[发明专利]一种苯丙乳液增韧地聚合物及其制备方法

说明书

本发明涉及一种苯丙乳液增韧地聚合物，包括如下重量份的原料：100份硅铝质原料，35‑80份碱激发剂，0.5‑3份增韧剂；所述碱激发剂由0‑20份的氢氧化钠与80‑100份的模数为1.2‑3.4的水玻璃溶液混合而成；所述增韧剂为硅烷偶联剂改性苯丙乳液。本发明制备方法简单，同时实现了对硅铝质原料的有效回收利用，制得的苯丙乳液增韧地聚合物产品附加值高、抗压强度高、韧性好，具有优异的力学性能，特别是折压比，有效改善了地聚合物的脆性大、折压比低的问题，并且韧性优于普通硅酸盐水泥。

技术领域

本发明属于地聚合物增韧技术领域，具体涉及一种苯丙乳液增韧地聚合物及其制备方法。

背景技术

地聚合物是一种新型的高性能的无机聚合物胶凝材料，是最有前途的碱激活胶凝材料之一。由于其特殊的无机缩聚三维氧化物网络结构，使得地聚合物材料在众多方面具有比高分子材料、水泥、陶瓷和金属更好的高温性能和机械性能。另一方面，地质聚合物材料的制备过程能耗和废物排放量都非常低，是一种可持续发展的“绿色环保材料”。碱激发地质聚合物比普通硅酸盐水泥具有更好的抗压强度、耐酸碱性、抗冻融、抗碳化等性能。另外，地质聚合物具有制备工艺简单、能耗低、无需烧制、应用前景广阔、固废规模化综合利用等优点。

地聚合物可作为胶凝材料替代水泥的应用，但存在脆性大、折压比低问题。因此有效地提高地聚合物的抗折强度、提高折压比，能够为地聚合物的广泛应用提供保障。

苯丙乳液是一种由苯乙烯和丙烯酸酯类单体组成的共聚物乳液，其具有良好的柔韧性，耐热，高模量等特性，利用其改性胶凝材料，可有效的提高地聚合物的力学性能，特别是抗折强度。目前，苯丙乳液改性胶凝材料的专利有：申请号为201710797107.7的中国发明专利公开了一种成本低且保温性能好的复合保温墙体，是通过将废弃泡沫塑料颗粒与水泥、短切纤维、苯丙乳液、混凝土防水剂、双氧水、水按比例混合搅拌均匀得到的；申请号为201310434903.6的中国发明专利申请了公开了一种自流平垫层砂浆和耐磨地面砂浆用添加剂，以苯丙乳液、防沉剂、疏水剂、减水剂等作为混合添加剂使得水泥砂浆具有较好的流动性，并可使水泥水化始终得到合适的水分；申请号为201510933729.9的中国发明专利公开了一种无皂苯丙乳液聚合物混凝土，引进无皂苯丙乳液替代常规乳液，使得混凝土试块内部空隙孔径小于100μm，得到的混凝土的绝缘性能和机械性能大大优于同类聚合物混凝土。上述3个专利文献虽然采用苯丙乳液改性胶凝材料，但实际上仅仅是苯丙乳液与无机胶凝材料的混合，主要是机械混合，通过物理作用来加强材料的力学性能，因此对折压比的改善效果一般。

发明内容

本发明的目的在于提供一种苯丙乳液增韧地聚合物，其具有优异的抗折抗压强度以及折压比。

本发明的另一目的在于提供一种苯丙乳液增韧地聚合物的制备方法。

技术方案

本发明以硅铝质原料(偏高岭土、煤矸石、粉煤灰、矿渣)、碱激发剂(水玻璃、氢氧化钠)为主要原料，硅烷偶联剂改性后的苯丙乳液为增韧剂，制得的地聚合物强度高、韧性好，并且实现了对硅铝质原料的(偏高岭土、煤矸石、粉煤灰、矿渣)有效回收利用。具体方案如下：

一种苯丙乳液增韧地聚合物，包括如下重量份的原料：

100份硅铝质原料，35-80份碱激发剂，0.5-3份增韧剂；所述碱激发剂由0-20份的氢氧化钠与80-100份的模数为1.2-3.4的水玻璃溶液混合制备而成；所述增韧剂为硅烷偶联剂改性苯丙乳液。

进一步，所述碱激发剂由20份的氢氧化钠与80份的模数为1.2-3.4的水玻璃溶液混合制备而成。

进一步，所述增韧剂的制备方法：往50份苯丙乳液中加入6-8份硅烷偶联剂，在50-80℃下混合反应，即得。所述硅烷偶联剂选自A-151、KH-560或KH-792中的任意一种。