一种高铁隧道排水暗管用防钙盐沉积涂料及其制备方法技术

一种高铁隧道排水暗管用防钙盐沉积涂料及其制备方法，以极大缓解排水暗管中的钙盐沉积，使排水暗管的排水保持畅通，从而确保高铁运行的安全性。该涂料由以下重量份的原料混合面成：氧基硅烷60‑70份，氨基硅烷3‑5份，烷基酚聚氧乙烯醚分散剂2‑3份，十六烷基三甲基溴化铵2‑4份，去离子水20‑31份；根据现场使用条件，使用适量醋酸调节涂料粘稠性以及调节pH值为4‑5。

A Calcium Salt Deposition Resistant Coating for High-speed Rail Tunnel Drainage Pipe and Its Preparation Method

【技术实现步骤摘要】
一种高铁隧道排水暗管用防钙盐沉积涂料及其制备方法
本专利技术涉及隧道排水暗管，特别涉及一种高铁隧道排水暗管用防钙盐沉积涂料及其制备方法。
技术介绍
铁路被誉为国民经济的大动脉，随着我国经济的发展，铁路的作用越专利技术显。而“八纵八横”高铁新战略的实施，意味着中国的铁路将继续呈现高速发展的趋势。由于我国复杂多样的地理环境，使得高铁在建设过程中，不可避免的要经过河流、高山等复杂地势，就必须要修建桥梁、隧道等基础设施。隧道在施工过程中要使用粉煤灰、速凝剂、水泥等建筑材料，常用的水泥为硅酸钙或铝酸钙水泥，而水泥要达到使用强度必须经过水化过程。水泥水化是水泥中硅酸三钙、硅酸二钙或铝酸钙等物质与水相互作用的化学过程，会产生可溶性的氢氧化钙，而后被山体中的水溶解(微量)，经排水暗管排出。水化产生的氢氧化钙经过排水暗管中的出水口处遇到空气中的二氧化碳又会生成难溶的碳酸钙沉淀，沉积在排水暗管内壁上，逐渐使得排水暗管的排水量下降，达不到设计要求，最终可能会使得排水暗管堵塞，使得隧道中的水无法排除，导致山体、隧道坍塌，严重影响到高铁的运行安全。因此，针对上述问题，本专利技术提出了一种新的高铁隧道排水暗管用防钙盐沉积涂料。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种高铁隧道排水暗管用防钙盐沉积涂料，以极大缓解排水暗管中的钙盐沉积，使排水暗管的排水保持畅通，从而确保高铁运行的安全性。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案如下：本专利技术一种高铁隧道排水暗管用防钙盐沉积涂料，其特征在于：该涂料由以下重量份的原料混合面成：氧基硅烷60-70份，氨基硅烷3-5份，烷基酚聚氧乙烯醚分散剂2-3份，十六烷基三甲基溴化铵2-4份，去离子水20-31份；根据现场使用条件，使用适量醋酸调节涂料粘稠性以及调节pH值为4-5。本专利技术所要解决的另一技术问题是提供一种上述高铁隧道排水暗管用防钙盐沉积涂料的制备方法，该包括包括如下步骤：(1)将烷基酚聚氧乙烯醚分散剂和去离子水加入搅拌设备中进行搅拌，搅拌的温度为10-15摄氏度，搅拌时间为5-8分钟，得到分散均匀的溶剂；(2)将十六烷基三甲基溴化铵和氨基硅烷加入步骤(1)所得的溶剂中，进行预乳化搅拌，搅拌温度为15-25摄氏度，时间为15-25分钟；(3)再加入氨基硅烷到搅拌设备中进行充分乳化搅拌，搅拌时间为15-25分钟；(4)添加去离子水到搅拌设备中进行搅拌，搅拌时间为15-20分钟，至所有原料都充分混合，均匀分散；(5)再加入适量醋酸，调节pH为4-5，涂料制备完成，密封存储。本专利技术的有益效果是，通过表面张力调节作用，极可极大地缓解排水暗管中的钙盐沉积，使排水暗管的排水保持畅通，从而确保高铁运行的安全性；该涂料的附着力优异，使用寿命长且易于施工，可以满足工业使用要求。附图说明本说明书包括如一幅附图：图1是本专利技术一种高铁隧道排水暗管用防钙盐沉积涂料的制备方法的工艺流程图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。本专利技术一种高铁隧道排水暗管用防钙盐沉积涂料由以下重量份的原料混合面成：氧基硅烷60-70份，氨基硅烷3-5份，烷基酚聚氧乙烯醚分散剂(OP-10)2-3份，十六烷基三甲基溴化铵(CTMAB)2-3份，去离子水20-31份；根据现场使用条件，使用适量醋酸调节涂料粘稠性以及调节pH值为4-5。所述氧基硅烷为异辛基三乙氧基硅烷、异丁基三乙氧基硅烷中的一种。所述的氨基硅烷为N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷(KH-792)。参照图1，一种高铁隧道排水暗管用防钙盐沉积涂料的制备方法，包括包括如下步骤：(6)将烷基酚聚氧乙烯醚分散剂和去离子水加入搅拌设备中进行搅拌，搅拌的温度为10-15摄氏度，搅拌时间为5-8分钟，得到分散均匀的溶剂；(7)将十六烷基三甲基溴化铵和氨基硅烷加入步骤(1)所得的溶剂中，进行预乳化搅拌，搅拌温度为15-25摄氏度，时间为15-25分钟；(8)再加入氨基硅烷到搅拌设备中进行充分乳化搅拌，搅拌时间为15-25分钟；(9)添加去离子水到搅拌设备中进行搅拌，搅拌时间为15-20分钟，至所有原料都充分混合，均匀分散；(10)再加入适量醋酸，调节pH值为4-5，涂料制备完成，密封存储。实施例1：(1)将2.7份烷基酚聚氧乙烯醚分散剂(OP-10)和25份去离子水加入搅拌设备中进行搅拌，搅拌的温度为10摄氏度，搅拌时间为5分钟，得到分散均匀的溶剂；(2)将2.5份十六烷基三甲基溴化铵(CTMAB)和4.2份氨基硅烷为N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷加入前述步骤(1)所得的溶剂中，进行预乳化搅拌，搅拌温度为15摄氏度，时间为25分钟；(3)加入63份异辛基三乙氧基硅烷到搅拌设备中进行充分乳化搅拌，搅拌时间为18分钟；(4)添加27份去离子水到搅拌设备中进行搅拌，搅拌时间为20分钟。至所有原料都充分混合，均匀分散；(5)再加入适量醋酸，调节pH值为4-5，涂料制备完成，密封存储。根据高铁隧道用排水暗管抗钙盐沉积评价体系的模拟实验，以堵塞排水暗管体积一半为标准，10年的沉积量为1720g/20cm。通过涂覆该防钙盐沉积涂料，模拟得到的排水暗管在10年时的钙盐沉积的量为1096g/20cm，小于1720g/20cm，说明涂覆该防钙盐沉积涂料的排水暗管的抗钙盐沉积性能良好，能够达到使用要求。实施例2：(1)将2.2份烷基酚聚氧乙烯醚分散剂(OP-10)和29份去离子水加入搅拌设备中进行搅拌，搅拌的温度为10摄氏度，搅拌时间为5分钟，得到分散均匀的溶剂；(2)将1.9份十六烷基三甲基溴化铵(CTMAB)和3.9份氨基硅烷为N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷加入前述S1步骤所得的溶剂中，进行预乳化搅拌，搅拌温度为25摄氏度，时间为15分钟；(3)加入70份异丁基三乙氧基硅烷到搅拌设备中进行充分乳化搅拌，搅拌时间为23分钟；(4)添加30份去离子水到搅拌设备中进行搅拌，搅拌时间为20分钟。至所有原料都充分混合，均匀分散；(5)再加入适量醋酸，调节pH值为4-5，涂料制备完成，密封存储。根据高铁隧道用排水暗管抗钙盐沉积评价体系的模拟实验，以堵塞排水暗管体积一半为标准，10年的沉积量为1720g/20cm。通过涂覆该防钙盐沉积涂料，模拟得到的排水暗管在10年时的钙盐沉积的量为1259g/20cm，小于1720g/20cm，说明涂覆该防钙盐沉积涂料的排水暗管的抗钙盐沉积性能良好，能够达到使用要求。实施例3：(1)将3.1份烷基酚聚氧乙烯醚分散剂(OP-10)和20份去离子水加入搅拌设备中进行搅拌，搅拌的温度为15摄氏度，搅拌时间为5分钟，得到分散均匀的溶剂；(2)将2.9份十六烷基三甲基溴化铵(CTMAB)和3.5份氨基硅烷为N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷加入前述S1步骤所得的溶剂中，进行预乳化搅拌，搅拌温度为20摄氏度，时间为20分钟；(3)加入68份异辛基三乙氧基硅烷到搅拌设备中进行充分乳化搅拌，搅拌时间为18分钟；(4)添加33份去离子水到搅拌设备中进行搅拌，搅拌时间为17分钟。至所有原料都充分混合，均匀分散；(5)再加入适量醋酸，调节pH值为4-5。涂料制备完成，密封存储。根据高铁隧道用排水暗管抗钙盐沉积评价体系的模拟实验，以堵塞排水暗管体积一半为标准，1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高铁隧道排水暗管用防钙盐沉积涂料，其特征在于该涂料由以下重量份的原料混合面成：氧基硅烷55‑75份，氨基硅烷2‑5份，烷基酚聚氧乙烯醚分散剂2‑3份，十六烷基三甲基溴化铵2‑4份，去离子水17‑23份；根据现场使用条件，使用适量醋酸调节涂料粘稠性以及调节pH值为4‑5。

【技术特征摘要】
1.一种高铁隧道排水暗管用防钙盐沉积涂料，其特征在于该涂料由以下重量份的原料混合面成：氧基硅烷55-75份，氨基硅烷2-5份，烷基酚聚氧乙烯醚分散剂2-3份，十六烷基三甲基溴化铵2-4份，去离子水17-23份；根据现场使用条件，使用适量醋酸调节涂料粘稠性以及调节pH值为4-5。2.如权利要求1所述的一种高铁隧道排水暗管用防钙盐沉积涂料，其特征是：所述氧基硅烷为异辛基三乙氧基硅烷、异丁基三乙氧基硅烷中的一种。3.如权利要求1所述的一种高铁隧道排水暗管用防钙盐沉积涂料，其特征是：所述的氨基硅烷为N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷。4.如权利要求1至3任意一项所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭永杰，方钱宝，陈新，赵万强，马青，何昌国，刘祥，
申请(专利权)人：四川铁创科技有限公司，宜兴市中联科技材料有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51