[发明专利]生土防水保温涂料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于绿色建筑材料技术领域，更加具体地说，涉及一种生土防水保温涂料的 制备方法。

背景技术

生土建筑泛指未经焙烧而仅仅经过简单密实加工的原状土类材料，营造主体结构的 建筑体。生土建筑是一种最古老而迄今还一直被广泛采用的建筑类型。由于生土分布广 泛，取土方便，经济实用，并且采用生土建造的建筑具有冬暖夏凉，坚固耐久的特性， 所以长期以来，生土材料是广大人民普遍采用的一种建筑材料(《生土建筑现场调查》， 张延年等著，科学出版社，2014)。从人类社会形成以来，生土一直是最主要的建筑材 料，世界上有1/3以上的人口居住在生土建筑之中，我国农村至今尚有1亿多人口居 住在生土建筑中，因此，如何在经济高速发展当下和新农村建设中发展和改进传统的生 土建筑，对我国农村居住条件的改善，以及扩大生土材料在其他领域的应用都具有十分 重大的意义。传统混凝土等建筑材料中水泥砂浆固化后会形成牢固的化学键，给与建筑 物强大的支撑力，与此同时，废弃的混凝土变得非常稳定、难以重复利用，对资源和环 境造成严重危害。由于生土材料源于天然原土，土壤颗粒之间鲜有强化学键，使其具有 极为优异的可循环利用潜力，但正是因为生土材料特殊结构，也会给其带来致命缺陷， 严重威胁着生土建筑的使用寿命，尤其是生土材料不耐水，遇水软化、强度降低等缺点， 使生土建筑的使用受到限制(《生土建筑的生命机制》，王晓华著，中国建筑工业出版 社，2010)。因此，如何对生土材料进行改性，增强生土材料的耐水性和耐久性，提高 生土建筑的使用年限，就成为生土材料研究必须首先解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，克服了现有生土材料耐水性差、保温 隔热性能不佳的缺点，提供了一种生土防水保温涂料的制备方法，有利于显著提高生土 材料的耐水性和保温隔热性能。

本发明的技术目的通过下述技术方案予以实现：

生土防水保温涂料及其制备方法，按照下述步骤进行：

步骤1，在80-150重量份正硅酸乙酯中加入0.1-1重量份12mol/L的氯化氢的水溶液 中(即盐酸)，室温20—25摄氏度下搅拌5-30min后静置30-180min，随后加入0.01-0.2 重量份氢氧化钠固体，搅拌至其完全溶解，将上述溶液静置2-6h后得到湿凝胶，在湿凝 胶中加入0.1-1重量份甲基丙烯酰氧乙基十二烷基三甲基氯化铵，静置2-6h后，将产物 置于CO₂超临界高压萃取装置中，以CO₂为介质在温度30-50℃和气压7-10MPa下进行 超临界干燥至少1h，即可得到二氧化硅气凝胶。

在所述步骤1中，进行超临界干燥时间为2—3h。

在所述步骤1中，以CO₂为介质进行超临界干燥，温度为35—40℃，气压为8—9MPa。

在所述步骤1中，正硅酸乙酯为100—120重量份，氢氧化钠固体为0.05—0.1重量 份，甲基丙烯酰氧乙基十二烷基三甲基氯化铵为0.3—0.8重量份，12mol/L的氯化氢的水 溶液为0.3—0.8重量份。

在所述步骤1中，在正硅酸乙酯中加入氯化氢的水溶液中后，室温20—25摄氏度下 搅拌10-20min后静置60-120min，搅拌速度为每分钟100—150转；随后加入氢氧化钠固 体，搅拌至其完全溶解，搅拌速度为每分钟100—150转，将上述溶液静置3—5h后得到 湿凝胶，在湿凝胶中加入甲基丙烯酰氧乙基十二烷基三甲基氯化铵，静置3—5h。

步骤2，将0.1-0.5重量份十二烷基硫酸钠溶于50-100重量份去离子水，将步骤1得 到的二氧化硅气凝胶10-20重量份均匀分散在50—60重量份无水乙醇中，然后将分散有 二氧化硅气凝胶的无水乙醇加入到溶有十二烷基硫酸钠的去离子水中并分散均匀，使用 惰性气体进行排除空气，以使反应在无氧条件下进行，并升温至50-70℃；在维持搅拌条 件下滴加80-90重量份甲基丙烯酸甲酯在15-30min内滴加完毕，升温至70-90℃，加入 0.1-0.5重量份过硫酸钾和0.01-0.05重量份碳酸钾，反应5-10h后冷却，即得到生土防水 保温涂料。

在所述步骤2中，使用惰性气体为氮气、氦气或者氩气。