一种自流平彩砂及其制作工艺的制作方法

本发明涉及建筑材料制备，具体涉及一种自流平彩砂及其制作工艺。

背景技术：

1、自流平彩砂是一种高性能的建筑装饰材料，具有色彩丰富、防潮、防腐等优良性能，被广泛应用于各种场所，如工业厂房、医院、学校、商场、广场等，其中环氧自流平彩砂具有更优越的装饰功能和使用功能，它由环氧树脂、彩砂填料、助剂等组成，通过特定的施工工艺，能够形成平整、无缝、美观的效果。

2、在基础建设日渐完善的当前环境下，自流平彩砂作为主要的建筑装饰材料,需求量与日俱增,这就对自流平彩砂的性能和质量提出了更高的要求，以满足市场需求，首先，自流平彩砂必须能够承受各种压力和摩擦，在人流密集的场所，如商场、医院等，地面材料需要经受大量人员的踩踏和物品的移动，工业场所的机械设备和重物也可能对地面造成冲击和压迫，因此，自流平彩砂需要具备足够的抗压、抗冲击和耐磨性能，以确保地面的稳定性、耐久性和安全性,此外，在高温高压的工业环境中，如冶炼、燃烧等工业过程，往往伴随着极高的温度和压力，这种极端条件会显著增强氧气和其他氧化剂的活性，进而形成强氧化环境，在这样的环境下，自流平彩砂面临着因氧化作用而导致颜色变化或性能下降的风险，因此，提高自流平彩砂的抗氧化性能至关重要，这样可以有效延缓氧化过程，确保自流平彩砂在强氧化环境中能够保持持久的色彩鲜艳度和稳定的性能表现。

3、公开号为cn107586504b的专利公开了一种浮动彩砂自流平地坪涂料及其制备方法,该发明通过采用两种特定的bpa型环氧树脂(双峰型的分子量分布)、bge稀释型环氧树脂及特定的改性脂环胺固化剂作为体系主要成膜物质，配合特殊设计的烧结型浮动彩砂骨料，使浮动彩砂自流平面层的抗压强度、抗折强度、耐磨性等物理机械性能得到显著提高，基于此，本发明研发出一种具备优异的力学性能和抗氧化性能的自流平彩砂具有重要意义。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种自流平彩砂及其制作工艺，解决了以下技术问题：

2、（1）解决了自流平彩砂在受到过重的负荷、强烈的冲击和频繁的摩擦，导致出现压痕、磨损、剥落等现象；

3、（2）解决了自流平彩砂因受到氧化作用，导致颜色变化和性能下降的问题。

4、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

5、一种自流平彩砂，包括以下重量份的原料：20～40份环氧树脂、10～15份滑石粉、4～8份功能化填料、8～10份复合添加剂、10～30份彩砂、0.4～0.8份三硬脂酸甘油酯、1～3份邻苯二甲酸二辛酯、0.3～0.7份聚丙烯酸丁酯、0.4～0.6份氢化蓖麻油、1～2份聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚。

6、进一步地，所述功能化填料的制备方法包括以下步骤：

7、s1：将玄武岩纤维置于丙酮溶液中，浸泡30～50min，取出后用去离子水清洗4～6次，除去表面杂物，然后在70～90℃的烘箱中干燥2～4h，得到预处理的玄武岩纤维；

8、s2：在反应器中加入去离子水和无水乙醇，混合均匀，加入3-氯丙基三甲氧基硅烷，搅拌均匀，再加入预处理的玄武岩纤维，在50～60℃的条件下反应1～2h，出料，离心分离固体物料，洗涤，干燥，获得卤代玄武岩纤维；

9、s3：将卤代玄武岩纤维分散在n,n-二甲基甲酰胺中，形成均匀悬浮液，在搅拌条件下向悬浮液中加入端羟基聚醚砜和促进剂，搅拌混合均匀后，于60～80℃的温度中保温处理4～6h，反应结束后，过滤，收集产物，对产物进行洗涤，干燥，得到功能化填料。

10、进一步地，步骤s1中，所述玄武岩纤维的直径为2～8μm，长度为1～4mm。

11、进一步地，步骤s3中，所述促进剂为碳酸钠、碳酸钾或者碳酸氢钠中的任一种。

12、通过上述技术方案，将玄武岩纤维置于丙酮溶液中，除去表面杂物,得到预处理的玄武岩纤维，使用3-氯丙基三甲氧基硅烷对预处理的玄武岩纤维进行表面改性，将卤素基团修饰在玄武岩纤维表面，制备形成卤代玄武岩纤维，在促进剂的作用下，玄武岩纤维表面的卤素氯原子可以与端羟基聚醚砜结构中的活性羟基发生亲核取代反应，制得功能化填料。

13、进一步地，所述复合添加剂的制备方法包括以下步骤：

14、ss1：向甲苯中加入端乙烯基含氟硅油，搅拌均匀，然后加入2-氨基乙硫醇和光引发剂，在搅拌状态下将体系置于紫外灯下照射20～40min，反应结束后，旋转蒸发除去溶剂，获得改性端乙烯基含氟硅油；

15、ss2：将改性端乙烯基含氟硅油与二甲基亚砜混合，加入阿魏酸，机械搅匀，加入活化剂和缩合剂，加毕，在氮气保护下室温搅拌6～12h，反应结束后，撤去氮气，出料，得到复合添加剂。

16、进一步地，步骤ss1中，所述光引发剂为安息香乙醚、安息香异丙醚或者安息香二甲醚中的任一种。

17、进一步地，步骤ss1中，所述端乙烯基含氟硅油和2-氨基乙硫醇的质量比为1：0.1～0.4。

18、进一步地，步骤ss2中，所述活化剂为4-二甲氨基吡啶、n-羟基琥珀酰亚胺或者1-羟基苯并三唑中的任一种。

19、进一步地，步骤ss2中，所述缩合剂为n,n-二环己基碳二亚胺、1-乙基-3-(3-二甲基氨丙基)碳二亚胺或者n,n'-二异丙基碳二亚胺中的任一种。

20、通过上述技术方案，以安息香异丙醚为光引发剂，在紫外灯照射条件下，可引发端乙烯基含氟硅油结构中的不饱和烯基官能团和2-氨基乙硫醇结构中的巯基基团发生点击化反应，从而在端乙烯基含氟硅油结构中引入氨基，得到改性端乙烯基含氟硅油，在活化剂和缩合剂的共同作用下，改性端乙烯基含氟硅油结构中的活性氨基可以与阿魏酸结构中的羧基发生反应，制得复合添加剂。

21、一种自流平彩砂的制作工艺，包括以下步骤：

22、（1）将环氧树脂、滑石粉、功能化填料、复合添加剂加入到高速混合机内高速搅拌，控制搅拌转速为500～700r/min，搅拌温度为40～60℃，搅拌20～40min，得到预混料；

23、（2）向预混料中加入彩砂、三硬脂酸甘油酯、邻苯二甲酸二辛酯、聚丙烯酸丁酯、氢化蓖麻油和聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚，继续搅拌30～50min，得到自流平彩砂。

24、本发明的有益效果：

25、（1）本发明通过制备功能化填料，作为彩砂的填充改性剂，玄武岩纤维经有机化修饰后，有效改善了其与环氧树脂基体之间的界面兼容性，避免了玄武岩纤维团聚产生的负面影响，由于功能化填料中含有活性羟基，该活性羟基可以与环氧树脂基体发生相互作用，从而使功能化填料与环氧树脂基体之间形成相互穿插的互穿网络型结构,能够有效地限制环氧树脂分子链的移动，从而使制备的彩砂具有很高的内聚力和致密度，提高了彩砂的耐磨性和力学强度，同时功能化填料中的玄武岩纤维本身可以吸收应力，阻碍应力裂纹扩展，可进一步提高彩砂的力学性能，此外，功能化填料中的端羟基聚醚砜可以改善彩砂的韧性，使得彩砂在受到外力作用时能够更好地抵抗变形或断裂，延长其使用寿命。

26、（2）本发明通过制备复合添加剂参与到自流平彩砂的制备过程中，由于复合添加剂结构中含有酰胺基团，可以作为固化剂，与环氧树脂基体材料发生固化反应，提高基体材料中各组分的界面性能，避免因相分离导致自流平彩砂出现性能缺失的问题，并且复合添加剂中含有硅氧烷链段和氟原子，能很大程度上降低聚合物的表面张力，使其更易润湿基材，改善彩砂的流平性能，提供优异的平滑效果，此外，阿魏酸的引入，可以有效提高彩砂的抗氧化性能，避免因氧化作用影响导致彩砂出现褪色、变色、性能下降等问题，降低维护成本，延长彩砂的使用寿命，提升其市场竞争力。

27、当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。