水泥结构着色剂及着色方法

摘要

本发明提供了一种水泥结构着色剂及着色方法，它可以解决现有技术存在的水泥染色中的染料容易被洗掉的问题。本发明的技术方案是，一种水泥结构着色剂，所述着色剂包含有还原染料加上还原剂再加上碱混合在一起形成的溶解性的或分散性的体系，按质量比，还原染料0.1-25%,所述还原剂0.1-25%,所述碱0.2-15%,其余为溶剂。本发明的着色剂抗褪色能力强，色牢度高，使用寿命长。

权利要求

1.一种水泥结构着色剂的着色方法，其特征在于：所述着色剂包含有还原染料加上还原剂再加上碱混合在一起形成的溶解性的或分散性的体系，按质量比，所述还原染料 0.1-25%,

所述还原剂 0.1-25%,

所述碱 0.2-15%,

其余为溶剂；

所述着色方法是：

A. 将碱和还原剂按规定量溶入规定量的溶剂中搅拌均匀，然后加入上述规定量还原染料，再在45到90℃的温度之间搅拌均匀；

B. 把上述溶液涂覆在水泥结构表面；

在水泥上涂覆所述着色剂后再涂覆水溶性氧化剂使之显色；

所述的着色方法还包括一步，即在用水溶性氧化剂涂覆水泥结构之后，用水泥密封剂对着色以后的水泥结构进行密封，或者密封以后再打磨抛光，所述的密封剂是基于无机硅化合物的密封剂。

2.根据权利要求1所述的一种水泥结构着色剂的着色方法，其特征在于：所述还原染料是蒽醌类或靛类还原染料。

3.根据权利要求1所述的一种水泥结构着色剂的着色方法，其特征在于：所述还原染料是士林染料或亚士林染料。

4.根据权利要求1所述的一种水泥结构着色剂的着色方法，其特征在于，所述的还原剂是以下化合物中的至少一种：连二亚硫酸盐、硫代硫酸盐、亚硫酸盐、硼氢化钠或二氧化硫脲。

5.根据权利要求1所述的一种水泥结构着色剂的着色方法，其特征在于，所述的碱是氢氧化钠、氢氧化钾、或氢氧化锂。

6.根据权利要求1至5中任意一项权利要求所述的一种水泥结构着色剂的着色方法，其特征在于：所述着色剂在水泥结构上涂覆后，再涂覆水溶性氧化剂使之显色。

7.根据权利要求6所述的一种水泥结构着色剂的着色方法，其特征在于，所述的水溶性氧化剂选自以下化合物中的至少一种：双氧水、卤酸、次卤酸、过硼酸、高锰酸。

8.根据权利要求1所述的一种水泥结构着色剂的着色方法，其特征在于，所述溶剂从以下至少一种溶剂中选出： 水、乙醇、丙醇、异丙醇、丙酮、丁酮、甲苯或二甲苯。

说明书

水泥结构着色剂及着色方法

技术领域

[0001] 本发明涉及对水泥结构着色剂及着色方法，以提高水泥结构的美观性。

背景技术

[0002] 水泥结构是一种重要的建筑结构，如水泥地，水泥墙。随着人们审美观念的日益提高，除了满足基本的功能意外人们对水泥结构还提出了美观，耐磨等要求。对水泥地上色是一种越来越流行的要求，但是水泥的上色有一定的挑战性。比如，水泥地和染料的附着能力是否强，这直接决定了在对水泥地进行清洗的时候是否会脱色掉色或者褪色的问题。其次，如果染料的水溶性很强固然能使用染料的水溶液进行喷涂着色，但是在用水清洗地面的时候水溶性的染料也很容易重新被溶解出来而导致水泥表面褪色。另一方面，如果用水溶性差的染料，就必须用有机溶剂把这个染料溶解在有机溶剂里，虽然这样解决了染料的水洗褪色问题但是却引入了有机溶剂，容易燃烧爆炸，而且对工人的健康和环保造成了负面影响。

发明内容

[0003] 本发明提供了一种水泥结构着色剂及着色方法，它可以解决现有技术存在的水泥染色中的染料容易被洗掉的问题。

[0004] 为了达到解决上述技术问题的目的，本发明的技术方案是，一种水泥结构着色剂，所述着色剂包含有还原染料加上还原剂再加上碱混合在一起形成的溶解性的或分散性的体系，按质量比，

[0005] 所述还原染料 0.1-25％，

[0006] 所述还原剂 0.1-25％，

[0007] 所述碱 0.2-15％，

[0008] 其余为溶剂。

[0009] 所述还原染料是蒽醌类或靛类还原染料。

[0010] 所述还原染料是士林染料或亚士林染料。

[0011] 所述的还原剂是以下化合物中的至少一种：连二亚硫酸盐、硫代硫酸盐、亚硫酸盐、硼氢化钠或二氧化硫脲。

[0012] 所述的碱是氢氧化钠、氢氧化钾、或氢氧化锂。

[0013] 所述着色剂在水泥结构上涂覆后，再涂覆水溶性氧化剂使之显色。

[0014] 所述的水溶性氧化剂选自以下化合物中的至少一种：双氧水、卤酸、次卤酸、过硼酸、高锰酸。

[0015] 所述溶剂从以下至少一种溶剂中选出：水、乙醇、丙醇、异丙醇、丙酮、丁酮、甲苯或二甲苯。

[0016] 一种使用上述着色剂对水泥结构进行着色的方法，所述方法是：

[0017] A.将碱和还原剂按规定量溶入规定量的溶剂中搅拌均匀，然后加入上述规定量还原染料，再在45到90℃的温度之间搅拌均匀；

[0018] B.把上述溶液涂覆在水泥结构表面。

[0019] 在水泥上涂覆所述着色剂后再涂覆水溶性氧化剂使之显色。

[0020] 所述的着色方法还包括一步，即在用水溶性氧化剂涂覆水泥结构之后，用水泥密封剂对着色以后的水泥结构进行密封，或者密封以后再打磨抛光，所述的密封剂是基于无机硅化合物的密封剂。

[0021] 所述水泥结构还包括各类混凝土构件和浇倒层。

[0022] 所用水泥密封剂，也称混凝土固化剂，混凝土致密剂，混凝土硬化剂等。

[0023] 本发明解决了水泥染色中的染料容易被洗掉的问题，同时避免了使用有机溶剂的是用具体的解决方法是：一种对水泥结构进行着色的方法，其步骤是：把还原染料溶解和还原剂加上碱混合在一起形成染料的还原态的溶液的或分散性的体系，然后把上述溶液涂覆在水泥结构表面，最后再用水溶性氧化剂涂覆在覆盖有还原染料溶液的水泥上把染料从还原态氧化成氧化态。

[0024] 还原染料又称士林染料，英文(VAT DYE)，是一种印染工业里重要的染料。该染料有色谱较全，色泽鲜艳，皂洗、日晒牢度都比较高得特点。该染料有两大类，一类是蒽醌型，一类是靛类。本发明倾向使用的是蒽醌类。蒽醌类的染料有一个特色，就是它们一般水溶性很差，所以使用的时候要先把它们溶解在碱和还原剂的混合溶液里进行还原溶解，因为蒽醌的还原态(又叫隐色体)是可以溶解在碱里的。然后再把染料以还原态水溶液形式涂在被染色的物体的表面，这时候可以等物体表面干燥，也可以不等完全干燥就再喷上水溶性氧化剂把水溶性的还原染料氧化成不溶于水的氧化态形式。这样还原染料就永久的附着在物体表面。

[0025] 具体来说，化学反应是：

[0026] -C＝O+H++e-1-------- -C-OH(还原反应，形成酚类)；

[0027] -C-OH+NaOH-------- -C-O-+Na+(溶解反应，形成酚盐)；

[0028] -C-O-+Na++H2O2-------- -C＝O+H2O+NaOH(氧化反应，固定着色)。

[0029] 所述水泥结构包括各类混凝土构件和浇倒层。

[0030] 所用水泥密封剂(也可称混凝土固化剂，混凝土致密剂，混凝土硬化剂等)。

[0031] 本发明所倾向使用的还原剂从以下化合物中选出：连二亚硫酸盐，硫代硫酸盐，亚硫酸盐，硼氢化钠，二氧化硫脲。其中，连二亚硫酸钠是最常见的还原剂，是本发明首选还原剂，其次是二氧化硫脲。所用的碱可以是氢氧化钠，氢氧化钾，或氢氧化锂，或者有机季铵盐的碱。该碱必须可溶，而氢氧化钠是最常见的碱，因此是首选。所倾向使用的碱的浓度在重量比0.01％到60％之间。所倾向使用的还原剂的浓度在重量比0.1％到25％之间。本发明所倾向使用的还原染料的总比重在0.1％到25％之间，还原染料在还原剂和碱的作用下形成溶解或部分溶解的分散体系，可以有效地对水泥进行着色。尽管部分溶解的还原染料可以用在水泥着色的领域，但是本发明优选完全溶解在水里的还原染料。

[0032] 把还原剂和隐色体混合时可以适当加温以利于加速溶解隐色体。加温的方式可以是用热水稀释，或者用热电阻电加热，或者微波、电磁等加热。加热温度控制在45℃到90℃(对于不同种类的染料)，最优选50到80℃。混合加热时可以轻微搅拌。不加热也可以溶解或分散隐色体，但是需要的时间更长或不能完全溶解。

[0033] 本发明所涉及的水泥结构是经过清洗，或者经过清洗兼打磨过的水泥地。一般来说最好先对水泥地进行清洗，出去水泥表面的油污。或者可以对表面进行打磨，用机械方法出去表层的污染。如果是新鲜的水泥地就可以略过这一步。

[0034] 本发明倾向使用的覆方法是喷涂或用刷子刷。无论喷涂或者刷子刷，应该让表面均匀的涂覆一层或者多层隐色体。具体表面覆盖的厚度取决于水泥地的性质和所需的颜色的强度，如表面的粗糙度，越粗糙的表面越需要多层覆盖。

[0035] 本发明倾向使用的水溶性氧化剂从以下化合物中选出：过氧化氢(双氧水)，卤酸，次卤酸，过硼酸，高锰酸，或这些化合物的混合物。所倾向使用的浓度是0.1％到50％重量比。最倾向使用的是3-6％的过氧化氢。从涂覆隐色体到涂覆氧化剂之间等待时间可以从1分钟到24小时，更长时间的等待也可以，但是容易耽误工期。涂覆氧化物时候可以在隐色体溶液在水泥表面完全干燥，或者半干燥。水溶性氧化剂的涂覆方式和染料涂覆方式相似，可以通过喷涂，喷淋，拖把或刷子刷上去。雾化喷涂方式最好，因为可以增加氧化剂和染料的接触面积。

[0036] 值得一提的是，氧化剂的使用是为了加速显色，如果时间允许，可以不使用氧化剂而只是利用空气里的氧气缓慢地氧化还原染料，缓慢地使之显色。

[0037] 最后，为了进一步巩固着色效果，可以对水泥地进行密封处理，即在用水溶性氧化剂涂覆在覆盖有还原染料溶液的水泥结构之后，用水泥密封剂对染色以后的水泥结构进行密封，或者密封以后再打磨抛光。所倾向使用的密封剂是基于无机硅化合物的密封剂，如珠海技优精细化工有限公司生产的TOPTEC-NT109水泥密封剂。水泥密封的原理是在水泥表面涂覆一层基于无机硅或者有机硅的化学分子，该分子和水泥的组分主要是硅酸盐形成化学键，从而起到增加水泥强度，减少水泥灰尘，如果配合以打磨抛光，还有提高水泥表面光泽的效果。这样，总的效果就是形成了一层光亮的并且有颜色的水泥地面。

具体实施方式

[0038] 实施例1：基于还原染料的水泥地坪上色用料和基本配比

[0039] A：基料：

[0040]

[0041] B：3％双氧水(过氧化氢)

[0042] 实施例2：基于还原染料的地坪上色剂制备及使用方法：

[0043] 1、基料A的制法：

[0044] a：将烧碱和保险粉或硫代硫酸钠按上述规定量溶入76％的水中，充分搅拌完全溶解，同时在陶瓷或不锈钢的容器里用电加热棒升温至60℃左右；

[0045] b：加入上述规定量C.I.VAT GREEN 1，搅拌后保持60-70℃，至少15分钟；

[0046] c：取样观察，确认溶解充分，仅底部少量灰质不溶渣滓沉淀；

[0047] d：自然冷却备用；

[0048] 特别注意！由于物料烧碱的腐蚀性，必须全程使用橡胶手套，长衣裤，胶靴，护目镜，并严防直接接触烧碱，及溅射的发生，有直接接触立即大量清水冲洗。

[0049] 烧碱溶解过程中有一定热量产生，必须先备足量水，缓慢加入，并保证容器的液面留空高度充裕(＞40cm)。

[0050] 2、视原料纯度加入适量水，制成3％双氧水备用。

[0051] 特别注意！高浓度的双氧水具备腐蚀性，必须全程使用橡胶手套，长衣裤，胶靴，护目镜，缓慢加入，并保证容器的液面留空高度充裕(＞40cm)，并严防直接接触烧碱，及溅射的发生，有直接接触立即大量清水冲洗。

[0052] 3、在清洁的混凝土地面(干燥，平滑，微孔)，撒涂配制A基料的染液，均匀有滞留；干燥后视展色情况使用3％双氧水适量展色。

[0053] 4、完全干燥后，擦去浮色，可后续使用各类透明渗透或浸润涂膜完成保护，达到使用条件。可使用的透明水泥渗透剂包括安思福妙乐，或珠海技优精细化工有限公司生产的TOPTEC-NT109。

[0054] 实施例3到实施例6是在实施例1和实施例2的基础上做氧化剂和还原染料的种类做变更，然后视觉观察显色效果。显色时间是指肉眼明显看到从无色或浅色的还原态到有色的显色态所需要的时间，固色时间是指从显色以后到不能明显被水冲洗掉所需要的时间。

[0055] 除还原剂和碱浓度随染料投放浓度正相关的在前述范围内调整，溶解温度在前述范围内调整之外，所有实施例的其他条件都一样。

[0056]