CN103313829A - 高粘度喷涂乳液混凝土脱模剂 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于混凝土的脱模剂，其包括水、植物油或由动物获得的油酯以及聚合物增稠剂。组合物可以是直接脱模剂，其中组合物是油包水乳液，或间接脱模剂，其是水包油乳液。间接脱模剂还可以包括植物油润湿剂和杀生物剂。脱模剂并不包括典型的表面活性剂诸如阴离子型表面活性剂、阳离子型表面活性剂、两性离子表面活性剂、非离子型表面活性剂或两性表面活性剂。

Description

高粘度喷涂乳液混凝土脱模剂

背景技术

混凝土脱模剂用于在混凝土固化时防止固化的混凝土粘附到模具表面。通常将这些脱模剂涂布到模具的表面并提供液体屏障。脱模剂防止固化的混凝土与模具表面形成结合。

混凝土脱模剂可以是直接脱模剂或间接脱模剂。直接脱模剂被喷涂到模具上并将混凝土倾倒入模具内。短时间振动模具，约1分钟，然后将模具与保持其形状的混凝土分离。因而，混凝土直接接触脱模剂。

间接脱模剂通常用于如地基和混凝土增强结构中。脱模剂被涂布到模具表面。油将与乳液分离。将混凝土引入到模具内并使其凝固延长的时间段，例如12到24小时或更长。在混凝土凝固后，将模具与混凝土分离。油起到屏障作用，使混凝土不与模具表面结合。

在任何一种涂布中，重要的是脱模剂具有足够的粘度和附着力以保持在涂布到模具表面的位置，不使混凝土褪色且当然不会对混凝土的表面产生任何损坏。

大体上，脱模剂由基于石油的产品形成。除了这些基于石油的产品的不利的环境影响外，它们还可能对某些个体带来健康问题。

已有提议使用某些乳液作为混凝土脱模剂。然而，油和水乳液通常包括表面活性剂，表面活性剂可以与混凝土反应，产生气孔或造成不合适的固化。

发明内容

本发明的前提是实现由植物或动物油酯形成的油和水乳液可以被用作混凝土模具用的脱模剂。更具体地，本发明使用聚合物增稠剂来建立油和水乳液。增稠剂还有助于建立期望的粘度以使涂层能够合适地涂覆模具表面，同时可以采用喷涂设备涂布涂覆组合物。

除了由植物或动物获得的油脂以及聚合物增稠剂外，本发明还可以包括各种其他油以及润湿剂和杀生物剂。

本发明的涂覆组合物可以是配制成提供间接脱模剂的水包油乳液或最好用于直接脱模剂的油包水乳液。这无需添加常规的表面活性剂就可实现，且相反使用非常低浓度的聚合物丙烯酸酯来形成两种类型的乳液，水包油和油包水乳液。

参考下面的详细描述，可以进一步理解本发明的目的和优势。

发明详述

根据本发明，用于防止固化的混凝土附着到模具表面（诸如用于地基的形成物）的脱模剂将包括水、天然油诸如植物油或动物脂/动物油的烷基酯以及聚合物增稠剂。任选地，脱模剂还可以包含植物油、润湿剂以及杀生物剂。在本申请中，无论何处使用术语“混凝土”，该术语都用于表示砂浆或其他胶结产品，包括水泥。

天然油的任何酯均可以被用于本发明中，只要产品在0℃下是液体。这些酯可以由多种不同的天然油形成，包括玉米油、亚麻籽油、油菜籽油、棕榈油等，或由动物获得的油。通常，存在C₅-C₁₂烷基酯。一种合适的植物油是Radia7961，其由Oleon销售。该产品是油菜籽油的烷基酯。另一种市售的植物油酯由Argos Oil销售。也可以使用由Stephan Company销售的黄豆油脂肪酸甲酯和乳酸乙酯。

也适于替代植物油酯或与植物油酯组合使用的是动物脂或动物油的酯。这些动物油酯也必须在0℃下是液体。生物柴油是植物油和/或动物油或脂肪的烷基酯且可以用于本发明中。植物油酯特别适于本发明。

聚合物增稠剂是不饱和羧酸和/或酐的加成聚合物。通常，这些聚合物增稠剂是聚丙烯酸酯或聚烷基丙烯酸酯，诸如聚甲基丙烯酸酯以及马来酸酐。这些聚合物增稠剂通常具有约500,000到约4百万的分子量。具有约1百万到4百万分子量的增稠剂应该在本发明中起到很好的作用。

通常，这些聚合物增稠剂是丙烯酸酯与甲基丙烯酸酯的共聚物，或丙烯酸与甲基丙烯酸酯的共聚物。例如美国专利第5,373,044号公开了这些增稠剂的制造，该专利在此通过引用并入。这些聚合物增稠剂还公开在美国已公布申请US2009/0253862A1中，该申请在此通过引用并入。在本发明中，采用增稠剂的中和形式。

特别适于在本发明中使用的一种这样的聚合物增稠剂是SolagumUSPI，一种由Seppic市售的聚合物丙烯酸乳化剂。基于此聚合物丙烯酸酯的乳化剂以预先中和的形式销售。此聚合物受到剪切作用变稀，并因此可以用在通过喷涂涂布的配制物(formulation)中。其他合适的市售聚合物增稠剂包括来自Lubrizol的Pemulen TR-1、Pemulen TR2以及Novemer EC-1。

本发明的乳液可以具有约350到约5000mPas的粘度，该粘度可以通过水对酯的比以及聚合物增稠剂的粘度而控制。通常，按活性物的重量计，存在约0.01-2%的聚合物增稠剂。

本发明还可以包含约0到约10重量%，通常约1重量%到5重量%的植物油。在0℃下是液体的任何植物油都可以用于本发明中。植物油可以被添加到组合物中以建立水包油乳液。一种合适的市售植物油是由不同供应商提供的充分精炼的菜籽油。Radiamould8200是脂肪酯的最佳混合物。Radiamould8200提供了在模具内良好的成膜特性、拒水性、对振动和不锈钢混凝土(stainless concrete)的良好抵抗性。Radiamould8200可以从Oleon获得，但可以被来自不同供应商的其他类似的植物酯共混物替代。

本发明还可以包括超润湿剂。这些超润湿剂通常是基于硅酮的组合物。一种这样的超润湿剂是BYK349，由BYK Chemie销售。另一种合适的润湿剂由Dow Corning以商品名Q2-5211销售，其是低分子量的非离子型硅酮聚醚表面活性剂。

本发明还可以包含任何合适的杀生物剂，诸如由Arch Chemicals供应的且用于针对酵母菌和霉菌的抗微生物活性的Proxel BD20。还可以使用其他合适的杀生物剂，诸如Kathon、Neolone、Bioban以及Dowicil。

本发明可以被配置成直接或间接混凝土脱模剂。直接脱模剂被涂布到模具上且混凝土直接接触所涂覆的模具表面。通常，在接触后不久，模具就与混凝土分离。在间接涂布中，脱模剂被涂布到模具表面，使油分离，随后，混凝土接触模具表面。

对于直接混凝土脱模剂，优选油包水乳液。这将包括去离子水、聚合物增稠剂以及天然油酯。相对于酯，优选低浓度的水。直接配制物可以包括约40重量%到70重量%，更特别45重量%到60重量%且甚至更特别50重量%到60重量%的酯。通常，水对油酯的重量比可以达到60:40。50:50的比提供了较好的脱模特性。40:60的水对酯的比提供了甚至更优异的表面特性，包括颜色特性。对较高浓度的水来说，在混凝土表面上观察到气孔的数目增加。

可以被添加到直接脱模剂中的其他组分包含由植物或动物获得的油、润湿剂、杀生物剂、石油溶剂以及疏水性硅氧烷。加入有效量的杀生物剂以防止细菌和霉菌生长。通常，杀生物剂以约0.01重量%到约2重量%的量存在。润湿剂起到改进脱模剂对模具表面的接触特性和流平特性的作用，且通常以约0.01重量%到约2重量%的量存在。疏水性硅氧烷增强处理过的表面的疏水特性，且因此被添加以提供更好的脱模特性。此配方使用呈乳液形式的Dow Corning88添加剂，其是具有极佳抗水性的乳液形式的硅烷/硅氧烷共混物。其通常以约0.1重量%到约10重量%的量存在。最后，石油溶剂起到维持合适的油和水相比并增强直接脱模剂的性能的作用。石油溶剂应该以约1重量%到约10重量%的量存在。通常，使石油的量最少以降低VOC并改进配制物的环境概况。

直接脱模剂通过向水中添加聚合物增稠剂并将其以低速混合来形成。随后，以增大的混合速度添加天然油酯。

最终产品呈现剪切变稀。可以使用多种不同的涂布方法涂布脱模剂，包括刷涂。为了提高效率，使用在3到6巴的空气压力和1到3巴的涂覆压力下操作的空气喷射器将脱模剂涂布到模具表面。

涂布到表面的脱模剂的厚度是约2微米到约100微米或更大。在将脱模剂涂布到模具表面之后，紧接着就可以将湿混凝土应用到模具表面。一旦混凝土充分硬化，那么可以分离模具，使混凝土固化。

下面的实施例1到5提供了示例性的直接脱模剂配制物。

实施例1

1.Radia7961	40.0
		2.Solagum USPI*	0.4
3.去离子水	59.6

实施例2

1.Radia7961	60.0
		2.Solagum USPI*	0.5
3.去离子水	39.5

实施例3

1.Radia7961	40.75
		2.Solagum USPI*	0.50
3.去离子水	49.75

*25%活性物

实施例4

说明	Qty质量
		去离子水	60.9
Radia7961烷基（油菜籽油酯）	37
		Radiamould8200（脂肪酯共混物）	1.5
SOLAGUM SF306（聚合物增稠剂）	0.3
		Byk349（润湿剂）	0.2
Proxel Bd20（杀生物剂）	0.1

实施例5

间接脱模剂优选是水包油乳液。水包油乳液通过相对于疏水性组分，具体是酯和植物油，增大水含量来形成。通常，直接脱模剂具有约0到约10重量%的油含量。酯含量可以是10重量%到90重量%，且优选30重量%到50重量%。疏水性物质的总含量小于50重量%。

典型的配制物包括实施例6中所显示的下述配制物。

实施例6

说明	Qty质量
		去离子水	45
生物柴油RME（Biopetrol,Glencore Grain）	46.66
		充分精炼的菜籽油	2.2
SOLAGUM SH210	0.2
		Byk349	0.06
Exxsol D80（石油溶剂）	4.8
		Nuosept104（杀生物剂）	0.08
Dow Corning88（疏水性硅氧烷）	1

间接脱模剂可以以任何方式被涂布到模具表面，诸如刷涂、喷涂或浸渍，但通常用空气喷射器涂布。优选地，所涂布的涂层将具有2微米到100微米或更大的膜厚度。涂布后，乳液将破坏，使水蒸发，留下油酯、植物油以及增稠剂。粘度使脱模剂抵抗流动并附着到模具表面。未固化的混凝土然后沉积而与模具表面接触。混凝土固化后，使模具与固化的混凝土分离。

配制物都不包括任何阴离子型表面活性剂、阳离子型表面活性剂、非离子型表面活性剂或任何两性表面活性剂。基本上不存在表面活性剂避免了混凝土表面的点蚀，同时聚合物增稠剂保持乳液。

以上结合实施本发明的优选方法描述了本发明。然而，本发明本身应该仅由所附的权利要求限定。

Claims (16)

1.水和油乳液混凝土脱模剂，其包含：

水；

酯，其选自植物油酯、动物油酯及其组合，其中所述酯在零摄氏度下是液体；以及

聚合物增稠剂。

2.如权利要求1所述的脱模剂，其中所述酯是植物油酯。

3.如权利要求2所述的脱模剂，其中所述植物油酯是C₅-C₁₂烷基酯。

4.如权利要求3所述的脱模剂，其中所述酯是菜籽油的酯。

5.如权利要求1所述的脱模剂，其中所述脱模剂是直接脱模剂，且所述水和油乳液是油包水乳液，所述油包水乳液的水与酯的重量比为60:40到40:60。

6.如权利要求5所述的脱模剂，其中所述聚合物增稠剂是由丙烯酸酯、烷基丙烯酸酯以及酸酐中的至少一种形成且分子量为1到4百万的加成聚合物。

7.如权利要求6所述的脱模剂，其中按活性物的重量计，所述聚合物增稠剂的含量为约0.01-2%。

8.如权利要求2所述的脱模剂，其中所述脱模剂基本上不含表面活性剂。

9.如权利要求1所述的脱模剂，其中所述脱模剂是包含水包油乳液的间接脱模剂。

10.如权利要求9所述的脱模剂，其中所述增稠剂包含由丙烯酸酯、烷基丙烯酸酯以及酸酐中的至少一种形成且分子量为1到4百万的加成聚合物。

11.如权利要求9所述的脱模剂，其还包括植物油。

12.如权利要求9所述的脱模剂，其中所述酯包括植物油酯。

13.如权利要求10所述的脱模剂，其中所述脱模剂基本上不含表面活性剂。

14.形成混凝土的方法，其包括将权利要求1所述的脱模剂涂布至模具表面；

将未固化的湿混凝土贴着所述模具表面涂布；

以及使所述混凝土至少部分固化；以及

将所述模具与所述混凝土分离。

15.固化混凝土的方法，其包括将权利要求9所述的脱模剂涂布于模具表面，将混凝土贴着所述模具表面涂布以及使所述湿的混凝土至少部分固化，并将所述模具表面与所述混凝土分离。

16.具有模具表面的混凝土模具，其中用权利要求1所述的脱模剂涂覆所述模具表面，所述脱模剂的量有效防止固化的混凝土粘附到所述模具表面。