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一种清混凝土脱模剂及其制备方法

阅读:622发布:2020-05-08

专利汇可以提供一种清混凝土脱模剂及其制备方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 提供一种清 水 混凝土 脱模剂 ,属于混凝土添加剂技术领域。按重量份数计,包括:纳米 氧 化锌3~5份, 硅 烷 偶联剂 0.5~2份, 丙烯酸 酯类 单体 70~90份,烯丙基聚氧乙烯醚50~60份,有机硅单体10~20份,乳化剂1~5份,引发剂1~2份, 碳 酸氢钠0.5~1份,消泡剂0.5~1份,分散剂0.5~1.5份, 流平剂 0.5~1.5份,成膜助剂0.5~1.5份, 增稠剂 1~3份,去离子水150~250份。本发明还提供脱模剂的制备方法。本发明脱模剂 稳定性 好,对于各类 钢 模、木模附着性能好,耐冲刷性好;脱模效果好,脱模后的混凝土表面平整、光滑细腻、气泡少,有光泽,呈现清水混凝土的镜面效果,可以大幅度提高混凝土外观 质量 ;一次涂覆多次使用,成本低,且防锈、防水性能优异。,下面是一种清混凝土脱模剂及其制备方法专利的具体信息内容。

1.一种清混凝土脱模剂,其特征在于,按重量份数计,包括:纳米化锌3~5份,偶联剂0.5~2份,丙烯酸酯类单体70~90份,烯丙基聚氧乙烯醚50~60份,有机硅单体10~
20份,乳化剂1~5份,引发剂1~2份,酸氢钠0.5~1份,消泡剂0.5~1份,分散剂0.5~1.5份,流平剂0.5~1.5份,成膜助剂0.5~1.5份,增稠剂1~3份,去离子水150~250份。
2.如权利要求1所述一种清水混凝土脱模剂,其特征在于,所述丙烯酸酯类单体选自丙烯酸甲酯,丙烯酸乙酯,丙烯酸丁酯,甲基丙烯酸甲酯,甲基丙烯酸乙酯,甲基丙烯酸丁酯中的一种或多种。
3.如权利要求1所述一种清水混凝土脱模剂,其特征在于,所述有机硅单体为乙烯基三甲基硅烷,烯丙基三甲氧基硅烷,烯丙氧基三甲基硅烷,烯丙基三甲基硅烷中的一种或多种。
4.如权利要求1所述一种清水混凝土脱模剂,其特征在于,所述乳化剂为十二烷基硫酸钠,十二烷基苯磺酸钠,Span-60,Tween-60,Span-80,Tween-60中的两种或两种以上;所述引发剂为过硫酸铵(APS),过硫酸(KPS),过硫酸钠(SPS)中的一种;所述硅烷偶联剂为3-(三甲氧基甲硅基)甲基丙烯酸丙酯,(3-丙基)三乙氧基硅烷中的一种。
5.如权利要求1所述一种清水混凝土脱模剂,其特征在于,所述消泡剂为磷酸三丁酯,有机硅消泡剂,聚醚消泡剂的一种或多种复配而成;所述分散剂为聚羧酸盐、聚丙烯酸钠、六偏磷酸钠的一种或多种复合而成;所述流平剂为丙烯酸树脂,脲树脂及三聚氰胺甲醛树脂的一种或多种;所述成膜助剂为乙二醇乙醚,乙二醇丁醚,丙二醇丁醚,丙二醇甲醚醋酸酯的一种或多种;所述增稠剂为甲基纤维素、羟甲基纤维素钠,羟乙基纤维素的一种或多种。
6.如权利要求1至5任一项所述一种清水混凝土脱模剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
1)纳米氧化锌的改性
将异丙醇与去离子水混合后加入硅烷偶联剂,充分搅拌后加入纳米氧化锌,经超声分散,烘干,球磨得到改性纳米氧化锌;
2)有机硅改性聚醚酯乳液的制备
A、在反应容器中加入去离子水,乳化剂及NaHCO3,搅拌溶解后,加入烯丙基聚氧乙烯醚,丙烯酸酯类单体,有机硅单体,高速搅拌预乳化,制得预乳液;
B、取一部分预乳液,升温后滴加一部分引发剂,反应至出现蓝光且无回流,得到种子乳液;
C、向种子乳液中滴加剩余的引发剂和预乳液,保温一段时间后加入改性纳米氧化锌,经超声分散后冷却至室温,经调节pH后,过筛,出料,得到有机硅改性聚醚酯乳液;
3)清水混凝土脱模剂的制备
向去离子水中加入分散剂,流平剂,成膜剂,高速分散搅拌后加入消泡剂、增稠剂以及有机硅改性聚醚酯乳液,搅拌混匀后得到清水混凝土脱模剂。
7.如权利要求6所述一种清水混凝土脱模剂的制备方法,其特征在于,步骤1)中,所述超声分散时间为15~20min;所述烘干采用先在70~90℃温度下烘至半干,接着在110~130℃温度下烘至全干;所述球磨为球磨至细度小于20μm。
8.如权利要求6所述一种清水混凝土脱模剂的制备方法,其特征在于,步骤2)B中,所述升温的温度为70~90℃。
9.如权利要求6所述一种清水混凝土脱模剂的制备方法,其特征在于,步骤2)C中,所述引发剂和预乳液的总滴加时间为2.5~3.0h,保温时间为1~1.5h;所述超声分散时间为25~35min,所述调节pH采用氨水调节pH值为8~9。

说明书全文

一种清混凝土脱模剂及其制备方法

技术领域

[0001] 本发明属于混凝土技术领域,具体为一种清水混凝土脱模剂及其制备方法。

背景技术

[0002] 近年来,随着绿色建筑的兴起及环保意识的提高,越来越多的建筑采用清水混凝土技术。清水混凝土对混凝土表观质量要求高,要求混凝土表面平整,颜色均匀一致,无明显气泡。
[0003] 脱模剂的种类、质量及施工工艺对混凝土表观质量影响至关重要。目前市面上脱模剂在使用过程存在诸多问题,效果不能满足清水混凝土的要求。油性脱模剂易污染混凝土表面,形成二次污染;乳液类脱模剂存在成膜后耐久性不足,且低温易冻结,抗雨水冲刷能不足等缺点;油漆类脱模剂对涂刷要求高,施工气味重,模板清理难度大。

发明内容

[0004] 本发明的目的在于针对现有脱模剂存在的不足,提出一种新的清水混凝土脱模剂及其制备方法。
[0005] 本发明目的通过以下技术方案来实现:
[0006] 一种清水混凝土脱模剂,按重量份数计,包括:纳米化锌3~5份,偶联剂0.5~2份,丙烯酸酯类单体70~90份,烯丙基聚氧乙烯醚50~60份,有机硅单体10~20份,乳化剂1~5份,引发剂1~2份,酸氢钠0.5~1份,消泡剂0.5~1份,分散剂0.5~1.5份,流平剂0.5~1.5份,成膜助剂0.5~1.5份,增稠剂1~3份,去离子水150~250份。烯丙基聚氧乙烯醚可以有效降低混凝土与模板之间的粘结力,使混凝土脱模时,不会粘附在模板上;有机硅单体可以提高混凝土脱模剂的稳定性,以适用混凝土不同的施工环境;丙烯酸酯类单体可以提高混凝土脱模剂的柔韧度,不易破损,提高其使用寿命;纳米氧化锌的缓凝和阻锈作用,可以有效降低混凝土的表观缺陷
[0007] 进一步,所述丙烯酸酯类单体选自丙烯酸甲酯,丙烯酸乙酯,丙烯酸丁酯,甲基丙烯酸甲酯,甲基丙烯酸乙酯,甲基丙烯酸丁酯中的一种或多种。其作用在于增加涂膜的柔韧性,使混凝土脱模剂不易破损。
[0008] 进一步,所述有机硅单体为乙烯基三甲基硅烷,烯丙基三甲氧基硅烷,烯丙氧基三甲基硅烷,烯丙基三甲基硅烷中的一种或多种。有机硅单体可以赋予混凝土脱模剂良好的耐高低温性能、透气性、耐候性和耐磨性
[0009] 进一步,所述乳化剂为十二烷基硫酸钠,十二烷基苯磺酸钠,Span-60,Tween-60,Span-80,Tween-60中的两种或两种以上。乳化剂的作用在于将反应物质分散进行乳液聚合,乳液聚合的成品作为脱模剂的主要成膜物质。
[0010] 进一步,所述引发剂为过硫酸铵(APS),过硫酸(KPS),过硫酸钠(SPS)中的一种。
[0011] 进一步,所述硅烷偶联剂为3-(三甲氧基甲硅基)甲基丙烯酸丙酯,(3-丙基)三乙氧基硅烷中的一种。
[0012] 进一步,所述消泡剂为磷酸三丁酯,有机硅消泡剂,聚醚消泡剂的一种或多种复配而成;所述分散剂为聚羧酸盐、聚丙烯酸钠、六偏磷酸钠的一种或多种复合而成;所述流平剂为丙烯酸树脂,脲树脂及三聚氰胺甲醛树脂的一种或多种;所述成膜助剂为乙二醇乙醚,乙二醇丁醚,丙二醇丁醚,丙二醇甲醚醋酸酯的一种或多种;所述增稠剂为甲基纤维素、羟甲基纤维素钠,羟乙基纤维素的一种或多种。消泡剂主要消除混凝土的表观大气泡;分散剂主要用于成膜物质和纳米氧化锌的解聚和分散;流平剂主要使混凝土脱模剂能在模板上平整光滑涂膜;成膜助剂主要降低混凝土脱模剂的成膜温度;增稠剂主要改善混凝土脱模剂的流挂性能。
[0013] 一种清水混凝土脱模剂的制备方法,包括以下步骤:
[0014] 1)纳米氧化锌的改性
[0015] 将异丙醇与去离子水混合后加入硅烷偶联剂,充分搅拌后加入纳米氧化锌,经超声分散,烘干,球磨得到改性纳米氧化锌;
[0016] 通过对纳米氧化锌的改性,可以在使纳米氧化锌在混凝土脱模剂乳液中呈现出良好的分散性,不会聚集和沉积。
[0017] 2)有机硅改性聚醚酯乳液的制备
[0018] A、在反应容器中加入去离子水,乳化剂及NaHCO3,搅拌溶解后,加入烯丙基聚氧乙烯醚,丙烯酸酯类单体,有机硅单体,高速搅拌预乳化,制得预乳液;
[0019] B、取一部分预乳液,升温后滴加一部分引发剂,反应至出现蓝光且无回流,得到种子乳液;
[0020] C、向种子乳液中滴加剩余的引发剂和预乳液,保温一段时间后加入改性纳米氧化锌,经超声分散后冷却至室温,经调节pH后,过筛,出料,得到有机硅改性聚醚酯乳液;
[0021] 通过种子乳液聚合比直接原位聚合,乳液粒子分布更加均匀,纳米氧化锌的分散程度更高,所需的乳化剂更少,混凝土脱模剂性能更稳定。
[0022] 3)清水混凝土脱模剂的制备
[0023] 向去离子水中加入分散剂,流平剂,成膜剂,高速分散搅拌后加入消泡剂、增稠剂以及有机硅改性聚醚酯乳液,搅拌混匀后得到清水混凝土脱模剂。
[0024] 通过本方法制备的混凝土脱模剂,乳胶粒粒径呈单峰分布,纳米氧化锌粒子在乳液中分散均匀且稳定,脱模剂具有对模板附着力强,同时脱模效果好,耐冲刷,耐温等特点。
[0025] 进一步,步骤1)中,所述超声分散时间为15~20min;所述烘干采用先在70~90℃温度下烘至半干,接着在110~130℃℃温度下烘至全干,所述球磨为球磨至细度小于20μm。
[0026] 进一步,步骤2)B中,所述升温的温度为70~90℃。
[0027] 进一步,步骤2)C中,所述引发剂和预乳液的总滴加时间为2.5~3.0h,保温时间为1~1.5h;所述超声分散时间为25~35min,所述调节pH采用氨水调节pH值为8~9。
[0028] 与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:
[0029] 1、本发明通过在脱模剂引入改性后的纳米氧化锌,延迟了混凝土表面浆体的凝结时间,浆体由于重力作用,使生成的气泡破灭或向内部移动,从而改善混凝土的表观质量;同时改性后的纳米氧化锌还能阻止混凝土的生锈,防止混凝土模板因生锈污染混凝土表面。
[0030] 2、本发明将烯丙基聚氧乙烯醚,丙烯酸酯类单体,有机硅单体通过乳液聚合,合成有机硅改性聚醚酯,以有机硅改性聚醚酯为脱模剂主要成膜物质,使脱模剂具有附着力强,脱模效果好,耐冲刷,耐温,可以多次使用等特点。
[0031] 3、本发明清水混凝土脱模剂的稳定性好,对于各类模、木模附着性能好,耐冲刷性好;脱模效果好,脱模后的混凝土表面平整、光滑细腻、气泡少,有光泽,呈现清水混凝土的镜面效果,可以大幅度提高混凝土外观质量;一次涂覆多次使用,使用成本低,同时且具有优异的防锈、防水性能。

具体实施方式

[0032] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
[0033] 实施例1
[0034] 本实施例清水混凝土脱模剂的具体制备过程如下:
[0035] 1、纳米氧化锌的改性
[0036] 将12份异丙醇与2份去离子水均匀混合后,加入1.5份硅烷偶联剂3-(三甲氧基甲硅基)甲基丙烯酸丙酯,充分搅拌1h,接着加入5份纳米氧化锌,用声波分散20min,然后在80℃烘箱中烘至半干,接着在120℃烘至全干,最后在球磨机中磨细至细度小于20μm。。
[0037] 2、有机硅改性聚醚酯乳液的制备
[0038] 在装有搅拌装置、蠕动、回流冷凝管和温度计的四口烧瓶中加入150份去离子水、2份十二烷基硫酸钠、1份Span-60及0.5份NaHCO3,室温搅拌溶解,将50份烯丙基聚氧乙烯醚,30份甲基丙烯酸甲酯,20份丙烯酸乙酯,20份甲基丙烯酸丁酯,15份乙烯基三甲基硅烷混合,2500~3000r/min高速搅拌预乳化,制得预乳液;
[0039] 取1/3预乳液,升温至80℃,滴加1/3引发剂溶液,反应至出现蓝光且无回流,即得种子乳液;
[0040] 向种子乳液中滴加剩余2/3引发剂和2/3预乳液,总滴加时间2.5h,保温1.5h,加入步骤1制得的改性纳米氧化锌,超声波分散30min,冷却室温后,用氨水调节pH值为8,用200目的筛子过滤,出料,即得到有机硅改性聚醚酯乳液。
[0041] 3、清水混凝土脱模剂的制备
[0042] 称取50份去离子水,加入0.5份聚丙烯酸钠、1份丙烯酸树脂、1份乙二醇乙醚,2500r/min高速分散搅拌10min后,加入1份磷酸三丁酯、3份甲基纤维素和步骤2得到的有机硅改性聚醚酯的乳液,500r/min低速搅拌均匀后,即得到清水混凝土脱模剂HT-1。
[0043] 实施例2
[0044] 本实施例清水混凝土脱模剂的具体制备过程如下:
[0045] 1、纳米氧化锌的改性
[0046] 同实施1。
[0047] 2、有机硅改性聚醚酯乳液的制备
[0048] 在装有搅拌装置、蠕动泵、回流冷凝管和温度计的四口烧瓶中加入180份去离子水、1.5份十二烷基苯磺酸钠、1份Span-60及0.8份NaHCO3,室温搅拌溶解,将60份烯丙基聚氧乙烯醚,30份甲基丙烯酸甲酯,20份丙烯酸甲酯,40份丙烯酸丁酯,10份烯丙基三甲基硅烷,10份烯丙基三甲氧基硅烷混合,3000r/min搅拌预乳化,制得预乳液;
[0049] 取1/3预乳液,升温至85℃,滴加1/3引发剂溶液,反应至出现蓝光且无回流,即得种子乳液;
[0050] 然后滴加剩余2/3引发剂和2/3预乳液,总滴加时间3.0h,保温1h,加入步骤1制得的改性纳米氧化锌,超声波分散25min,冷却室温后,用氨水调节pH值为9,过200目筛,出料,即得到有机硅改性聚醚酯乳液。
[0051] 3、清水混凝土脱模剂的制备
[0052] 称取50份去离子水,加入1份六偏磷酸钠、1.5份脲醛树脂、1份乙二醇丁醚,2500r/min高速分散搅拌10min后,加入0.5份有机硅消泡剂、2份羟甲基纤维素钠和步骤2得到的有机硅改性聚醚酯的乳液,300r/min低速搅拌均匀后,即得到清水混凝土脱模剂HT-2。
[0053] 脱模剂性能测试
[0054] 对比例1:市售水性混凝土脱模剂;
[0055] 对比例2:以实施例1为基础,不掺入改性纳米氧化锌,其他组分和制备工艺不变。
[0056] 对比例3:以实施例1为基础,不对纳米氧化锌进行改性而直接加入纳米氧化锌,其它组分和制备工艺不变。
[0057] 将实施例1,实施例2,对比例1,对比例2和对比例3的脱模剂,按照《混凝土制品用脱模剂》(JC/T 949-2005)对C30普通混凝土进行脱模试验,实验结果见下表1:
[0058] 表1脱模剂性能测试结果
[0059]
[0060] 通过表1的对比可知,实施例1和2制备得到的清水混凝土脱模剂,较市场上水性脱模产品,具有脱模性能好,稳定性好,耐冲刷外,还能有效改善混凝土的表观质量,可以防止混凝土模板因锈蚀而污染混凝土表面,使混凝土呈现清水混凝土镜面效果;较对比例2,可以降低混凝土表层气泡含量,更耐冲刷,无锈渍;较对比例3,纳米粒子分散更均匀和稳定,久置不分层,对模板的防锈蚀作用更强。
[0061] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
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