一种提高混凝土耐磨性的密封固化剂的制作方法

文档序号:15746060发布日期:2018-10-23 23:14阅读:183来源:国知局
本发明属于建筑材料
技术领域
,具体涉及一种提高混凝土耐磨性的密封固化剂。
背景技术
:目前,国内耐磨地坪常用的工艺有环氧树脂地坪和金刚砂耐磨地坪,环氧树脂地坪具有美观、防尘、耐化学品腐蚀等优点,但硬度差,容易被车辆机械设别等损伤,一般3-5年就需要维护,综合费用高,且耐候性差。金刚砂耐磨地坪是以金刚或石英砂及高标号水泥等为主体的耐磨地坪,具有材料成本低,能够承载各种车辆、机械设备摩擦等优点,但它本身的多孔性导致不耐腐蚀,在恶劣环境中会起砂褪色。国外很多采用混凝土地砰,且施工严谨,辊压密实,使得地面做出之后已非常致密,当混凝土施工完毕之后立即施工密封固化剂,可以达到很好的效果。但是目前中国地面施工具有较多特殊性,由于施工队工作不够严谨,工具的缺陷性等原因,造成了我国的地坪基础就较差,孔洞过多,不致密。技术实现要素:本发明针对上述问题,提供一种提高混凝土耐磨性的密封固化剂,该密封固化剂可填充混凝土表层孔洞和裂缝,可有效阻止混凝土受到环境中化学物质的侵蚀,并提高混凝土的耐磨性。为达到上述目的,本发明采用以下技术方案:一种提高混凝土耐磨性的密封固化剂,由A料和B料按照重量比3-5:1组成,其中A料由以下重量百分比的原料组成:渗透剂:10%-15%结晶活化剂:15%-20%络合剂:5%-8%纳米材料:5%-10%乳化剂:10%-15%余量为水;B料为水性聚氨酯乳液。所述渗透剂为异辛醇聚氧乙烯醚磷酸酯或脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠。优选的,所述脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠的分子式为RO(CH2CH2O)n-SO3Na其中:n=2或3,R为12~15烷基。所述结晶活化剂由硫酸铜、氟化钠和氟硅酸钠按照重量比1-2:2-5:1组成。所述络合剂为亚氨基二琥珀酸四钠、磺基水杨酸和乙二胺四乙酸四钠中的一种或一种以上。优选的,所述络合剂由亚氨基二琥珀酸四钠和乙二胺四乙酸四钠按重量比1:1组成。所述纳米材料为纳米氧化铝、纳米碳化硅和碳化硼中的一种。所述乳化剂为十三酸聚氧乙烯酯和聚氧乙烯硬脂酸酯中的一种或两种。优选的,所述十三酸聚氧乙烯酯为十三酸聚氧乙烯(9)酯(结构式:C12H25COO(CH2CH2O)9H);所述聚氧乙烯硬脂酸酯为聚氧乙烯(10)硬脂酸酯(结构式:C17H35COO(CH2CH2O)10)所述消泡剂为聚氧乙烯聚氧丙烯甘油醚或聚醚改性聚二甲基硅氧烷。所述水性聚氨酯制备方法如下:在65-75℃下,加30-40份的4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯、15-25份的异氟尔酮二异氰酸酯和10-20份的丙酮到带有搅拌器的反应容器内,然后在20-50min内滴入40-50份分子量为1000的聚丙二醇、3-5份一缩二乙二醇和0.1-0.5份的月桂酸二丁锡,保温反应1-2h。降温至40℃以下,加入1-3份的磺酸盐亲水性扩链剂和12-15份的丙酮反应30min,紧接着在30min中内滴入8-10份丙烯酸羟乙酯,反应3h。降至室温,加入8-10份三乙醇胺进行中和。真空脱除丙酮,在高剪切力作用下加入100-200份水进行乳化,得到所述水性聚氨酯乳液。优选的,所述磺酸盐亲水性扩链剂是指乙二胺基乙磺酸钠、1,4-丁二醇-2-磺酸钠中的一种。本发明所述的A料B料分开存储,使用时,按比例配合调匀后涂于混凝土表面。发明的一种提高混凝土耐磨性的密封固化剂,使用时包括以下步骤:(1)基面清理及湿润:清理要求密封固化处理的混凝土或砂浆的基层,不可有油污、粉尘等附着物,清理干净后用干净、湿润的拖把清理润湿表面,要求表面湿润但不能有明水;(2)混料:A料和B料按照重量比3-5:1称料、拌合得混合料浆,拌合后2h内使用;(3)涂刷:用硬毛刷蘸料浆后涂刷在清理湿润过的基层上,涂刷2~3遍,在上一遍涂刷的料浆渗透入基层被基层吸收后再涂刷下一遍;(4)抛光打磨:在料浆硬化干燥后,用专业打磨机对涂刷密封固化剂的基体进行抛光。本发明中的水性聚氨酯和渗透剂的双重渗透作用,将结晶活化剂、络合剂及纳米材料比较均匀、适宜地分散到混凝土中,使各有效组分更充分地发挥其各功能。与混凝土中的成分发生作用,阻塞了混凝土的各细孔,使混凝土的各成分固化成一个坚固实体。其中的水性聚氨酯在混凝土表层具有良好的渗透作用,可深入到混凝土内部,在温度和光的作用下逐渐固化,在地坪收到磨损过程中,由于在磨损面有一定数量的聚氨酯聚合物起到粘接作用,可防止水泥材料的颗粒从表面脱落,增加耐磨性能。此外固化后的水性聚氨酯还可以提高其柔性,使变形能力提高,防止裂缝产生。结晶活化剂可与混凝土内部的钙离子、镁离子等产生不溶性结晶物,还可以与Ca(OH)2、Al(OH)3等生成不溶的针状钙矾石晶体,沉留在混凝土的毛细孔和缝隙中。纳米材料可有效提高混凝土表层硬度。络合剂可与混凝土中的钙离子发生络合作用,形成络合物;消泡剂可消除气泡,减少孔隙产生。本发明的有益效果本发明为水性环保材料,使用方便;各组分协同作用可有效减少混凝土表层孔洞和裂缝,密封固化混凝土,防止受到环境中化学物质的侵蚀,并提高混凝土的耐磨性。具体实施方式为了进一步说明本发明,下面结合实施例对本发明提供的提高混凝土耐磨性的密封固化剂进行详细地描述,但是应当理解,这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点而不是对本发明专利要求的限制。实施例1一种提高混凝土耐磨性的密封固化剂,由A料和B料按照重量比3:1组成,其中A料由以下重量百分比的原料组成:渗透剂10%、结晶活化剂15%、络合剂5%、纳米材料5%、乳化剂10%、余量为水;B料为水性聚氨酯乳液;所述渗透剂为异辛醇聚氧乙烯醚磷酸酯;所述结晶活化剂由硫酸铜、氟化钠和氟硅酸钠按照重量比1:5:1组成;所述络合剂为亚氨基二琥珀酸四钠;所述纳米材料为纳米氧化铝;所述乳化剂为十三酸聚氧乙烯酯;所述消泡剂为聚氧乙烯聚氧丙烯甘油醚;余量为水。所述水性聚氨酯制备方法如下:在65℃下,加30份的4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯、15份的异氟尔酮二异氰酸酯和10份的丙酮到带有搅拌器的反应容器内,然后在20min内滴入40份分子量为1000的聚丙二醇、3份一缩二乙二醇和0.1份的月桂酸二丁锡,保温反应1h。降温至40℃以下,加入1份乙二胺基乙磺酸钠和12份的丙酮反应30min,紧接着在30min中内滴入8份丙烯酸羟乙酯,反应3h。降至室温,加入8份三乙醇胺进行中和。真空脱除丙酮,在高剪切力作用下加入100份水进行乳化,得到所述水性聚氨酯乳液。本实施例的提高混凝土耐磨性的密封固化剂,使用时包括以下步骤:(1)基面清理及湿润:清理要求密封固化处理的混凝土或砂浆的基层,不可有油污、粉尘等附着物,清理干净后用干净、湿润的拖把清理润湿表面,要求表面湿润但不能有明水;(2)混料:A料和B料按照重量比3:1称料、拌合得混合料浆,拌合后2h内使用;(3)涂刷:用硬毛刷蘸料浆后涂刷在清理湿润过的基层上,涂刷2~3遍,在上一遍涂刷的料浆渗透入基层被基层吸收后再涂刷下一遍;(4)抛光打磨:在料浆硬化干燥后,用专业打磨机对涂刷密封固化剂的基体进行抛光。实施例2一种提高混凝土耐磨性的密封固化剂,由A料和B料按照重量比5:1组成,其中A料由以下重量百分比的原料组成:渗透剂15%、结晶活化剂20%、络合剂8%、纳米材料10%、乳化剂15%、余量为水;B料为水性聚氨酯乳液;所述渗透剂为脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠;所述结晶活化剂由硫酸铜、氟化钠和氟硅酸钠按照重量比2:2:1组成;所述络合剂由磺基水杨酸和乙二胺四乙酸四钠按照重量比1:1组成;所述纳米材料为纳米碳化硅;所述乳化剂为聚氧乙烯硬脂酸酯;所述消泡剂为聚醚改性聚二甲基硅氧烷;所述水性聚氨酯制备方法如下:75℃下,加40份的4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯、25份的异氟尔酮二异氰酸酯和20份的丙酮到带有搅拌器的反应容器内,然后在50min内滴入50份分子量为1000的聚丙二醇、5份一缩二乙二醇和0.5份的月桂酸二丁锡,保温反应2h。降温至40℃以下,加入3份的1,4-丁二醇-2-磺酸钠和15份的丙酮反应30min,紧接着在30min中内滴入10份丙烯酸羟乙酯,反应3h。降至室温,加入10份三乙醇胺进行中和。真空脱除丙酮,在高剪切力作用下加入200份水进行乳化,得到所述水性聚氨酯乳液。本实施例的提高混凝土耐磨性的密封固化剂,使用时包括以下步骤:(1)基面清理及湿润:清理要求密封固化处理的混凝土或砂浆的基层,不可有油污、粉尘等附着物,清理干净后用干净、湿润的拖把清理润湿表面,要求表面湿润但不能有明水;(2)混料:A料和B料按照重量比5:1称料、拌合得混合料浆,拌合后2h内使用;(3)涂刷:用硬毛刷蘸料浆后涂刷在清理湿润过的基层上,涂刷2~3遍,在上一遍涂刷的料浆渗透入基层被基层吸收后再涂刷下一遍;(4)抛光打磨:在料浆硬化干燥后,用专业打磨机对涂刷密封固化剂的基体进行抛光。实施例3一种提高混凝土耐磨性的密封固化剂,由A料和B料按照重量比4:1组成,其中A料由以下重量百分比的原料组成:渗透剂12%、结晶活化剂14%、络合剂6%、纳米材料8%、乳化剂13%、余量为水;B料为水性聚氨酯乳液;所述渗透剂为异辛醇聚氧乙烯醚磷酸酯;所述结晶活化剂由硫酸铜、氟化钠和氟硅酸钠按照重量比2:3:1组成;所述络合剂由亚氨基二琥珀酸四钠和乙二胺四乙酸四钠按重量比1:1组成;所述纳米材料为碳化硼;所述乳化剂为十三酸聚氧乙烯(9)酯;所述消泡剂为聚醚改性聚二甲基硅氧烷;所述水性聚氨酯制备方法如下:在70℃下,加33份的4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯、20份的异氟尔酮二异氰酸酯和14份的丙酮到带有搅拌器的反应容器内,然后在30min内滴入42份分子量为1000的聚丙二醇、4份一缩二乙二醇和0.2份的月桂酸二丁锡,保温反应1.5h。降温至40℃以下,加入2份的乙二胺基乙磺酸钠和14份的丙酮反应30min,紧接着在30min中内滴入9份丙烯酸羟乙酯,反应3h。降至室温,加入8.5份三乙醇胺进行中和。真空脱除丙酮,在高剪切力作用下加入180份水进行乳化,得到所述水性聚氨酯乳液。本发明所述的A料B料分开存储,使用时,按比例配合调匀后涂于混凝土表面。本实施例的提高混凝土耐磨性的密封固化剂,使用时包括以下步骤:(1)基面清理及湿润:清理要求密封固化处理的混凝土或砂浆的基层,不可有油污、粉尘等附着物,清理干净后用干净、湿润的拖把清理润湿表面,要求表面湿润但不能有明水;(2)混料:A料和B料按照重量比4:1称料、拌合得混合料浆,拌合后2h内使用;(3)涂刷:用硬毛刷蘸料浆后涂刷在清理湿润过的基层上,涂刷2~3遍,在上一遍涂刷的料浆渗透入基层被基层吸收后再涂刷下一遍;(4)抛光打磨:在料浆硬化干燥后,用专业打磨机对涂刷密封固化剂的基体进行抛光。实施例4一种提高混凝土耐磨性的密封固化剂,由A料和B料按照重量比4:1组成,其中A料由以下重量百分比的原料组成:渗透剂13%、结晶活化剂18%、络合剂57%、纳米材料8%、乳化剂14%、余量为水;B料为水性聚氨酯乳液;所述渗透剂为分子式为RO(CH2CH2O)n-SO3Na(其中:n=2或3,R为12~15烷基)的脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠;所述结晶活化剂由硫酸铜、氟化钠和氟硅酸钠按照重量比1.5:4:1组成;所述络合剂为乙二胺四乙酸四钠;所述纳米材料为纳米碳化硅;所述乳化剂由十三酸聚氧乙烯(9)酯、聚氧乙烯(10)硬脂酸酯按重量比2:1组成;所述消泡剂为聚氧乙烯聚氧丙烯甘油醚;所述水性聚氨酯制备方法如下:在68℃下,加33份的4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯、205份的异氟尔酮二异氰酸酯和14份的丙酮到带有搅拌器的反应容器内,然后在45min内滴入45份分子量为1000的聚丙二醇、5份一缩二乙二醇和0.3份的月桂酸二丁锡,保温反应2h。降温至40℃以下,加入2份的磺酸盐亲水性扩链剂和14份的丙酮反应30min,紧接着在30min中内滴入9份丙烯酸羟乙酯,反应3h。降至室温,加入10份三乙醇胺进行中和。真空脱除丙酮,在高剪切力作用下加入140份水进行乳化,得到所述水性聚氨酯乳液。实施例5一种提高混凝土耐磨性的密封固化剂,由A料和B料按照重量比4:1组成,其中A料由以下重量百分比的原料组成:渗透剂14%、结晶活化剂16%、络合剂6%、纳米材料7%、乳化剂13%、余量为水;B料为水性聚氨酯乳液。对比例1一种提高混凝土耐磨性的密封固化剂,由以下重量百分比的原料组成:渗透剂12%、结晶活化剂14%、络合剂6%、纳米材料8%、乳化剂13%、余量为水;所述渗透剂为异辛醇聚氧乙烯醚磷酸酯;所述结晶活化剂由硫酸铜、氟化钠和氟硅酸钠按照重量比2:3:1组成;所述络合剂由亚氨基二琥珀酸四钠和乙二胺四乙酸四钠按重量比1:1组成;所述纳米材料为碳化硼;所述乳化剂为十三酸聚氧乙烯(9)酯;所述消泡剂为聚醚改性聚二甲基硅氧烷;本实施例的提高混凝土耐磨性的密封固化剂,使用时包括以下步骤:(1)基面清理及湿润:清理要求密封固化处理的混凝土或砂浆的基层,不可有油污、粉尘等附着物,清理干净后用干净、湿润的拖把清理润湿表面,要求表面湿润但不能有明水;(2)涂刷:用硬毛刷蘸料浆后涂刷在清理湿润过的基层上,涂刷2~3遍,在上一遍涂刷的料浆渗透入基层被基层吸收后再涂刷下一遍;(3)抛光打磨:在料浆硬化干燥后,用专业打磨机对涂刷密封固化剂的基体进行抛光。性能测试试验采用GB/T16925-1997《混凝土及其制品耐磨性试验方法》规定的滚珠轴承法来测定表面涂抹各实施例密封固化剂的混凝土28d的耐磨度。结果见下表1。密封固化剂对混凝土耐磨度的影响编号耐磨度I空白2.13实施例14.32实施例24.87实施例34.92实施例44.90实施例54.63对比例13.96以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本
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的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。当前第1页1 2 3 
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