1.本发明涉及环氧砂浆技术领域，具体为一种防潮抗渗透的环氧地坪砂浆及其制备方法。
背景技术：
2.环氧砂浆是指环氧树脂涂料添加精细石英沙经过人工调配而成的，用于建筑物体，工业地面，环氧地面的施工中，以增加抗压，抗震，提高耐磨性耐候性的中间聚合体，可以大大提高土层的使用寿命和使用年限；其具有优异的化学性能，耐腐耐候性好，且能够实现补强加固的作用。
3.现如今市面上购买的环氧砂浆的抗压强度在72
‑
74mpa左右，在实际加工中无法满足我们的需求，且环氧砂浆的防水防潮性能较差，在潮湿环境下易影响环氧地坪的耐久性和使用寿命，给实际应用带来不便。
4.因此基于该情况，本技术公开了一种防潮抗渗透的环氧地坪砂浆及其制备方法，以解决上述技术问题。
技术实现要素：
5.本发明的目的在于提供一种防潮抗渗透的环氧地坪砂浆及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
6.为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：
7.一种防潮抗渗透的环氧地坪砂浆，所述环氧地坪砂浆各组分原料包括：以重量计，a组分8
‑
10份、b组分10
‑
15份、c组分100
‑
120份、硅酸钠4
‑
6份。
8.较优化的方案，所述a组分各原料如下：以重量计，水性环氧树脂乳液40
‑
50份、有机硅改性环氧树脂15
‑
20份、助溶剂1
‑
2份、消泡剂0.1
‑
0.3份、去离子水28
‑
35份。
9.较优化的方案，所述b组分各原料如下：以重量计，改性碳纤维8
‑
10份、去离子水15
‑
20份、助溶剂1
‑
2份，固化剂18
‑
25份、分散剂2
‑
3份、消泡剂2
‑
3份。
10.较优化的方案，所述改性碳纤维为通过pei表面改性的预处理碳纤维；所述预处理碳纤维主要由碳纤维、三乙胺、苯甲酰氯反应制得。
11.较优化的方案，所述c组分各原料如下：以重量计，白水泥20
‑
25份、石英砂40
‑
50份、减水剂0.1
‑
0.2份、外加剂0.5
‑
1份、消泡剂0.5
‑
1份。
12.较优化的方案，所述固化剂为水性有机胺类固化剂。
13.较优化的方案，一种防潮抗渗透的环氧地坪砂浆的制备方法，具体包括以下步骤：
14.(1)取碳纤维，表面通过丙酮抽提清洗，去离子水洗涤，真空干燥，干燥后置于浓硝酸溶液中酸化处理，抽滤，去离子水洗涤，真空干燥；
15.(2)取干燥后的碳纤维，置于n,n
‑
二甲基甲酰胺溶液中，超声分散，加入三乙胺和苯甲酰氯，50
‑
60℃下搅拌反应，反应结束后收集样品，洗涤干燥，得到预处理碳纤维；
16.(3)取n,n
‑
二甲基甲酰胺和聚乙烯亚胺，50
‑
60℃下超声分散，加入hatu，继续搅
拌，再加入预处理碳纤维，转移至110
‑
120℃油浴下搅拌反应，抽滤，去离子水洗涤，真空干燥，得到改性碳纤维；
17.(4)取水性环氧树脂乳液、有机硅改性环氧树脂、助溶剂、消泡剂和去离子水，混合搅拌，得到a组分；
18.取改性碳纤维和去离子水，超声分散，加入助溶剂、固化剂、分散剂和消泡剂，继续搅拌，得到b组分；
19.取白水泥、石英砂、减水剂、外加剂和消泡剂，混合搅拌，得到c组分；
20.取b组分，加入硅酸钠溶液和a组分，振荡搅拌，再加入c组分，继续搅拌均匀，得到成品。
21.较优化的方案，具体包括以下步骤：
22.(1)取碳纤维，表面通过丙酮抽提清洗20
‑
24h，去离子水洗涤，真空干燥，干燥后置于浓硝酸溶液中，70
‑
80℃下酸化处理，抽滤，去离子水洗涤，真空干燥；
23.(2)取干燥后的碳纤维，置于n,n
‑
二甲基甲酰胺溶液中，超声分散10
‑
20min，加入三乙胺和苯甲酰氯，50
‑
60℃下搅拌反应3
‑
3.5h，反应结束后收集样品，洗涤干燥，得到预处理碳纤维；
24.(3)取n,n
‑
二甲基甲酰胺和聚乙烯亚胺，50
‑
60℃下超声分散1
‑
1.5h，加入hatu，继续搅拌20
‑
30min，再加入预处理碳纤维，转移至110
‑
120℃油浴下搅拌反应，抽滤，去离子水洗涤，真空干燥，得到改性碳纤维；
25.(4)取水性环氧树脂乳液、有机硅改性环氧树脂、助溶剂、消泡剂和去离子水，混合搅拌10
‑
20min，得到a组分；
26.取改性碳纤维和去离子水，超声分散10
‑
20min，加入助溶剂、固化剂、分散剂和消泡剂，继续搅拌30
‑
50min，得到b组分；
27.取白水泥、石英砂、减水剂、外加剂和消泡剂，混合搅拌20
‑
30min，得到c组分；
28.取b组分，加入硅酸钠溶液和a组分，振荡搅拌10
‑
15min，再加入c组分，继续搅拌均匀，得到成品。
29.较优化的方案，步骤(1)中，酸化时间为1
‑
1.2h。
30.较优化的方案，步骤(3)中，油浴下搅拌反应时间为10
‑
12h
31.与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：
32.本发明公开了一种防潮抗渗透的环氧地坪砂浆及其制备方法，其中包括a组分、b组分、c组分和硅酸钠等，由于现有技术中环氧地坪防潮防水性能较差，容易对环氧砂浆的使用寿命和附着力造成影响，需对其防水防潮性能进行提升；同时基于现有技术中环氧地坪浆料中会添加填料以提高环氧地坪的综合性能，因此本技术选择填料为碳纤维，并通过对碳纤维进行表面改性，以提高环氧地坪的防水防潮能力。
33.碳纤维进行改性处理时，由于碳纤维表面为光滑的乱层石墨结构，需对其进行氧化处理，该过程中以浓硝酸为氧化剂，在一定温度下进行表面氧化处理，在进行氧化处理时需限定氧化时间为1
‑
1.2h，原因是在碳纤维氧化处理时，碳纤维表面被氧化生成羟基，当氧化时间达到1h时，表面羟基含量达到最高，继续进行氧化后，羟基会被进一步氧化生成羧基；由于本技术需要对碳纤维进行表面改进，以提高环氧砂浆的防水性能，因此在该步骤限定氧化时间为1
‑
1.2h，以保证最高的羟基含量。
34.接着本技术通过三乙胺、苯甲酰氯等组分进行表面酰基化反应，此时在碳纤维表面引入苯甲酰氯，得到预处理碳纤维，在该过程中由于酰基化反应时，苯甲酰氯会与碳纤维表面羟基反应，以生成酯基，并引入苯环，以提高碳纤维表面疏水性，同时该改性过程也保证了碳纤维的分散性能，避免其在加入砂浆后发生团聚，提高其分散性能；该过程对碳纤维进行预处理，不仅可以保证碳纤维的分散性能，以保证环氧砂浆的综合力学性能，同时引入疏水基团，提高环氧砂浆的疏水性能。
35.本技术在对碳纤维进行预处理之后，又在其表面引入聚乙烯亚胺，由于砂浆主料为环氧树脂，在碳纤维表面引入聚乙烯亚胺，聚乙烯亚胺链上的氨基能够与环氧树脂中的环氧基反应，以进一步提高交联固化密度，不仅能够有效提高环氧砂浆的抗水防潮性能，对于其耐腐蚀性能也有一定提升。
36.同时，由于环氧砂浆中引入了聚乙烯亚胺链，在制备环氧砂浆过程中，本技术又添加了硅酸钠溶液，在该过程中利用聚乙烯亚胺为诱导剂，诱导硅前驱体原位仿生硅化，在环氧砂浆内部、表面掺杂氧化硅，该氧化硅颗粒的生成不仅能够起到补强作用，以提高砂浆的力学性能，同时氧化硅颗粒还能够对环氧砂浆进行填充，以提高环氧砂浆的防水抗渗透性能。
37.本发明还添加了有机硅环氧树脂，通过有机硅环氧树脂与改性碳纤维相互协同作用，而且能够提高交联网络致密度，制备得到的环氧地坪砂浆具有优异的疏水性和抗渗透性，保证了环氧地坪砂浆的使用寿命，实际效果更为优异。
38.本发明公开了一种防潮抗渗透的环氧地坪砂浆及其制备方法，整体工艺设计合理，操作简单，制备得到的环氧地坪砂浆能够形成致密的交联网络，不仅具有优异的力学性能，而且还具有优异的疏水性能，使其防水抗渗透能力大大提高，可应用于对个技术领域，具有较高的实用性。
具体实施方式
39.下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
40.实施例1：
41.一种防潮抗渗透的环氧地坪砂浆的制备方法，具体包括以下步骤：
42.(1)取碳纤维，表面通过丙酮抽提清洗20h，去离子水洗涤，真空干燥，干燥后置于浓硝酸溶液中，70℃下酸化处理，酸化时间为1.2h，抽滤，去离子水洗涤，真空干燥；
43.(2)取干燥后的碳纤维，置于n,n
‑
二甲基甲酰胺溶液中，超声分散10min，加入三乙胺和苯甲酰氯，50℃下搅拌反应3.5h，反应结束后收集样品，洗涤干燥，得到预处理碳纤维；
44.(3)取n,n
‑
二甲基甲酰胺和聚乙烯亚胺，50℃下超声分散1.5h，加入hatu，继续搅拌20min，再加入预处理碳纤维，转移至110℃油浴下搅拌反应，反应时间为12h，抽滤，去离子水洗涤，真空干燥，得到改性碳纤维；
45.(4)取水性环氧树脂乳液、有机硅改性环氧树脂、助溶剂、消泡剂和去离子水，混合搅拌10min，得到a组分；
46.取改性碳纤维和去离子水，超声分散10min，加入助溶剂、固化剂、分散剂和消泡剂，继续搅拌30min，得到b组分；
47.取白水泥、石英砂、减水剂、外加剂和消泡剂，混合搅拌20min，得到c组分；
48.取b组分，加入硅酸钠溶液和a组分，振荡搅拌10min，再加入c组分，继续搅拌均匀，得到成品。
49.本实施例中，所述环氧地坪砂浆各组分原料包括：以重量计，a组分8份、b组分10份、c组分100份、硅酸钠4份。
50.所述a组分各原料如下：以重量计，水性环氧树脂乳液40份、有机硅改性环氧树脂15份、助溶剂1份、消泡剂0.1份、去离子水28份；
51.所述b组分各原料如下：以重量计，改性碳纤维8份、去离子水15份、助溶剂份，固化剂18份、分散剂2份、消泡剂2份。
52.所述c组分各原料如下：以重量计，白水泥20份、石英砂40份、减水剂0.1份、外加剂0.5份、消泡剂0.5份。
53.实施例2：
54.一种防潮抗渗透的环氧地坪砂浆的制备方法，具体包括以下步骤：
55.(1)取碳纤维，表面通过丙酮抽提清洗22h，去离子水洗涤，真空干燥，干燥后置于浓硝酸溶液中，75℃下酸化处理，酸化时间为1.1h，抽滤，去离子水洗涤，真空干燥；
56.(2)取干燥后的碳纤维，置于n,n
‑
二甲基甲酰胺溶液中，超声分散5min，加入三乙胺和苯甲酰氯，55℃下搅拌反应3.2h，反应结束后收集样品，洗涤干燥，得到预处理碳纤维；
57.(3)取n,n
‑
二甲基甲酰胺和聚乙烯亚胺，55℃下超声分散1.2h，加入hatu，继续搅拌25min，再加入预处理碳纤维，转移至115℃油浴下搅拌反应，反应时间为11h，抽滤，去离子水洗涤，真空干燥，得到改性碳纤维；
58.(4)取水性环氧树脂乳液、有机硅改性环氧树脂、助溶剂、消泡剂和去离子水，混合搅拌15min，得到a组分；
59.取改性碳纤维和去离子水，超声分散15min，加入助溶剂、固化剂、分散剂和消泡剂，继续搅拌40min，得到b组分；
60.取白水泥、石英砂、减水剂、外加剂和消泡剂，混合搅拌25min，得到c组分；
61.取b组分，加入硅酸钠溶液和a组分，振荡搅拌12min，再加入c组分，继续搅拌均匀，得到成品。
62.本实施例中，所述环氧地坪砂浆各组分原料包括：以重量计，a组分9份、b组分12份、c组分110份、硅酸钠5份。
63.所述a组分各原料如下：以重量计，水性环氧树脂乳液45份、有机硅改性环氧树脂18份、助溶剂1.5份、消泡剂0.2份、去离子水30份；
64.所述b组分各原料如下：以重量计，改性碳纤维9份、去离子水18份、助溶剂1.5份，固化剂20份、分散剂2.5份、消泡剂2.5份。
65.所述c组分各原料如下：以重量计，白水泥22份、石英砂45份、减水剂0.2份、外加剂0.8份、消泡剂0.8份。
66.实施例3：
67.一种防潮抗渗透的环氧地坪砂浆的制备方法，具体包括以下步骤：
68.(1)取碳纤维，表面通过丙酮抽提清洗24h，去离子水洗涤，真空干燥，干燥后置于浓硝酸溶液中，80℃下酸化处理，酸化时间为1h，抽滤，去离子水洗涤，真空干燥；
69.(2)取干燥后的碳纤维，置于n,n
‑
二甲基甲酰胺溶液中，超声分散20min，加入三乙胺和苯甲酰氯，60℃下搅拌反应3h，反应结束后收集样品，洗涤干燥，得到预处理碳纤维；
70.(3)取n,n
‑
二甲基甲酰胺和聚乙烯亚胺，60℃下超声分散1h，加入hatu，继续搅拌30min，再加入预处理碳纤维，转移至120℃油浴下搅拌反应，反应时间为10h，抽滤，去离子水洗涤，真空干燥，得到改性碳纤维；
71.(4)取水性环氧树脂乳液、有机硅改性环氧树脂、助溶剂、消泡剂和去离子水，混合搅拌20min，得到a组分；
72.取改性碳纤维和去离子水，超声分散20min，加入助溶剂、固化剂、分散剂和消泡剂，继续搅拌50min，得到b组分；
73.取白水泥、石英砂、减水剂、外加剂和消泡剂，混合搅拌30min，得到c组分；
74.取b组分，加入硅酸钠溶液和a组分，振荡搅拌15min，再加入c组分，继续搅拌均匀，得到成品。
75.本实施例中，所述环氧地坪砂浆各组分原料包括：以重量计，a组分10份、b组分15份、c组分120份、硅酸钠6份。
76.所述a组分各原料如下：以重量计，水性环氧树脂乳液50份、有机硅改性环氧树脂20份、助溶剂2份、消泡剂0.3份、去离子水35份；
77.所述b组分各原料如下：以重量计，改性碳纤维10份、去离子水20份、助溶剂2份，固化剂25份、分散剂3份、消泡剂3份。
78.所述c组分各原料如下：以重量计，白水泥25份、石英砂50份、减水剂0.2份、外加剂1份、消泡剂1份。
79.对比例1：
80.一种防潮抗渗透的环氧地坪砂浆的制备方法，具体包括以下步骤：
81.(1)取碳纤维，表面通过丙酮抽提清洗22h，去离子水洗涤，真空干燥，干燥后置于浓硝酸溶液中，75℃下酸化处理，酸化时间为2h，抽滤，去离子水洗涤，真空干燥；
82.(2)取干燥后的碳纤维，置于n,n
‑
二甲基甲酰胺溶液中，超声分散5min，加入三乙胺和苯甲酰氯，55℃下搅拌反应3.2h，反应结束后收集样品，洗涤干燥，得到预处理碳纤维；
83.(3)取n,n
‑
二甲基甲酰胺和聚乙烯亚胺，55℃下超声分散1.2h，加入hatu，继续搅拌25min，再加入预处理碳纤维，转移至115℃油浴下搅拌反应，反应时间为11h，抽滤，去离子水洗涤，真空干燥，得到改性碳纤维；
84.(4)取水性环氧树脂乳液、有机硅改性环氧树脂、助溶剂、消泡剂和去离子水，混合搅拌15min，得到a组分；
85.取改性碳纤维和去离子水，超声分散15min，加入助溶剂、固化剂、分散剂和消泡剂，继续搅拌40min，得到b组分；
86.取白水泥、石英砂、减水剂、外加剂和消泡剂，混合搅拌25min，得到c组分；
87.取b组分，加入硅酸钠溶液和a组分，振荡搅拌12min，再加入c组分，继续搅拌均匀，得到成品。
88.本实施例中，所述环氧地坪砂浆各组分原料包括：以重量计，a组分9份、b组分12
份、c组分110份、硅酸钠5份。
89.所述a组分各原料如下：以重量计，水性环氧树脂乳液45份、有机硅改性环氧树脂18份、助溶剂1.5份、消泡剂0.2份、去离子水30份；
90.所述b组分各原料如下：以重量计，改性碳纤维9份、去离子水18份、助溶剂1.5份，固化剂20份、分散剂2.5份、消泡剂2.5份。
91.所述c组分各原料如下：以重量计，白水泥22份、石英砂45份、减水剂0.2份、外加剂0.8份、消泡剂0.8份。
92.对比例1在实施例2的基础上进行改进，对比例1中酸化时间为2h，其他组分含量和工艺参数与实施例2一致。
93.对比例2：
94.一种防潮抗渗透的环氧地坪砂浆的制备方法，具体包括以下步骤：
95.(1)取碳纤维，表面通过丙酮抽提清洗22h，去离子水洗涤，真空干燥，干燥后置于浓硝酸溶液中，75℃下酸化处理，酸化时间为1.1h，抽滤，去离子水洗涤，真空干燥；
96.(2)取n,n
‑
二甲基甲酰胺和聚乙烯亚胺，55℃下超声分散1.2h，加入hatu，继续搅拌25min，再加入干燥后的碳纤维，转移至115℃油浴下搅拌反应，反应时间为11h，抽滤，去离子水洗涤，真空干燥，得到改性碳纤维；
97.(3)取水性环氧树脂乳液、有机硅改性环氧树脂、助溶剂、消泡剂和去离子水，混合搅拌15min，得到a组分；
98.取改性碳纤维和去离子水，超声分散15min，加入助溶剂、固化剂、分散剂和消泡剂，继续搅拌40min，得到b组分；
99.取白水泥、石英砂、减水剂、外加剂和消泡剂，混合搅拌25min，得到c组分；
100.取b组分，加入硅酸钠溶液和a组分，振荡搅拌12min，再加入c组分，继续搅拌均匀，得到成品。
101.本实施例中，所述环氧地坪砂浆各组分原料包括：以重量计，a组分9份、b组分12份、c组分110份、硅酸钠5份。
102.所述a组分各原料如下：以重量计，水性环氧树脂乳液45份、有机硅改性环氧树脂18份、助溶剂1.5份、消泡剂0.2份、去离子水30份；
103.所述b组分各原料如下：以重量计，改性碳纤维9份、去离子水18份、助溶剂1.5份，固化剂20份、分散剂2.5份、消泡剂2.5份。
104.所述c组分各原料如下：以重量计，白水泥22份、石英砂45份、减水剂0.2份、外加剂0.8份、消泡剂0.8份。
105.对比例2中并未进行酰基化反应，其他组分含量和工艺参数与实施例2一致。
106.对比例3：
107.一种防潮抗渗透的环氧地坪砂浆的制备方法，具体包括以下步骤：
108.(1)取碳纤维，表面通过丙酮抽提清洗22h，去离子水洗涤，真空干燥，干燥后置于浓硝酸溶液中，75℃下酸化处理，酸化时间为1.1h，抽滤，去离子水洗涤，真空干燥；
109.(2)取干燥后的碳纤维，置于n,n
‑
二甲基甲酰胺溶液中，超声分散5min，加入三乙胺和苯甲酰氯，55℃下搅拌反应3.2h，反应结束后收集样品，洗涤干燥，得到预处理碳纤维；
110.(3)取n,n
‑
二甲基甲酰胺和聚乙烯亚胺，55℃下超声分散1.2h，加入hatu，继续搅
拌25min，再加入预处理碳纤维，转移至115℃油浴下搅拌反应，反应时间为11h，抽滤，去离子水洗涤，真空干燥，得到改性碳纤维；
111.(4)取水性环氧树脂乳液、有机硅改性环氧树脂、助溶剂、消泡剂和去离子水，混合搅拌15min，得到a组分；
112.取改性碳纤维和去离子水，超声分散15min，加入助溶剂、固化剂、分散剂和消泡剂，继续搅拌40min，得到b组分；
113.取白水泥、石英砂、减水剂、外加剂和消泡剂，混合搅拌25min，得到c组分；
114.取b组分，加入硅酸钠溶液和a组分，振荡搅拌12min，再加入c组分，继续搅拌均匀，得到成品。
115.本实施例中，所述环氧地坪砂浆各组分原料包括：以重量计，a组分9份、b组分12份、c组分110份、硅酸钠5份。
116.所述a组分各原料如下：以重量计，水性环氧树脂乳液45份、有机硅改性环氧树脂18份、助溶剂1.5份、消泡剂0.2份、去离子水30份；
117.所述b组分各原料如下：以重量计，改性碳纤维9份、去离子水18份、助溶剂1.5份，固化剂20份、分散剂2.5份、消泡剂2.5份。
118.所述c组分各原料如下：以重量计，白水泥22份、石英砂45份、减水剂0.2份、外加剂0.8份、消泡剂0.8份。
119.对比例3中并未加入硅酸钠溶液，其他组分含量和工艺参数与实施例2一致。
120.检测试验：
121.1、取实施例1
‑
3、对比例1
‑
3制备的砂浆，按照gb/t 11970
‑
1997的方法制备试样，并检测试样的含水率、吸水率。
122.2、依据jgj/t193
‑
2009测试实施例1
‑
3、对比例1
‑
3制备的砂浆对氯离子和硫酸根离子的抗侵蚀能力；取制备得到的砂浆试样，置于质量分数10％的氯化钠溶液，放置28d，测量其抗压强度。
123.3、依据gb/t17671
‑
1999《水泥胶砂强度检测方法》测试实施例1
‑
3、对比例1
‑
3制备的试样抗压强度。
124.项目抗压强度(mpa)含水率％吸水率％28d抗压强度(mpa)实施例187＜11.385实施例289＜11.187实施例389＜11.287对比例19142.490对比例28694.282对比例3843.11.881
125.实施例1
‑
3为依据本发明公开的技术方案，对比例1
‑
3为实施例2的对照试验；对比例1限定了酸化反应时间，在酸化2h时羧基含量最高，而羟基含量比酸化时间为1
‑
1.2h时减低；对比例2未进行酰基化反应，并未引入疏水基团苯基和酰基化反应生成的酯基，且碳纤维易团聚，对防潮性能、力学性能存在一定影响；对比例3并未加入硅酸钠溶液，并未生成氧化硅进行填充，对防潮性能、力学性能存在一定影响。
126.结论：本发明公开了一种防潮抗渗透的环氧地坪砂浆及其制备方法，整体工艺设
计合理，操作简单，制备得到的环氧地坪砂浆能够形成致密的交联网络，不仅具有优异的力学性能，而且还具有优异的疏水性能，使其防水抗渗透能力大大提高，可应用于对个技术领域，具有较高的实用性。
127.最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。