一种水玻璃临时加固材料及制备方法

技术领域

本发明涉及一种水玻璃临时加固材料及制备方法。

背景技术

现阶段水玻璃材料主要是通过固化剂直接固化，对于水玻璃固化后的耐水性没有进行有效的改善，导致在有水环境下迅速溶解，耐水性差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种水玻璃临时加固材料及制备方法，以解决现有技术中，水玻璃临时加固材料耐水性差、固结强度低的问题。本发明提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。

为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

一种水玻璃临时加固材料，其特征在于：所述加固材料的制备包括下述重量份原料：90-110份水玻璃，0-15份水玻璃改性剂，25-35份水，3-8份固化剂。

进一步地，所述加固材料的制备包括下述重量份原料：90-110份水玻璃，0-15份水玻璃改性剂，25-35份水，15-25份固化剂。

进一步地，所述水玻璃改性剂为磷酸硅或磷酸铝中的一种或两种。

进一步地，所述固化剂为有机酯、硅助剂和表面活性剂的组合成分。

进一步地，所述固化剂为甲酰胺、硅助剂和表面活性剂的组合成分。

进一步地，所述有机酯为EGDA、乙酸乙酯或三乙醇甘油酯；所述硅助剂为二甲基硅油或硅烷偶联剂，所述硅烷偶联剂为KH550或KH560；所述表面活性剂为吐温60、吐温80或OP-10。

进一步地，所述有机酯所占质量分数为93-100％，所述硅助剂所占质量分数为0-6％，所述表面活性剂所占质量分数为0-1％；

进一步地，所述甲酰胺所占质量分数为97-100％，所述硅助剂所占质量分数为0-2.5％，所述表面活性剂所占质量分数为0％-0.5％。

本发明还提供了一种水玻璃临时加固材料的制备方法，包括下述步骤：

(1)按重量份准备好水玻璃、水玻璃改性剂、固化剂和水；

(2)将准备好的水倒入搅拌罐中，加入准备好的水玻璃改性剂，在室温下以1000转/分的速度搅拌30-60s，使水玻璃改性剂充分溶解，再将完全溶解后的水玻璃改性剂与水玻璃充分混合，得到水玻璃改性剂与水玻璃的混合物；

(3)再向步骤(2)中所得混合物加入固化剂以1000转/分的速度搅拌30-60s充分混合均匀，得到成品的水玻璃临时加固材料。

进一步地，所属制备方法包括下述步骤：

(1)按重量份准备好水玻璃、水玻璃改性剂、固化剂和水；

(2)将准备好的水倒入搅拌罐中，加入准备好的水玻璃改性剂，在室温下以1000转/分的速度搅拌30-60s，使水玻璃改性剂充分溶解，再将完全溶解后的水玻璃改性剂与固化剂充分混合，得到水玻璃改性剂与固化剂的混合物；

(3)再将步骤(2)中所得混合物加入到水玻璃中以1000转/分的速度搅拌30-60s充分混合均匀，得到成品的水玻璃临时加固材料。

基于上述技术方案，本发明实施例至少可以产生如下技术效果：

(1)本发明提供的水玻璃临时加固材料及制备方法，采用多种材料复合作为固化剂，相比原来采用无机盐作为固化剂提升了总体强度。

(2)本发明提供的水玻璃临时加固材料及制备方法，采用有机物(有机酯或甲酰胺)固化和无机物改性的协同作用，大大提高了耐水性。

(3)本发明提供的水玻璃临时加固材料的制备方法，可通过改性剂的水溶液调节加固材料的粘度，通过调节固化剂的量控制反应速度从而保证足够的渗透性和操作时间。

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。

一、制备实施例

实施例1：

制备水玻璃临时加固材料：

1.1原料：

90kg硅酸钠水玻璃，3kgEGDA。

1.2制备方法：

(1)将准备好的硅酸钠水玻璃倒入搅拌罐中，在室温下以1000转/分的速度搅拌；

(2)再加入准备好的EGDA并以1000转/分的速度搅拌30s使之充分混合均匀，得到成品的水玻璃临时加固材料。

实施例2：

制备水玻璃临时加固材料：

2.1原料：

90kg硅酸钾水玻璃，5kg磷酸硅，25kg水，3kg乙酸乙酯。

2.2制备方法：

(1)将准备好的水倒入搅拌罐中，再加入准备好的磷酸硅，在室温下以1000转/分的速度搅拌30s，再加入准备好的乙酸乙酯，以1000转/分的速度搅拌30s使上述原料充分混合；

(2)再加入准备好的硅酸钾水玻璃并以1000转/分的速度搅拌30s使之充分混合均匀，得到成品的水玻璃临时加固材料。

实施例3：

制备水玻璃临时加固材料：

3.1原料：

110kg硅酸钠和硅酸钾混合水玻璃，15kg磷酸硅和磷酸铝混合物，30kg水，25kg甲酰胺。

3.2制备方法：

(1)将准备好的水倒入搅拌罐中，加入准备好的磷酸硅和磷酸铝混合物，在室温下以1000转/分的速度搅拌60s，使磷酸硅和磷酸铝混合物充分溶解，再将完全溶解后的磷酸硅和磷酸铝混合物与甲酰胺混合并以1000转/分的速度搅拌60s使之充分混合均匀得到混合物；

(2)再将步骤(1)中所得混合物加入到准备好的硅酸钠和硅酸钾混合水玻璃中并以1000转/分的速度搅拌60s使之充分混合均匀，得到成品的水玻璃临时加固材料。

实施例4:

4.1原料：

110kg硅酸钾水玻璃,2.79kg EGDA，0.18kgKH560，0.03kg吐温60。

4.2制备方法：

(1)将准备好的硅酸钾水玻璃倒入搅拌罐中，以1000转/分的速度搅拌45s。

(2)再加入准备好的EGDA，KH560和吐温60充分混合后并以1000转/分的速度搅拌60s使之充分混合均匀，得到成品的水玻璃材料。

实施例5

5.1原料：

100kg硅酸钾水玻璃，10kg磷酸铝和磷酸硅混合物，30kg水，4.65kgEGDA，0.3kgKH550，0.05kgOP-10。

5.2制备方法：

(1)将准备好的水倒入搅拌罐中，加入准备好的磷酸铝和磷酸硅混合物并以1000转/分的速度搅拌45s使之充分混合，再加入硅酸钾水玻璃混合并以1000转/分的速度搅拌45s使之充分混合均匀得到混合物；

(2)将准备好的EGDA，KH550和OP-10充分混合后加入到步骤(1)中所得混合物中并以1000转/分的速度搅拌45s使之充分混合均匀，得到成品的水玻璃材料。

实施例6

6.1原料：

100kg硅酸钠水玻璃，10kg磷酸铝和磷酸硅混合物，30kg水，20kg甲酰胺，0.75kgKH550，0.15kgOP-10。

6.2制备方法：

(1)将准备好的水倒入搅拌罐中，加入准备好的磷酸硅和磷酸铝混合物，在室温下以1000转/分的速度搅拌45s，使磷酸硅和磷酸铝混合物充分溶解，再将完全溶解后的磷酸硅和磷酸铝混合物与准备好的甲酰胺、KH550和OP-10混合并以1000转/分的速度搅拌45s使之充分混合均匀得到混合物；

(2)再将步骤(1)中所得混合物加入到准备好的硅酸钠水玻璃中并以1000转/分的速度搅拌45s使之充分混合均匀，得到成品的水玻璃临时加固材料。

二、实验例

将实施例1-6中所得成品水玻璃临时加固材料按照实施例1-6的顺序进行编号进行静水浸泡实验，每隔3天、20天、30天和40天进行耐水性观察，结果如表1所示；

表1-耐水性检测表

根据表1所示，本发明所生产出的产品在30天仍具有较好的防水性，防水效果也较好，防水时间得到了大大的延长。

再将实施例1-4中所得的成品水玻璃临时加固材料进行强度实验，所得结果如下表2所示；

表2-强度检测表

根据表2所示，本发明所生产出的产品强度较高，不容易破碎。

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，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。