一種混凝土硅烷膏體浸漬防水劑的制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種浸漬防水劑的制備方法。
【背景技術】
[0002] 混凝土是當今土木建筑工程當中應用最廣的建筑材料，但是當今很多混凝土材料 由于各種原因提前失效，有些是由于結構設計不當導致，但大多數是由結構的耐久性不足， 腐蝕而導致的失效，在腐蝕過程中水起著很重要的作用，特別是沿海地區的混凝土材料，由 于海洋和空氣中潮濕的水分而被侵蝕，再加上海水中富含的氯化物鹽類，侵入混凝土結構 內部，使其因受到腐蝕而導致失效。
[0003] 傳統的混凝土表面防護涂料，如瀝青、聚氨酯、丙烯酸樹脂等，屬于成模型涂料，通 過覆蓋在混凝土表面堵塞混凝土孔隙，達到阻止外界水分入侵的目的。但是成膜型涂料最 大的缺點是內部水分排出時，會破壞表面涂層，導致涂層失效，并且不能保證混凝土材料本 身具有的透氣性。
[0004] 硅烷是一種高滲透型防水材料，是第4代有機硅防水材料。硅烷以溶液、乳液或者 膏體的形式噴涂在混凝土表面，可提高混凝土的防水、防污、防塵、防腐蝕、抗風化和耐久性 能。因為硅烷具有很低的表面張力，所以它的擴展能力很強，涂在多孔的混凝土基材表面上 時，硅烷可以滲透到微孔的壁上形成薄膜，將疏水基團漏在材料表面，達到防水的目的，并 且硅烷具有的網狀交聯結構，使浸漬后仍不破壞混凝土表面的透氣性，內部的水氣可以向 外擴散。
[0005] 硅烷的防護機理是，將硅烷涂在混凝土表面，受混凝土微孔的毛細吸收作用，很容 易滲入到毛細孔隙中。滲透到毛細空隙中的硅烷，在潮氣和水的作用下水解成硅醇，與硅酸 鹽中的羥基發生縮合反應，在混凝土表面毛細孔內壁形成一層均勻致密的斥水性網狀硅氧 烷憎水膜層，阻止外部水分和有害物質的進入，呈斥水效果。但是現有液體硅烷和乳液硅烷 存在附著力差的問題。
【發明內容】
[0006] 本發明的目的是要解決現有液體硅烷和乳液硅烷存在附著力差的問題，而提供一 種混凝土硅烷膏體浸漬防水劑的制備方法。
[0007] -種混凝土硅烷膏體浸漬防水劑的制備方法，具體是按以下步驟完成的：
[0008] -、稱量：按重量份數稱取50~80份正辛基三乙氧基硅烷、1~6份十八胺聚氧 乙稀醚、1~10份異十三醇聚氧乙稀醚、〇. 15~2份三乙胺、1~6份十二烷基苯磺酸鈉、 0. 1~2份聚乙二醇6000、0. 1~0. 5份殺菌劑、0. 1~0. 5份消泡劑和20~50份水；二、 混合：將1~6份十八胺聚氧乙稀醚、1~10份異十三醇聚氧乙稀醚和1~6份十二烷基 苯磺酸鈉作為復合乳化劑加入到20~50份水中，攪拌速度為300rpm~500rpm下進行攪 拌混合，攪拌混合開始的同時將溫度從室溫升溫至50~70°C，且升溫至50~70°C后，繼續 在溫度為50~70°C和攪拌速度為300rpm~500rpm下攪拌至復合乳化劑完全溶解，得到混 合溶液；三、初步反應：將混合溶液的溫度控制在60~90°C，然后加入0. 15~2份三乙胺， 再利用蠕動泵以1滴/2s加入50~80份正辛基三乙氧基硅烷，然后在溫度為60~90°C和 攪拌速度為300rpm~500rpm下攪拌反應3h~6h，冷卻至室溫得到反應物；四、乳化：利用 磷酸將反應物的pH調至中性，然后放入高速乳化機中，在轉速為2000rpm~4000rpm下進 行第一次乳化，乳化時間為〇. 5h~2h，且在第一次乳化過程中加入0. 1~0. 5份消泡劑，得 到第一次乳化后產物，然后向第一次乳化后產物中加入〇. 1~2份聚乙二醇6000和0. 1~ 0. 5份殺菌劑，并繼續在轉速為2000rpm~4000rpm下進行第二次乳化，乳化時間為0. 5h~ 2h，得到混凝土硅烷膏體浸漬防水劑。
[0009] 本發明優點：1、本發明工藝過程安全簡便，無需昂貴設備，且操作流程簡單；2、本 發明制備的混凝土硅烷膏體浸漬防水劑以水作溶劑，對人無害，對環境無污染；3、本發明制 備的混凝土硅烷膏體浸漬防水劑具備一定的疏水效果，且能長時間穩定存在；4、本發明制 備的混凝土硅烷膏體浸漬防水劑克服了液體硅烷和乳液硅烷附著力差的缺點，施工方便， 可靈活采用噴涂、刷涂、滾涂等多種方法施工，可以用于立面涂覆，減少了活性物質損失；5、 與傳統的混凝土涂料相比，本發明制備的混凝土硅烷膏體浸漬防水劑可以保持材料本身氣 孔結構的透氣性，是真正具有"呼吸性"防水涂層材料；6、本發明制備的混凝土硅烷膏體浸 漬防水劑在防水性能和滲透性能上也優于液體硅烷和乳液硅烷，能使混凝土結構的吸水率 下降90%以上，能較長時間停留在混凝土結構表面，提高了硅烷的滲透深度，能滲透到混凝 土表面下3~4mm;7、本發明制備的混凝土硅烷膏體浸漬防水劑經濟上更加合理，性價比 尚。
【具體實施方式】
【具體實施方式】 [0010] 一：本實施方式是一種混凝土硅烷膏體浸漬防水劑的制備方法，具 體是按以下步驟完成的：
[0011] -、稱量：按重量份數稱取50~80份正辛基三乙氧基硅烷、1~6份十八胺聚氧 乙稀醚、1~10份異十三醇聚氧乙稀醚、0. 15~2份三乙胺、1~6份十二烷基苯磺酸鈉、 0. 1~2份聚乙二醇6000、0. 1~0. 5份殺菌劑、0. 1~0. 5份消泡劑和20~50份水；二、 混合：將1~6份十八胺聚氧乙稀醚、1~10份異十三醇聚氧乙稀醚和1~6份十二烷基 苯磺酸鈉作為復合乳化劑加入到20~50份水中，攪拌速度為300rpm~500rpm下進行攪 拌混合，攪拌混合開始的同時將溫度從室溫升溫至50~70°C，且升溫至50~70°C后，繼續 在溫度為50~70°C和攪拌速度為300rpm~500rpm下攪拌至復合乳化劑完全溶解，得到混 合溶液；三、初步反應：將混合溶液的溫度控制在60~90°C，然后加入0. 15~2份三乙胺， 再利用蠕動泵以1滴/2s加入50~80份正辛基三乙氧基硅烷，然后在溫度為60~90°C和 攪拌速度為300rpm~500rpm下攪拌反應3h~6h，冷卻至室溫得到反應物；四、乳化：利用 磷酸將反應物的pH調至中性，然后放入高速乳化機中，在轉速為2000rpm~4000rpm下進 行第一次乳化，乳化時間為〇. 5h~2h，且在第一次乳化過程中加入0. 1~0. 5份消泡劑，得 到第一次乳化后產物，然后向第一次乳化后產物中加入〇. 1~2份聚乙二醇6000和0. 1~ 0. 5份殺菌劑，并繼續在轉速為2000rpm~4000rpm下進行第二次乳化，乳化時間為0. 5h~ 2h，得到混凝土硅烷膏體浸漬防水劑。
[0012] 本實施方式以正辛基三乙氧基硅烷為基料單體，通過控制基料單體和水的量，使 混凝土硅烷膏體浸漬防水劑呈現乳白色膏狀，且保證混凝土硅烷膏體浸漬防水劑的穩定性 好、防水性能好，且滲透深度深。
[0013] 本實施方式以十八胺聚氧乙烯醚、異十三醇聚氧乙烯醚和十二烷基苯磺酸鈉作為 復合乳化劑，與單一采用十八胺聚氧乙烯醚、異十三醇聚氧乙烯醚或十二烷基苯磺酸鈉作 為乳化劑相比，在采用的復合乳化劑和乳化劑用量相同前體現，本實施方式混凝土硅烷膏 體浸漬防水劑的穩定性好、防水性能好，且滲透深度深，證明當以十八胺聚乙烯醚、異十三 醇聚氧乙烯醚和十二烷基苯磺酸鈉作為復合乳化劑，由于三種化合物之間的復配使得復合 乳化劑體系的HLB值與硅烷單體的HLB值相近，從而使單體及單體低聚物可以較好的分散 在水當中，導致本實施方式混凝土硅烷膏體浸漬防水劑的穩定性好、防水性能好，且滲透深 度深。
[0014] 本實施方式利用蠕動泵控制正辛基三乙氧基硅烷的加入速度（每兩秒一滴，即1 滴/2s)，使本實施方式混凝土硅烷膏體浸漬防水劑的穩定性好。
[0015] 本實施方式以三乙胺為催化劑，且通過控制催化劑用量，保證本實施方式混凝土 硅烷膏體浸漬防水劑具有好的穩定性。
[0016] 本實施方式通過控制步驟三初步反應的反應溫度，保證本實施方式制備的混凝土 硅烷膏體浸漬防水劑具有穩定性好、防水性能好。
[0017] 本實施方式制備的混凝土硅烷膏體浸漬防水劑靜置放置4個月顏色均勻無雜質， 不分層，無漂油，無明顯沉淀。
【具體實施方式】 [0018] 二：本實施方式與一的不同點是：步驟一中按重量份 數稱取60~80份正辛基三乙氧基硅烷、1~6份十八胺聚氧乙稀醚、1~10份異十三醇聚 氧乙烯醚、0. 15~2份三乙胺、1~6份十二烷基苯磺酸鈉、0. 1~2份聚乙二醇6000、0. 1~ 0. 5份殺菌劑、0. 1~0. 5份消泡劑和20~40份水。其他與一相同。
【具體實施方式】 [0019] 三：本實施方式與一或二之一不同點是：步驟一中按 重量份數稱取60~80份正辛基三乙氧基硅烷、2~5份十八胺聚氧乙烯醚、2~6份異十三 醇聚氧乙烯醚、0. 15~2份三乙胺、1~3份十二烷基苯磺酸鈉、0. 1~2份聚乙二醇6000、 0. 1~0. 5份殺菌劑、0. 1~0. 5份消泡劑和20~40份水。其他與一或二相 同。
【具體實施方式】 [0020] 四：本實施方式與一至三之一不同點是：步驟一中按 重量份數稱取75份正辛基三乙氧基硅烷、4份十八胺聚氧乙烯醚、4份異十三醇聚氧乙烯 醚、0. 15~2份三乙胺、2份十二烷基苯磺酸鈉、0. 1~2份聚乙二醇6000、0. 1~0. 5份殺 菌劑、0. 1~0. 5份消泡劑和25份水。其他與一至三相同。
【具體實施方式】 [0021] 五：本實施方式與一至四之一不同點是：步驟三中將 混合溶液的溫度控制在60~80°C，然后加入0. 15~2份三乙胺，再利用蠕動泵以1滴/2s 加入50~80份正辛基三乙氧基硅烷，然后在溫度為60~80°C和攪拌速度為300rpm~ 500rpm下攪拌反應3h~5h，冷卻至室溫得到反應物。其他與一至四相同。
【具體實施方式】 [0022] 六：本實施方式與一至五之一不同點是：步驟三中將 混合溶液的溫度控制在70°C，然后加入0. 15~2份三乙胺，再利用蠕動泵以1滴/2s加入 75份正辛基三乙氧基硅烷，然后在溫度為70°C和攪拌速度為400rpm下攪拌反應4h，冷卻至 室溫得到反應物。其他與一至五相同。
[0023]
【具體實施方式】七：本實施方式與【具體實施方式】一至六之一不同點是：步驟四中在 轉速為3000rpm下進行第一次乳化，乳化時間為0. 5h~I. 5h。其他與【具體實施方式】一至六 相同。
[0024]
【具體實施方式】八：本實施方式與【具體實施方式】一至七之一不同點是：步驟四中在 轉速為3000rpm下進行第一次乳化，乳化時間為lh。其他與【具體實施方式】一至七相同。
【具體實施方式】 [0025] 九：本實施方式與一至八之一不同點是：步驟四中在 轉速為3000rpm下進行第二次乳化，乳化時間為0. 5h~I. 5h。其他與一至八 相同。
【具體實施方式】 [0026] 十：本實施方式與一至九之一不同點是：步驟四中在 轉速為3000rpm下進行第二次乳化，乳化時間為lh。其他與一至九相同。
[0027] 采用下述試驗驗證本發明效果
[0028] 試驗一：一種混凝土硅烷膏體浸漬防水劑的制備方法，具體是按以下步驟完成 的：
[0029] -、稱量：稱取75g正辛基三乙氧基硅烷、4g十八胺聚氧乙烯醚、4g異十三醇聚氧 乙烯醚、0. 2g三乙胺、2g十二烷基苯磺酸鈉、0. 5g聚乙二醇6000、0.Ig殺菌劑、0.Ig消泡 劑和20g水；二、混合：將4g十八胺聚氧乙烯醚、4g異十三醇聚氧乙烯醚和2g十二烷基苯 磺酸鈉作為復合乳化劑加入到20g水中，攪拌速度為400rpm下進行攪拌混合，攪拌混合開 始的同時將溫度從室溫升溫至50°C，且升溫至50°C后，繼續在溫度為50°C和攪拌速度為 400rpm下攪拌至復合乳化劑完全溶解，得到混合溶液；三、初步反應：將混合溶液的溫度控 制在70°C，然后加入0. 2g三乙胺，再利用蠕動泵以1滴/2s加入75g正辛基三乙氧基硅烷， 然后在溫度為70°C和攪拌速度為400rpm下攪拌反應4h，冷卻至室溫得到反應物；四、乳化： 利用磷酸將反應物的PH調至7,然后放入高速乳化機中，在轉速為3000rpm下進行第一次乳 化，乳化時間為lh，且在第一次乳化過程中加入0.Ig消泡劑，得到第一次乳化后產物，然后 向第一次乳化后產物中加入〇. 5g聚乙二醇6000和0.Ig殺菌劑，并繼續在轉速為3000rpm 下進行第二次乳化，乳化時間為lh，得到混凝土硅烷膏體浸漬防水劑。
[0030] 試驗二：一種混凝土硅烷膏體浸漬防水劑的制備方法，具體是按以下步驟完成 的：
[0031] -、稱量：稱取60g正辛基三乙氧基硅烷、4g十八胺聚