[發明專利]水泥砂漿混凝土增強高效有機硅乳液防水劑的制備方法

有效

• 申請號: 201410029344.5
• 申請日: 2014-01-22
• 公開（公告）號: CN103819127A
• 公開（公告）日: 2014-05-28
• 發明（設計）人: 周宇鵬;李國全;周濤
• 申請（專利權）人: 南雄鼎成化工有限公司
• 主分類號: C04B24/42
• 分類號: C04B24/42;C04B103/65
• 代理公司: 韶關市雷門專利事務所 44226
• 代理人: 周勝明

技術領域

本發明屬于水泥砂漿整體增強防水劑技術領域，涉及一種水泥砂漿混凝土增強高效有機硅乳液防水劑的制備方法。

背景技術

水泥制品包括水泥砂漿，水泥混凝土在成型固化過程中，由于水泥的水化作用，形成許多毛細孔，它們極易被水滲透，由于反復熱脹冷縮作用，使水泥制品開裂。大氣酸雨和海水中含大量腐蝕性氣體如二氧化硫，二氧化碳和氯離子，它們隨水一起滲透到水泥制品的毛細孔中，破壞水泥結構，腐蝕鋼筋，使水泥制品壽命大為縮短，?有的造成房屋，橋梁等建筑物倒塌，使人們生命財產受到不必要的損失。因此，如何保證水泥制品尤其構件的長期安全使用，延長其使用壽命是建材部門的重要任務之一。

早在70多年前，人們就用氯硅烷處理磚石木材表面，使其表面拒水，防止水滲入制品中，如US2412470所述。因其水解時放出氯化氫，?對基材有腐蝕作用，對人體有刺激。上世紀六十年代人們采用不含氯的硅烷和聚硅氧烷作為建材防水劑，硅烷主要是烷基烷氧基硅烷，如甲基、乙基、丙基、丁基、辛基等烷氧基硅烷。聚硅氧烷包括含氫硅油，羥基硅油，環氧硅油和硅樹脂等。到上世紀七十年代起，人們發現辛基硅烷即辛基三乙氧基硅烷是最理想的建筑物表面防水劑。許多專利采用100%的辛基三乙氧基硅烷處理水泥制品，使辛基硅烷滲透到水泥制品如混凝土里面1～10mm，使水不能滲透進去，滲透深度隨混凝土制品的密度強度而改變，制品越致密強度越大，辛基硅烷滲透深度越淺。對于高標號混凝土，即使100%的辛基硅烷也滲透不到2mm，如海工標準要求滲透大于2mm,人們不得不另想方案。因防水層不足2mm，意味著防水可靠性不足，因防水層在長期使用過程中受外界作用也會慢慢磨損掉。除表面拒水方法，人們想法在水泥混凝土中添加防水劑，使其整體防水。如中國專利申請號200410058200，US2008/0271643A就采用減水劑和脂肪酸類憎水劑一起加入混凝土中，使混凝土整體防水，但防水效果不佳，耐老化性及耐微生物破壞性較差；又如中國專利03116917和01128085等采用萘系減水劑加有機硅和其它添加劑，使整體防水，但混凝土整體拒水性差，因萘系減水劑親水性太強。中國專利98124422，授權公告號CN1106363c是由德國德固薩公司在中國申請的專利，采用有機硅化合物和有機硅改性表面活性劑制備的乳液加入到混凝土中，使其整體防水，防水性及防氯化鈉?滲透性有明顯提高，但未見混凝土抗壓強力變化如何。

發明內容

為克服上述的技術缺點，本發明提供一種以辛基三乙氧基硅烷和甲基硅樹脂預聚物為主，以市場上容易買到的非離子表面活性劑乳化劑，經高剪切乳化，得到貯存穩定的水泥砂漿混凝土增強高效有機硅乳液防水劑。

本發明解決其技術問題所采用的技術方法是：一種水泥砂漿混凝土增強高效有機硅乳液防水劑的制備方法，其步驟如下：

第一步：辛基三乙氧基硅烷的合成，在500ml三口燒瓶中加入辛烯200g，異丙醇50g，充入氮氣，水浴加熱到80℃，以氯鉑酸的異丙醇溶液為催化劑，滴加三乙氧硅烷150g，在回流下反應幾小時，常壓蒸出異丙醇，減壓蒸出辛基三乙氧基硅烷，收率為90%以上；

第二步：甲基硅樹脂預聚物的合成，在500ml三口燒瓶中，加入甲基三乙氧基硅烷200g，二甲基硅氧烷環體100g，以三氟甲磺酸為催化劑10g，在50℃～70℃下平衡若干小時后加入50g水水解，減壓蒸出水解出的乙醇，經升溫預聚、?過濾得到甲基硅樹脂的部分水解預聚物；

第三步：辛基硅烷和硅樹脂預聚物的乳化，稱取辛基三乙氧基硅烷140g和甲基硅樹脂預聚物60g，加入非離子表面活性劑烷基醇聚氧乙烯醚?20g，倒入高速剪切均化器充分攪拌均勻，然后向高速剪切均化器中慢慢加水280g乳化，開始變稠，隨著水的加入，乳液由稠慢慢變稀，加完水后，再加入緩沖液如碳酸氫鈉0.5g，使乳液的pH值保持在6.0—8.0，得到活性物含量為30%～60%的防水乳液，該乳液經離心試驗，無分層，在40℃進行熱穩定試驗，15天不分層，增稠不明顯，室溫放置，6個月不分層；