophobic polymer is provided.
지오폴리머는 원재료 상에 존재하는 SiO2, Al2O3등을 다량 함유하고 있는 광물이 알칼리 이온과의 중합반응을 일으켜 SiO2와 Al2O3를 포함하는 활성재료가 고농도의 알칼리 용액에 의해 활성화되어 생성된 것으로, 이 경우에 발생하는 화학적 반응이 중합(polymerization)반응이며. SiO2, CaO 등이 H2O와 반응하여 CHS류의 겔을 형성하는 시멘트와 그 반응에 있어 차이를 보인다. 중합반응에 의해 생성된 지오폴리머 중에서 메타카올린, 플라이애시와 같은 산업부산물을 원재료로 하는 지오폴리머의 중합반응은 고알칼리 상태에서 Si-Al 광물에 화학적 반응이 일어나며, 중합체의 Si-O-Al-O 결합을 구성하게 된다.The geopolymer is produced by a polymerization reaction of a mineral containing a large amount of SiO 2 , Al 2 O 3 , and the like existing in the raw material phase with an alkali ion, so that an active material containing SiO 2 and Al 2 O 3 is converted into a high- Activated and generated, the chemical reaction occurring in this case is a polymerization reaction. SiO 2 , CaO, etc. react with H 2 O and show a difference in the reaction with the cement forming the CHS-type gel. Among the geopolymers produced by the polymerization reaction, the polymerization reaction of geopolymers based on industrial by-products such as meta-kaolin and fly ash occurs in a high-alkali state, and a chemical reaction takes place in the Si-Al mineral, O bonds.
내마모성과 내수성이 우수한 지오폴리머 조성으로서 본 발명에서 기본 원료 물질로는 플라이애쉬와 메타카올린 등의 포졸란 재료와 실리카를 포함할 수 있으며, 알칼리 활성화제로 수산화칼륨과 Na-silicate (sodium silicate) 중에서 선택되는 어느 하나를 포함할 수 있다. 상기 Na-silicate는 액상 실리케이트 또는 분말 실리케이트와 물의 혼합물을 이용할 수 있다. As a geopolymer composition having excellent abrasion resistance and water resistance, the basic raw material in the present invention may include pozzolanic materials such as fly ash and meta kaolin and silica, and an alkali activator selected from potassium hydroxide and Na-silicate And may include any one of them. The Na-silicate can be a liquid silicate or a mixture of powdered silicate and water.
일반적으로 60 ~ 80℃ 이상의 온도에서 경화특성을 보이는 지오폴리머를 상온에서 사용이 가능하게 하기 위해서 본 발명은 상온에서 지오폴리머 반응을 촉진시킬 수 있는 촉진제를 포함하여 경화 및 건조속도를 빠르게 한다.Generally, in order to enable the use of a geopolymer having a curing property at a temperature of 60 to 80 ° C or higher at room temperature, the present invention accelerates curing and drying speed by including an accelerator capable of promoting the reaction of the geopolymer at room temperature.
경화촉진제는 인산(phosphoric acid)과 수산화알루미늄(aluminium hydroxide) 또는 알루미나(Aluminium oxide)로부터 반응시킨 인산알루미늄(Aluminium phosphate)을 이용할 수 있다. 인산알루미늄 중합체는 산의 공급원 일 뿐 아니라 폴리인산염 AlO6(8면체, octahedrons)이 5면체(pentahedrons)와 4면체(tetrahedrons)로 상전이되는 동안 PO4로 분해되며, PO4, SiO4, AlO4, AlO5 및 AlO6 등의 안정된 물질이 된다. AlO6가 모든 알루미늄 인산염을 만들며, 이 때 알루미늄 이온은 경화과정에서 가교제 역할을 하게 되고, 반응식은 다음과 같다.As the curing accelerator, aluminum phosphate reacted with phosphoric acid and aluminum hydroxide or aluminum oxide may be used. Aluminum phosphate polymer is not only the source of acid but also the polyphosphate AlO 6 (octahedrons) is decomposed into PO 4 during the phase transition to pentahydrons and tetrahedrons, and PO 4 , SiO 4 , AlO 4 , AlO 5, and AlO 6 . AlO 6 makes all aluminum phosphates, in which the aluminum ion acts as a crosslinking agent in the curing process, and the reaction formula is as follows.
Me2Si2O5 + 5AlP3O9 = Me12Al5Si12P15O75 (여기서 Me 은 Na 또는 K)Me 2 Si 2 O 5 + 5AlP 3 O 9 = Me 12 Al 5 Si 12 P 15 O 75 (where Me is Na or K)
순수한 물질은 Al(H2P3O10)x2H2O와 Al2P6O18(B type)으로 생성되며, 실리케이트 시스템에서 Al2P6O18(B type)은 안정된 네트웍을 형성하고 Al(H2P3O10)x2H2O은 경화촉진제 기능을 한다. Pure material is Al (H 2 P 3 O 10 ) x2H 2 O and Al 2 P 6 O 18 (B type) to be created and, in silicate system Al 2 P 6 O 18 (B type) forms a stable network and Al (H 2 P 3 O 10 ) x 2 H 2 O functions as a curing accelerator.
본 발명에서는 10℃ 이상, 바람직하게는 10 ~ 30℃ 범위의 상온에서 일정한 경화속도를 유지하는 지오폴리머를 제조하기 위해서 경화촉진제로서 알루미늄폴리포스페이트를 전체 중량의 0.1 ~ 4.0wt%를 사용하여 온도, 습도에 비교적 안정적인 경화속도를 갖도록 한다. 경화촉진제를 사용함으로써 상온 경화가 가능하고 경화 속도를 증진시킬 수 있으며 시공 두께 3mm 이하의 건축용 마감재 물성을 얻을 수 있다.In the present invention, in order to produce a geopolymer that maintains a constant curing rate at a room temperature of 10 ° C or higher, preferably 10 to 30 ° C, aluminum polyphosphate is used as a curing accelerator in an amount of 0.1 to 4.0 wt% So as to have a relatively stable curing speed in humidity. By using the curing accelerator, it is possible to cure at room temperature, to increase the curing speed, and to obtain the property of a building finishing material having a construction thickness of 3 mm or less.
본 발명의 지오폴리머는 또한, 건조 시 필름을 형성하여 방수성능을 갖는 폴리머와 발수성능을 갖는 첨가제를 사용하여 실리케이트 경화체를 둘러싼 폴리머 필름과 중간에 위치한 발수제의 소수성이 방수성을 좋게 하여 외부의 습기유입을 차단하여 실리케이트 경화체의 내수성이 약한 문제를 해결한다. 구체적으로 본 발명의 지오폴리머는 경화 후 내수성을 확보하기 위해 소수성 폴리머로서 아크릴계 수지를 전체중량의 1 ~ 10wt% 의 범위로 혼합한다.The geopolymer of the present invention can also be produced by forming a film upon drying and using a polymer having a waterproof property and an additive having water repellency to improve water repellency of the polymer film surrounding the silicate cured product and the water repellent located in the middle, Thereby solving the problem of weak water resistance of the silicate cured product. Specifically, in order to secure water resistance after curing, the geopolymer of the present invention is mixed with acrylic resin as a hydrophobic polymer in a range of 1 to 10 wt% of the total weight.
한편, 시공에 적합한 점성과 표면 마감성을 확보하는 한편 발수성 발현을 위해 본 발명의 지오폴리머는 원료 물질과 알칼리 활성화제 용액 전체 중량 대비 셀룰로오스계 증점제 0.05 ~ 0.5wt% 를 더 포함할 수 있다. 또한 상기 원료 물질과 알칼리 활성화제 용액 전체 중량 대비 지방산계 소포제를 0.1 ~ 1.0wt%를 더 포함할 수 있다.On the other hand, the geopolymer of the present invention may further contain 0.05 to 0.5 wt% of a cellulose-based thickener based on the total weight of the raw material and the alkali activator solution, while securing a suitable viscosity and surface finishing property for the construction and exhibiting water repellency. Further, it may further comprise 0.1 to 1.0 wt% of a fatty acid defoaming agent based on the total weight of the raw material and the alkali activator solution.
이하 실시예를 통하여 본 발명의 기술적 구성 및 효과에 대하여 보다 구체적으로 설명한다.BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the technical composition and effects of the present invention will be described in more detail with reference to examples.
실시예Example
지오폴리머 반응은 점토광물 등이 알칼리 활성화제에 의해 결정구조가 파괴되어 용출되어 나온 Al과 Si 이온이 알칼리 활성화제 중의 칼륨 이온과 반응하여 새로운 결정을 만듦으로써 경화를 일으킨다. In the geopolymer reaction, clay minerals or the like are destroyed by the alkali activator and the crystal structure is destroyed. Al and Si ions react with the potassium ions in the alkali activator to make new crystals, thereby causing curing.
본 실시예에서는 상온 경화속도와 수축팽창율, 내수성을 고려하여 플라이애쉬 2종 16wt%, 메타카올린 8.0wt%, 실리카규사 37.0wt% 를 기본 원료물질로, 알칼리 활성화제로서 수산화칼륨(45% 용액) 19wt%, Na-silicate(35% 용액) 19wt%를 기본 배합으로 선정하였다. In this example, in consideration of the room temperature curing rate, shrinkage expansion rate, and water resistance, 16 wt% of fly ash, 8.0 wt% of meta kaolin and 37.0 wt% of silica silica were used as basic raw materials, and potassium hydroxide (45% 19 wt%, and Na-silicate (35% solution) 19 wt% were selected as the basic formulation.
이러한 기본 배합에 대하여 각 첨가물과 함께 경화촉진제 사용량을 달리하여 최종 경화제의 물리성능을 평가하였다. 각 실시예의 배합이 표 1에 나타나 있으며, 비교예 1 및 2는 액상실리케이트 대신 분말형 실리케이트를 사용하고 물을 별도로 혼합하여 배합하였다.The physical properties of the final curing agent were evaluated by varying the amounts of the curing accelerator used with each additive. The formulations of the respective Examples are shown in Table 1, and Comparative Examples 1 and 2 were prepared by mixing powdered silicate instead of liquid silicate and separately mixing water.
선정된 결합제 비율 및 경화촉진제 사용량에 따른 경화체의 물리적 특성으로서 응결시간 및 강도 등의 성능을 평가하였다. 경화 조건은 20℃의 상온에서, 습도 55%의 조건에서 실시하여 그 결과를 표 2에 나타내었다.The physical properties of the cured product with respect to the selected binder ratio and curing accelerator usage were evaluated for performance such as time and intensity of curing. The curing conditions were conducted at a room temperature of 20 ° C and a humidity of 55%. The results are shown in Table 2.
액상실리케이트를 사용한 경우 (실시예 1 ~ 3) 및 분말형 실리케이트와 물을 혼합한 경우 (비교예 1, 2) 모두 경화촉진제를 사용함으로써 경화 속도가 증가하였고, 경화촉진제 사용량이 증가함에 따라 압축강도, 휨강도, 부착강도 등의 물성이 향상되는 것을 확인하였다. In the case of using liquid silicate (Examples 1 to 3) and the case of mixing powdered silicate with water (Comparative Examples 1 and 2), the curing rate was increased by using a curing accelerator. As the amount of curing accelerator was increased, , Bending strength, bond strength, and other physical properties.
도 2는 본 발명에 따라 제조된 바닥마감재의 일례를 도시한 것이다. 본 발명에서 제안된 지오폴리머 조성은 경화 속도를 증진시킬 뿐만 아니라 강도 및 내구성 측면에서 우수하여 상온에서 다양한 목적의 건축용 마감재로 사용될 수 있을 것이다. Figure 2 shows an example of a floor finish made according to the present invention. The geopolymer composition proposed in the present invention not only improves the curing rate but also is excellent in strength and durability, and can be used as a building finish material for various purposes at room temperature.
이상에서 바람직한 실시예를 통하여 본 발명을 예시적으로 설명하였으나, 본 발명은 이와 같은 특정 실시예에만 한정되는 것은 아니며 본 발명에서 제시한 기술적 사상, 구체적으로는 특허청구범위에 기재된 범주 내에서 다양한 형태로 수정, 변경, 또는 개선될 수 있을 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, Modified, modified, or improved.
Claims (9)
상기 원료 물질에 혼합되는 알칼리 활성화제 용액 35 ~ 50 wt%와,
상기 원료 물질과 알칼리 활성화제 용액의 반응으로 실리케이트 중합체를 형성할 때 상온에서 실리케이트 경화를 촉진하는 경화촉진제로서, 원료 물질과 알칼리 활성화제 용액 전체 중량 대비 0.1 ~ 4.0wt%의 경화촉진제와,
상기 원료 물질과 알칼리 활성화제 용액 전체 중량 대비 1 ~ 10wt%의 소수성 폴리머를 포함하는
소수성 폴리머로 개질된 지오폴리머.
50 to 65 wt% of a raw material containing Si and Al,
35 to 50 wt% of an alkaline activator solution to be mixed with the raw material,
A curing accelerator for accelerating silicate curing at room temperature when forming a silicate polymer by reaction of the raw material and an alkali activator solution, comprising 0.1 to 4.0 wt% of a curing accelerator based on the total weight of the raw material and the alkali activator solution,
And 1 to 10 wt% of a hydrophobic polymer based on the total weight of the raw material and the alkali activator solution
Hydrophilic polymer modified geopolymers.
상기 경화촉진제는 알루미늄폴리포스페이트인 것을 특징으로 하는 소수성 폴리머로 개질된 지오폴리머.
The method according to claim 1,
Wherein the curing accelerator is an aluminum polyphosphate.
상기 소수성 폴리머는 아크릴계 수지인 것을 특징으로 하는 소수성 폴리머로 개질된 지오폴리머.
The method according to claim 1,
Wherein the hydrophobic polymer is an acrylic resin.
상기 원료 물질은 포졸란 재료와 실리카를 포함하는 것을 특징으로 하는 소수성 폴리머로 개질된 지오폴리머.
The method according to claim 1,
Wherein the raw material comprises a pozzolanic material and silica. ≪ RTI ID = 0.0 > 11. < / RTI >
상기 알칼리 활성화제는 수산화칼륨과 Na-silicate 중에서 선택되는 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 소수성 폴리머로 개질된 지오폴리머.
The method according to claim 1,
Wherein the alkali activator comprises any one selected from potassium hydroxide and Na-silicate.
상기 Na-silicate는 액상 실리케이트 또는 분말 실리케이트와 물의 혼합물인 것을 특징으로 하는 소수성 폴리머로 개질된 지오폴리머.
6. The method of claim 5,
Wherein the Na-silicate is a liquid silicate or a mixture of powdered silicate and water.
상기 지오폴리머는 상기 원료 물질과 알칼리 활성화제 용액 전체 중량 대비 셀룰로오스계 증점제 0.05 ~ 0.5wt% 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 소수성 폴리머로 개질된 지오폴리머.
The method according to claim 1,
Wherein the geopolymer further comprises 0.05 to 0.5 wt% of a cellulose-based thickener relative to the total weight of the raw material and the alkali activator solution.
상기 지오폴리머는 상기 원료 물질과 알칼리 활성화제 용액 전체 중량 대비 지방산계 소포제를 0.1 ~ 1.0wt%를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 소수성 폴리머로 개질된 지오폴리머.
The method according to claim 1,
Wherein the geopolymer further comprises 0.1 to 1.0 wt% of a fatty acid defoaming agent based on the total weight of the raw material and the alkali activator solution.
A building finish material using the geopolymer of claim 1.
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|---|---|---|---|---|
| CN109161345A (en) * | 2018-11-27 | 2019-01-08 | 徐州力奥新能源设备有限公司 | A kind of formula of the binding material of new energy equipment |
| KR101948232B1 (en) * | 2017-09-15 | 2019-05-09 | 주식회사 하우이씨엠 | Manufacturing method of light-weight pannel using non-cement binder and light-weight pannel manufactured by the method |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20130004533A (en) * | 2010-11-17 | 2013-01-11 | 이동희 | Manufacture method of inorganic foam using geopolymer silica sol.gel method |
| KR20130023928A (en) * | 2011-08-30 | 2013-03-08 | 주식회사 피엠텍 | Grouting composition for semi-rigid asphalt concrete using geopolymer |
| KR101256834B1 (en) * | 2012-11-12 | 2013-04-24 | 권은자 | Geopolymeric concrete and manufacturing method for eco-friendly non-cement of new construction materials using recycled aggregate from waste of constrcution |
| KR101373754B1 (en) * | 2013-06-10 | 2014-03-13 | 쌍용양회공업(주) | Sprayable geopolymer repair mortar formulation using lithium chloride and colemanite for concrete repair |
-
2014
- 2014-04-01 KR KR1020140038688A patent/KR101644008B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20130004533A (en) * | 2010-11-17 | 2013-01-11 | 이동희 | Manufacture method of inorganic foam using geopolymer silica sol.gel method |
| KR20130023928A (en) * | 2011-08-30 | 2013-03-08 | 주식회사 피엠텍 | Grouting composition for semi-rigid asphalt concrete using geopolymer |
| KR101256834B1 (en) * | 2012-11-12 | 2013-04-24 | 권은자 | Geopolymeric concrete and manufacturing method for eco-friendly non-cement of new construction materials using recycled aggregate from waste of constrcution |
| KR101373754B1 (en) * | 2013-06-10 | 2014-03-13 | 쌍용양회공업(주) | Sprayable geopolymer repair mortar formulation using lithium chloride and colemanite for concrete repair |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101948232B1 (en) * | 2017-09-15 | 2019-05-09 | 주식회사 하우이씨엠 | Manufacturing method of light-weight pannel using non-cement binder and light-weight pannel manufactured by the method |
| CN109161345A (en) * | 2018-11-27 | 2019-01-08 | 徐州力奥新能源设备有限公司 | A kind of formula of the binding material of new energy equipment |
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