本发明属于地坪材料技术领域，具体涉及一种防静电不发火地面材料及其制备方法。
背景技术：
随着我国产业化升级，一些特殊行业对于地面材料有着越来越高的防火、防静电的需求。传统工艺的防静电地坪和不发火地坪已远远满足不了市场需求。静电作为一种近场自然危险源，已经给人类社会带来了重大损失与危害，在特殊领域，如军工、电子工业、石化工业中，由于静电放电已经在国内外产生多次的严重事故，给国民经济和人身造成了重大的损失。地坪是各种地面的统称，是指通过某些特定工具、材料并结合相应的工艺，最终使地面呈现出一定的装饰效果及特殊功能的一类产品。防静电地坪能够将人体携带的静电泄放到大地中，从而防止静电带来危害。普通的混凝土地坪不具备防静电、不发火的功效，在遭遇撞击或摩擦容易产生火花，容易引起易燃易爆环境的火灾或者安全隐患。目前市场上防静电不发火地面材料主要有金属骨料型和非金属骨料型两大类，金属骨料型工艺复杂，造价高昂，有重金属污染；非金属骨料型主要有白云石加导电剂型，强度低，一般硬而脆，抗冲击性能差，水灰比大，密实性能差，抗渗性差，防静电性能不稳定。
技术实现要素：
为了解决以上技术问题，本发明提供一种导电性能优良、耐酸碱、高强耐磨，防辐射，色彩丰富的高流平性地面材料。
本发明的目的是提供一种防静电不发火地面材料。
本发明的另一目的是提供一种上述防静电不发火地面材料的制备方法。
根据本发明的目的，本发明提供的防静电不发火地面材料包括以下百分重量的原料：
白云石60-64％，水泥30-34％，金属导电珠光粉5-8％，减水剂0.2-0.25％和抗碱剂0.6-1.75％。
优选地，包括以下重量份的原料：白云石60.8％，水泥32.5％，金属导电珠光粉5％，减水剂0.2％和抗碱剂1.5％。
优选地，所述白云石的粒径为0.15-5mm。
优选地，所述金属导电珠光粉为二氧化钛和/或氧化铁包覆云母粉。本发明提供的二氧化钛包覆云母粉的金属导电珠光粉结构稳定，晶粒结构大小合适，具有良好的导电性能；本发明提供的氧化铁包覆云母粉的金属导电珠光粉包覆率高达75-90％，导电性能优良。本发明提供的二氧化钛和氧化铁包覆云母粉为先用二氧化钛包覆云母粉，然后在二氧化钛表面包覆氧化铁，得到的金属导电珠光粉具有较强的金属光泽和饱和度，具有耐高温，耐酸碱的性能。
优选地，所述减水剂为聚羧酸减水剂。聚羧酸减水剂的亲水官能团主要为羧基，憎水性的聚合物主链主要是脂肪族结构单元，在线形主链上还带有很多一定长度的侧链，形成梳形结构，当聚羟酸减水剂与水泥进行混合时，对水泥颗粒产生分散作用，达到高效减水的作用。
本发明提供一种上述的防静电不发火地面材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)改性金属导电珠光粉：取水性有机硅乳液，加入4倍重量份的水，得到混合溶液，加热至50-55℃，然后加入金属导电珠光粉，所述金属导电珠光粉与混合溶液的重量比为1:10，浸浴40-60min，离心，在125-135℃烘干，得到改性金属导电珠光粉；
(2)称取白云石，粉碎至0.15-5mm，得到白云石粉；
(3)将水泥、减水剂、抗碱剂和步骤(1)得到的改性金属导电珠光粉和步骤(2)中得到的白云石粉混合均匀，得到所述防静电不发火地面材料。
现有技术中，通常将珠光粉作为颜料用于涂料中，并为见将金属导电珠光粉与水泥混用作为地面材料，因为金属导电珠光粉与水泥的相容性较差，为了提供按金属导电珠光粉与水泥的相容性，本发明首先将金属导电珠光粉进行改性，将金属导电珠光粉在水性硅胶乳液中进行浸浴，硅胶乳液包覆在金属导电珠光粉的表面，在与水泥以及其他组分进行混合的过程中，经过改性的金属导电珠光粉能够均匀分散在混合物中，在地面铺设过程中改性金属导电珠光粉与其他组分进行良好的相容，施工得到的地面具有较高的耐磨性能、耐酸碱性能和导电性能。
优选地，步骤(1)中，所述金属导电珠光粉为二氧化钛包覆白云母，所述金属导电珠光粉的制备过程为：称取白云母，进行湿磨，得到云母粉浆料，加入硫酸氧钛，加热、水解，然后水洗、脱水，在800-900℃进行干燥焙烧，粉碎，得到金属导电珠光粉。经过二氧化钛包覆白云母得到金属导电珠光粉，白云母进行湿磨之后得到粒度均匀、形态规则、无划痕的云母浆料，经过包覆二氧化钛之后进行焙烧，在800-900℃焙烧晶粒生长速度适中，得到的二氧化钛的晶粒大小适中，包覆率高。
优选地，得到的所述金属导电珠光粉的二氧化钛的包覆率为30-40％。
优选地，步骤(1)中，所述金属导电珠光粉为氧化铁和二氧化钛包覆白云母，所述金属导电珠光粉的制备过程为：称取白云母，进行湿磨，得到云母粉浆料，加入硫酸氧钛，加热、水解，然后水洗、脱水，在800-900℃进行干燥焙烧，粉碎，得到二氧化钛包覆的金属导电珠光粉；取所述二氧化钛包覆的金属导电珠光粉，加入硫酸铁、三氯化铁或硝酸铁溶液中，水解包覆，水洗，脱水，烘干，在600-750℃焙烧，得到所述金属导电珠光粉。本发明首先在白云母表面包覆二氧化钛，然后在二氧化钛表面包覆氧化铁，得到的金属导电珠光粉具有较强的金属光泽和饱和度，具有耐高温，耐酸碱的性能，本发明在600-750℃焙烧，氧化铁能够均匀包覆在二氧化钛包覆的金属导电珠光粉表面，包覆性能优良，得到的粉体表面细腻，光泽度良好。
优选地，得到的金属导电珠光粉的氧化铁的包覆率为75-90％。
本发明提供的防静电不发火地面材料在工厂进行预混合得到预混料，在施工过程中，直接覆盖在混凝土表面，进行压光、养护即可，操作简单，施工方便。并且本发明提供的防静电不发火地面材料在地面能够形成均匀的导电层，导电性能长久高效，耐酸碱，抗冲击。
本发明的有益效果为：
本发明提供的防静电不发火地面材料以白云石和水泥为基础材料，加入改性过的金属导电珠光粉，金属导电珠光粉与白云石以及水泥得到良好的相容，然后加入减水剂提高地面的坍落度保持性能，加入抗碱剂防止地面泛碱，本发明提供的防静电不发火地面材料具有不发火、不爆燃、耐磨、耐酸碱的性能，表面电阻值为105-108，导电性能极佳，且克服了传统水泥材料色泽灰暗的缺点，具有丰富的色彩，美观大方。本发明提供的防静电不发火地面材料制备方法简单，施工方法便捷、易操作，防静电不发火地面材料在地面能够形成均匀的导电层，导电性能长久高效，耐酸碱，抗冲击，不空鼓，耐磨耐压。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。
实施例1
防静电不发火地面材料，包括以下百分重量的原料：白云石60％，水泥34％，金属导电珠光粉5％，减水剂0.2％和抗碱剂0.8％，所述白云石的粒径为0.15-0.5mm。
上述防静电不发火地面材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)改性金属导电珠光粉：
先制备金属导电珠光粉：所述金属导电珠光粉为二氧化钛包覆白云母，所述金属导电珠光粉的制备过程为：称取白云母，进行湿磨，得到云母粉浆料，加入硫酸氧钛，加热、水解，然后水洗、脱水，在800℃进行干燥焙烧，粉碎，得到金属导电珠光粉；
取水性有机硅乳液，加入4倍重量份的水，得到混合溶液，加热至50-55℃，然后加入金属导电珠光粉，所述金属导电珠光粉与混合溶液的重量比为1:10，浸浴40min，离心，在125℃烘干，得到改性金属导电珠光粉，二氧化钛包覆率为30％；
(2)称取白云石，粉碎至0.15-0.5mm，得到白云石粉；
(3)将水泥、减水剂、抗碱剂和步骤(1)得到的改性金属导电珠光粉和步骤(2)中得到的白云石粉混合均匀，得到所述防静电不发火地面材料。
实施例2
防静电不发火地面材料，包括以下百分重量的原料：白云石64％，水泥30％，金属导电珠光粉5％，减水剂0.25％和抗碱剂0.75％，所述白云石的粒径为0.4-2mm。
上述防静电不发火地面材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)改性金属导电珠光粉：
先制备金属导电珠光粉：所述金属导电珠光粉为二氧化钛包覆白云母，所述金属导电珠光粉的制备过程为：称取白云母，进行湿磨，得到云母粉浆料，加入硫酸氧钛，加热、水解，然后水洗、脱水，在900℃进行干燥焙烧，粉碎，得到金属导电珠光粉；
取水性有机硅乳液，加入4倍重量份的水，得到混合溶液，加热至50-55℃，然后加入金属导电珠光粉，所述金属导电珠光粉与混合溶液的重量比为1:10，浸浴60min，离心，在135℃烘干，得到改性金属导电珠光粉，二氧化钛包覆率为35％；
(2)称取白云石，粉碎至0.4-2mm，得到白云石粉；
(3)将水泥、减水剂、抗碱剂和步骤(1)得到的改性金属导电珠光粉和步骤(2)中得到的白云石粉混合均匀，得到所述防静电不发火地面材料。
实施例3
防静电不发火地面材料，包括以下百分重量的原料：白云石60％，水泥31.2％，金属导电珠光粉8％，减水剂0.2％和抗碱剂0.6％，所述白云石的粒径为0.3-3.5mm。
上述防静电不发火地面材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)改性金属导电珠光粉：
先制备金属导电珠光粉：所述金属导电珠光粉为氧化铁包覆白云母，所述金属导电珠光粉的制备过程为：取白云母，进行湿磨，得到云母粉浆料，加入硫酸铁溶液中，水解包覆，水洗，脱水，105℃烘干，在600℃焙烧，得到所述金属导电珠光粉；金属导电珠光粉的氧化铁包覆率为75％
取水性有机硅乳液，加入4倍重量份的水，得到混合溶液，加热至50-55℃，然后加入金属导电珠光粉，所述金属导电珠光粉与混合溶液的重量比为1:10，浸浴60min，离心，在135℃烘干，得到改性金属导电珠光粉；
(2)称取白云石，粉碎至0.3-3.5mm，得到白云石粉；
(3)将水泥、减水剂、抗碱剂和步骤(1)得到的改性金属导电珠光粉和步骤(2)中得到的白云石粉混合均匀，得到所述防静电不发火地面材料。
实施例4
防静电不发火地面材料，包括以下百分重量的原料：白云石61％，水泥31.05％，金属导电珠光粉6％，减水剂0.2％和抗碱剂1.75％，所述白云石的粒径为4-5mm。
上述防静电不发火地面材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)改性金属导电珠光粉：
先制备金属导电珠光粉：所述金属导电珠光粉为氧化铁包覆白云母，所述金属导电珠光粉的制备过程为：取白云母，进行湿磨，得到云母粉浆料，加入三氯化铁溶液中，水解包覆，水洗，脱水，110℃烘干，在750℃焙烧，得到所述金属导电珠光粉；金属导电珠光粉的氧化铁包覆率为85％；
取水性有机硅乳液，加入4倍重量份的水，得到混合溶液，加热至50-55℃，然后加入金属导电珠光粉，所述金属导电珠光粉与混合溶液的重量比为1:10，浸浴60min，离心，在135℃烘干，得到改性金属导电珠光粉；
(2)称取白云石，粉碎至4-5mm，得到白云石粉；
(3)将水泥、减水剂、抗碱剂和步骤(1)得到的改性金属导电珠光粉和步骤(2)中得到的白云石粉混合均匀，得到所述防静电不发火地面材料。
实施例5
防静电不发火地面材料，包括以下百分重量的原料：白云石60.8％，硅酸盐水泥32.5％，金属导电珠光粉5％，减水剂0.2％和抗碱剂1.5％，所述白云石的粒径为3-3.5mm。
上述防静电不发火地面材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)改性金属导电珠光粉：
先制备金属导电珠光粉：所述金属导电珠光粉为氧化铁包覆白云母，所述金属导电珠光粉的制备过程为：取白云母，进行湿磨，得到云母粉浆料，加入硝酸铁溶液中，水解包覆，水洗，脱水，120℃烘干，在700℃焙烧，得到所述金属导电珠光粉；金属导电珠光粉的氧化铁包覆率为90％
取水性有机硅乳液，加入4倍重量份的水，得到混合溶液，加热至50-55℃，然后加入金属导电珠光粉，所述金属导电珠光粉与混合溶液的重量比为1:10，浸浴60min，离心，在135℃烘干，得到改性金属导电珠光粉；
(2)称取白云石，粉碎至3-3.5mm，得到白云石粉；
(3)将水泥、减水剂、抗碱剂和步骤(1)得到的改性金属导电珠光粉和步骤(2)中得到的白云石粉混合均匀，得到所述防静电不发火地面材料。
实施例6
防静电不发火地面材料，包括以下百分重量的原料：白云石60.8％，硅酸盐水泥32.5％，金属导电珠光粉5％，减水剂0.2％和抗碱剂1.5％，所述白云石的粒径为3-3.5mm。
上述防静电不发火地面材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)改性金属导电珠光粉：
先制备金属导电珠光粉：所述金属导电珠光粉为氧化铁和二氧化钛包覆白云母，所述金属导电珠光粉的制备过程为：称取白云母，进行湿磨，得到云母粉浆料，加入硫酸氧钛，加热、水解，然后水洗、脱水，在800℃进行干燥焙烧，粉碎，得到二氧化钛包覆的金属导电珠光粉，二氧化钛包覆率为40％；取所述二氧化钛包覆的金属导电珠光粉，加入硫酸铁溶液中，水解包覆，水洗，脱水，在105℃烘干，在600℃焙烧，得到所述金属导电珠光粉；金属导电珠光粉的氧化铁包覆率为85％
取水性有机硅乳液，加入4倍重量份的水，得到混合溶液，加热至50-55℃，然后加入金属导电珠光粉，所述金属导电珠光粉与混合溶液的重量比为1:10，浸浴60min，离心，在135℃烘干，得到改性金属导电珠光粉；
(2)称取白云石，粉碎至3-3.5mm，得到白云石粉；
(3)将水泥、减水剂、抗碱剂和步骤(1)得到的改性金属导电珠光粉和步骤(2)中得到的白云石粉混合均匀，得到所述防静电不发火地面材料。
试验例
将实施例1-6得到的防静电不发火地面材料分别铺设在相同的混凝土表面，进行压光、养护，养护龄期28天进行测试。测试结果如表1所示。根据sj/t31469-2002,《防静电地面施工及验收规范》进行表面电阻测试，测试极间距离为900nm。根据jct906-2002《混凝土地面用水泥基耐磨材料》测试机械性能。根据gb/t1768-2006测试耐磨性能。采用质量浓度为20wt％的氢氧化钠溶液和30wt％的醋酸溶液浸泡地面15天后观察地面表面的外观变化。
表1本发明提供的材料得到的地面的性能测试结果
从表1的结果可以看出，本发明实施例1-6提供的防静电不发火地面材料铺设在混凝土表面之后，具有良好的抗压强度，硬度，耐磨性和耐酸碱性能，并且电阻小，导电性能佳，防静电性能优良。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。