混凝土透水路面专用罩面剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种混凝土透水路面专用罩面剂及其制备方法，该罩面剂由以下组分按重量份数组成：有机硅改性水性聚氨酯乳液30

Special covering agent for concrete permeable pavement and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
混凝土透水路面专用罩面剂及其制备方法


[0001]本专利技术涉及建筑材料
，特别涉及一种混凝土透水路面专用罩面剂及其制备方法。

技术介绍

[0002]2015年10月，国务院办公厅印发了《关于推进海绵城市建设的指导意见》，通过“海绵城市”的建设来有效控制雨水径流，实现自然积存、自然渗透、自然净化的城市发展方式。“海绵城市”建设当中，除了透水混凝土外，透水混凝土罩面剂也是一种重要的材料，用于透水混凝土表面的装饰和保护，提高混凝土表面的美观度和耐磨性。
[0003]市场上现有的透水混凝土罩面剂以丙烯酸体系为主，还存在耐水性、耐污性差，施工易发花，与混凝土的附着力低导致使用过程中易脱落等缺陷，影响路面的使用寿命。因此，亟需开发一种新型罩面剂，以克服上述缺陷。

技术实现思路

[0004]专利技术目的：针对现有技术中存在的问题，本专利技术提供一种混凝土透水路面专用罩面剂及其制备方法，通过简洁的合成步骤将多官能度的有机硅预聚体引入到水性聚氨脂的分子链上，协同原位水解缩合反应形成的SiO2/红色凹土补强剂，增强涂层与基底材料间附着力，有效提升聚氨酯树脂的机械强度、耐磨性能，改善透水混凝土的清洁和透水性能，增加涂层的使用寿命。
[0005]技术方案：本专利技术提供了一种混凝土透水路面专用罩面剂，由以下组分按重量份数组成：有机硅改性水性聚氨酯乳液30
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95份；红色凹土/SiO2复合水性浆料5
‑
70份。
[0006]本专利技术还提供了一种混凝土透水路面专用罩面剂的制备方法，包括以下步骤：（1）有机硅改性水性聚氨酯乳液的制备二异氰酸酯和聚四氢呋喃醚二醇于80~90℃下搅拌反应0.5
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2小时，然后加入二羟甲基丙酸亲水扩链剂和交联改性剂，继续搅拌反应0.5
‑
1小时后，接着加入有机铋催化剂和丙酮，继续搅拌反应1.5~2.5小时，然后在45~55℃下用小分子多元胺中和剂进行中和反应20
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30分钟；再加水高速搅拌自乳化分散后，加入少量小分子二元胺扩链剂，然后升温至30
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45℃扩链4
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8小时；待体系成均一液体后，对体系进行加热，保持在50
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60℃，低压脱丙酮，得有机硅改性的乳白色水性聚氨酯乳液；（2）红色凹土/SiO2复合水性浆料的制备将≥200目的天然富铁红色凹凸棒石黏土加入到沸水中活化处理，离心后，加入去离子水打浆后，加入正硅酸乙酯和盐酸高速搅拌12
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24h后，离心得红色凹土/SiO2复合浆料；（3）混凝土透水路面专用罩面剂的制备将（2）所得的浆料按比例加入到（1）所得乳液中，然后高速搅拌10
‑
30min后，即得稳定的混凝土透水路面专用罩面剂。
[0007]优选地，在步骤（1）中，二异氰酸酯、聚四氢呋喃醚二醇、二羟甲基丙酸亲水扩链剂、交联改性剂、有机铋催化剂、多元胺中和剂和二元胺扩链剂的重量比为30
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45：35
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50：3
‑
10：1
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5：0.2
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1：0.5
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2：4
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8。
[0008]优选地，在步骤（2）中，天然富铁红色凹凸棒石黏土、沸水、去离子水、正硅酸乙酯和盐酸之间的用量比为100g：2000mL：2000mL：1
‑
5mol：10mL；其中，盐酸的浓度为0.1mol/L。
[0009]优选地，所述二异氰酸酯为以下任意一种或其组合：异佛尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、4，4
’‑
二环己基甲烷二异氰酸酯、甲基环己基二异氰酸酯。
[0010]优选地，所述聚四氢呋喃醚二醇为分子量为1000和/或2000的聚四氢呋喃醚二醇。
[0011]优选地，所述交联改性剂为分子量在400
‑
3200之间的聚（二乙氧基硅氧烷）。
[0012]优选地，所述小分子多元胺中和剂为三乙胺和/或三乙醇胺。
[0013]优选地，所述小分子二元胺扩链剂为乙二胺和/或异佛尔酮二胺。
[0014]有益效果：与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：1、通过二异氰酸酯与交联改性剂聚（二乙氧基硅氧烷）的扩链反应制备羟基封端的有机硅改性的水性聚氨酯，首先可以有效利用聚（二乙氧基硅氧烷）链段上的多个Si
‑
OH反应位点，获得网状交联的体型高分子，有效提升聚氨酯树脂的机械强度和耐磨性能；其次可以利用聚（二乙氧基硅氧烷）链段上残余的Si
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OH，既可以与红色凹土/SiO2复合水性浆料中凹土或者SiO2表面的Si
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OH缩合，形成Si
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O
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Si化学键，提升聚合物与无机微纳粒子间的作用力，也可以与透水混凝土中水泥的Ca(OH)2缩合，增强涂层与基底材料间附着力，提升涂层的使用寿命。
[0015]2、创新性引入通过正硅酸乙酯的原位水解缩合反应，形成SiO2/红色凹土补强剂，因为该补强剂表面含有大量的Si
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OH反应位点，首先可以与有机硅改性水性聚氨酯反应，也可以与透水混凝土中水泥的Ca(OH)2缩合，从而显著增加罩面剂的耐磨、耐剥离等性能；其次可以提供亲水性能，让路面易清洁的同时，雨水也能快速渗过透水混凝土。
[0016]3、本专利技术引入难以利用的富铁红色凹土作为补强剂和颜料，解决了其利用难题，又能为透水混凝土路面上色，而且耐候性极好。
[0017]4、本专利技术提供的混凝土透水路面专用罩面剂制备工艺简单，工况易于控制，产品质量稳定，绿色环保，适合工业化生产。
[0018]5、本专利技术制备的混凝土透水路面专用罩面剂，外观呈红褐色，固含量>50 wt. %，具有与混凝土结合力强、耐磨性能高、耐水性能好、防污性能优等优点，绿色环保，具有广阔的市场前景。
具体实施方式
[0019]下面结合具体实施方式对本专利技术进行详细的介绍。
[0020]实施方式1：一种混凝土透水路面专用罩面剂，该罩面剂由以下组分按重量份数组成：有机硅改性水性聚氨酯乳液80份；红色凹土/SiO2复合水性浆料20份。
[0021]上述混凝土透水路面专用罩面剂的合成步骤如下：（1）有机硅改性水性聚氨酯乳液的制备200g异佛尔酮二异氰酸酯和200g六亚甲基二异氰酸酯以及分子量为1000的聚四
氢呋喃醚二醇418g于85℃下搅拌反应2小时，加入二羟甲基丙酸亲水扩链剂70g和分子量为400的聚（二乙氧基硅氧烷）交联改性剂10g，继续搅拌反应1小时后，加入10g有机铋催化剂、一定量丙酮调节黏度，继续搅拌反应2小时，然后在50℃下用12g三乙胺进行中和反应20
‑
30分钟；再加水高速搅拌自乳化分散后，加入80g乙二胺，然后升温至30
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45℃扩链6小时；待体系成均一液体后，对体系进行加热，保持本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种混凝土透水路面专用罩面剂，其特征在于：由以下组分按重量份数组成：有机硅改性水性聚氨酯乳液30
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95份；红色凹土/SiO2复合水性浆料5
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70份。2. 一种混凝土透水路面专用罩面剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）有机硅改性水性聚氨酯乳液的制备二异氰酸酯和聚四氢呋喃醚二醇于80~90℃下搅拌反应0.5
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2小时，然后加入二羟甲基丙酸亲水扩链剂和交联改性剂，继续搅拌反应0.5
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1小时后，接着加入有机铋催化剂和丙酮，继续搅拌反应1.5~2.5小时，然后在45~55℃下用小分子多元胺中和剂进行中和反应20
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30分钟；再加水高速搅拌自乳化分散后，加入少量小分子二元胺扩链剂，然后升温至30
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45℃扩链4
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8小时；待体系成均一液体后，对体系进行加热，保持在50
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60℃，低压脱丙酮，得有机硅改性的乳白色水性聚氨酯乳液；（2）红色凹土/SiO2复合水性浆料的制备将≥200目的天然富铁红色凹凸棒石黏土加入到沸水中活化处理，离心后，加入去离子水打浆后，加入正硅酸乙酯和盐酸高速搅拌12
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24h后，离心得红色凹土/SiO2复合浆料；（3）混凝土透水路面专用罩面剂的制备将（2）所得的浆料按比例加入到（1）所得乳液中，然后高速搅拌10
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30min后，即得稳定的混凝土透水路面专用罩面剂。3.根据权利要求2所述的混凝土透水路面专用罩面剂的制备方法，其特征是：在步骤（1）中，二异氰酸...

【专利技术属性】
技术研发人员：周瑾，谢波，张世忠，
申请(专利权)人：江苏佳境生态工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：