專利名稱：一種組合物和由該組合物制備的成型體及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于制備具有透水作用的成型體的組合物和由該組合物制備的成型體及其制備方法。
背景技術：
目前，全球淡水資源日趨匱乏，科學合理地獲取水資源、利用水資源并節(jié)約水資源正成為日益重要的研究課題。雨水是人類獲取淡水資源的重要途徑之一，然而，人類居住的城市主要被用花崗巖、大理石、釉面磚、水泥和柏油等不透水的材質鋪設的城市廣場、商業(yè)街、人行道、社區(qū)活動地和停車場等硬化地面所包圍。下雨時，硬化地面完全阻止了雨水直接滲入地下，導致路面積水，不僅妨礙了人們的出行，而且寶貴的淡水資源最終隨排水管道而流走，一方面加重了城市排水設施的負擔，另一方面導致地下水位難以回升，直接影響城市植被的健康，同時雨水的大量流失進一步加劇了城市的干旱和缺水問題。因此，開發(fā)新型的環(huán)保建筑材料，使地面積水快速滲入地下，從而改善并美化人類生存環(huán)境勢在必行。目前，用于鋪設透水路面等的透水材料主要采用陶瓷或混凝土為原料，但是，制備陶瓷需要大量的礦土資源，礦土資源的開采不可避免地對環(huán)境造成不可逆轉的破壞；另外， 采用陶瓷制備透水材料的生產(chǎn)工藝復雜，且陶瓷的燒結成型過程需要大量的能源，因此采用陶瓷制備透水材料的成本高、生產(chǎn)效率低且環(huán)保投入大。盡管由混凝土制備的透水材料的成本低，但現(xiàn)有的混凝土透水表面存在容易被灰塵堵死，因此不能持續(xù)保持高的透水能力的缺點；此外，混凝土透水表面還存在水過濾效果差、顏色單一、表面粗糙且強度低的缺點ο此外，盡管目前市場上還出現(xiàn)了由高分子材料制成的透水磚，但是采用高分子材料作為原料存在成本高的缺點，因而由高分子材料制成的透水磚很難大面積推廣。并且，由高分子材料制成的透水磚還存在強度不足和耐水性差的缺點，很難在惡劣的環(huán)境下長期使用。因此，迫切需要開發(fā)耐水性好、強度高，并且長期透水性好、成本低和環(huán)保的透水材料。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有的具有透水作用的成型體存在的耐水性差、強度低以及長期透水性差的缺點，提供一種耐水性好、強度高、長期透水性好、成本低且環(huán)保的具有透水作用的成型體。本發(fā)明提供了一種用于制備具有透水作用的成型體的組合物，該組合物含有硅砂、環(huán)氧樹脂和固化劑，其中，該組合物還含有有機硅，所述有機硅為式1所示的硅烷、式2 所示的線型硅氧烷、式3所示的環(huán)狀硅氧烷、以及聚倍半硅氧烷中的一種或多種，所述硅砂、環(huán)氧樹脂、固化劑和有機硅分為獨立存在的至少兩部分，其中的一個獨立存在的部分含有固化劑，且環(huán)氧樹脂和式 權利要求
1. 一種用于制備具有透水作用的成型體的組合物，該組合物含有硅砂、環(huán)氧樹脂和固化劑，其特征在于，該組合物還含有有機硅，所述有機硅為式1所示的硅烷、式2所示的線型硅氧烷、式3所示的環(huán)狀硅氧烷、以及聚倍半硅氧烷中的一種或多種，所述硅砂、環(huán)氧樹脂、 固化劑和有機硅分為獨立存在的至少兩部分，其中的一個獨立存在的部分含有固化劑，且環(huán)氧樹脂和/或有機硅不存在于該部分中，
2.根據(jù)權利要求1所述的組合物，其中，以100重量份硅砂為基準，所述環(huán)氧樹脂的含量為1-18重量份，以100重量份環(huán)氧樹脂為基準，所述固化劑的含量為5-80重量份，所述有機硅的總含量為1-15重量份。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的組合物，其中，所述硅砂的粒徑為0.05-5mm。
4.根據(jù)權利要求1或2所述的組合物，其中，所述環(huán)氧樹脂的環(huán)氧值為 0.3-0. 55mol/100g。
5.根據(jù)權利要求1或2所述的組合物，其中，至少部分所述環(huán)氧樹脂為親水的環(huán)氧樹脂。
6.根據(jù)權利要求1或2所述的組合物，其中，所述固化劑為胺系固化劑和/或酸酐系固化劑。
7.根據(jù)權利要求6所述的組合物，其中，所述胺系固化劑為乙二胺、三甲基六亞甲基二胺、二乙基三胺、羥甲基乙二胺、羥乙基乙二胺、二羥乙基乙二胺、羥乙基二乙烯三胺、二羥乙基乙二胺、羥乙基二乙烯三胺、二羥乙基二乙烯三胺、羥乙基己二胺、一氰乙基乙二胺、二氰乙基乙二胺、二氰乙基己二胺、二氰二胺、環(huán)己二胺、孟烷二胺、胺乙基呱嗪、異佛爾酮二胺、二氨基環(huán)己烷、單環(huán)氧化合物與第一多胺化合物通過加成反應得到的胺、以及通過將苯酚與甲醛和第二多胺化合物在曼尼希反應條件下進行接觸而得到的胺中的一種或多種，所述酸酐為甲基四氫鄰苯二甲酸酐、甲基六氫苯酐、丁二酸酐和己二酸酐中的一種或多種。
8.根據(jù)權利要求7所述的組合物，其中，所述單環(huán)氧化合物為環(huán)氧丙烷和/或環(huán)氧乙烷，所述第一多胺化合物為乙二胺、丙二胺、丁二胺、戊二胺、己二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺和四乙烯五胺中的一種或多種，所述加成反應的條件包括所述單環(huán)氧化合物與第一多胺化合物的摩爾比為1 1-1. 2，溫度為30-100°C，時間為2-8小時。
9.根據(jù)權利要求7所述的組合物，其中，所述第二多胺化合物為乙二胺、丙二胺、丁二胺、戊二胺、己二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺和四乙烯五胺中的一種或多種，所述曼尼希反應的條件包括苯酚、甲醛與第二多胺化合物的摩爾比為1 1-1.5 1-1. 5，溫度為 100-200°C，時間為1-10小時。
10.根據(jù)權利要求1或2所述的組合物，其中，所述硅烷為四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、甲基二甲氧基硅烷和甲基二乙氧基硅烷中的一種或多種，所述硅氧烷為1，1，3，3-四甲氧基二硅氧烷、1，1，3，3-四乙氧基二硅氧烷、羥基封端的聚二甲基硅氧烷和烷氧基封端的聚二甲基硅氧烷中的一種或多種；所述環(huán)狀的硅氧烷為六甲基環(huán)三硅氧烷和/或八甲基環(huán)四硅氧烷；所述聚倍半硅氧烷為籠狀的聚倍半硅氧烷和/或數(shù)均分子量為1000-50000的梯形聚倍半硅氧烷。
11.根據(jù)權利要求10所述的組合物，其中，所述有機硅含有六甲基環(huán)三硅氧烷和/或八甲基環(huán)四硅氧烷，所述組合物還含有水，以100重量份環(huán)狀硅氧烷為基準，所述水的含量為 0. 1-10重量份。
12.根據(jù)權利要求1所述的組合物，其中，所述組合物還含有光穩(wěn)定劑、抗氧劑、無機粘結劑和無機填料中的一種或多種。
13.根據(jù)權利要求12所述的組合物，其中，以100重量份環(huán)氧樹脂為基準，所述光穩(wěn)定劑的含量為0. 1-8重量份，所述抗氧劑的含量為0. 05-8重量份；以100重量份硅砂為基準， 所述無機粘結劑的含量為1-8重量份，所述無機填料的含量為1-8重量份。
14.根據(jù)權利要求12或13所述的組合物，其中，所述光穩(wěn)定劑為二苯甲酮、水楊酸酯和苯并三唑中的一種或多種；所述抗氧劑為亞磷酸酯抗氧劑和/或受阻酚抗氧劑；所述無機粘結劑為硅酸鹽和/或磷酸鹽；所述無機填料為硅藻土、膨潤土和珍珠巖中的一種或多種。
15.一種具有透水作用的成型體的制備方法，其特征在于，該方法包括將權利要求 1-14中任意一項所述的組合物混合均勻、固化并成型。
16.根據(jù)權利要求15所述的方法，其中，所述混合在溶劑存在下進行。
17.根據(jù)權利要求16所述的方法，其中，所述溶劑為甲醇、乙醇、丙酮、乙酸乙酯、環(huán)己烷、二甲苯、甲苯和苯中的一種或多種。
18.根據(jù)權利要求15所述的方法，其中，所述成型的條件包括溫度為15-50°C，壓力為 500-3500N/cm2,時間為 5-120 秒。
19.根據(jù)權利要求15所述的方法，其中，所述固化的條件包括溫度為20-100°C，時間為1-168小時。
20.一種由權利要求15-19中任意一項所述的方法制得的具有透水作用的成型體。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種用于制備具有透水作用的成型體的組合物其制備方法以及由本發(fā)明的制備方法制備的成型體。根據(jù)本發(fā)明的組合物含有硅砂、環(huán)氧樹脂和固化劑，其中，該組合物還含有有機硅，所述硅砂、環(huán)氧樹脂、固化劑和有機硅分為獨立存在的至少兩部分，其中的一個獨立存在的部分含有固化劑，且環(huán)氧樹脂和/或有機硅不存在于該部分中。采用本發(fā)明提供的組合物并根據(jù)本發(fā)明的方法制備的透水磚的干態(tài)的抗壓強度為51-68MPa，濕態(tài)的抗壓強度為40-61MPa，5個循環(huán)后的循環(huán)強度為36.9-55MPa，強度損失率僅為16.5-25.7％，透水系數(shù)為3.8×10-2-7.5×10-2cm/s。
文檔編號E01C5/04GK102241869SQ20101017749
公開日2011年11月16日 申請日期2010年5月14日 優(yōu)先權日2010年5月14日
發(fā)明者李歡歡, 秦升益 申請人:北京仁創(chuàng)科技集團有限公司