CN103553422B - 一种中性多功能混凝土有机硅防水剂的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种中性多功能混凝土有机硅防水剂，呈中性，无腐蚀性，集高效防水、减水于一体，并具有微膨胀多功能。它掺入量低，可满足大流态防水混凝土的泵送施工技术要求。商品混凝土掺入本发明的防水剂后，既能起到防水作用，又不需要掺加泵送剂、减水剂等外加剂就能满足混凝土的保塑和泵送要求，应用非常方便，具有防水性能好，减水量大，掺量、微膨胀、保塑时间长、可泵性好以及使用方便等特点，可广泛应用于具有防水抗渗要求的混凝土工程。

Description

一种中性多功能混凝土有机硅防水剂的制备方法

技术领域

本发明涉及一种有机硅防水剂，尤其是一种中性多功能混凝土有机硅防水剂的制备方法。

背景技术

有机硅防水剂是一种无污染、无刺激性的新型高校防水材料，为世界先进国家所广泛应用。本产品喷涂（或涂刷）于建筑物表面后，可在其表面形成肉眼觉察不到的一层无色透明、抗紫外线的透气薄膜，当雨水吹打其上或遇潮湿空气时，水滴会自然流淌，住址水分侵入，同时还可以将建筑物表面尘土冲刷干净，从而起到使内墙防潮、防霉、外墙洁净及防止风化等作用。

目前国内普通的水性有机硅防水剂分两类：一、是强碱性的，涂刷后会返碱，直接影响外观和防水寿命，有一定的锈蚀作用；二、是乳液类，防水剂保质期短，防水效果不明显，二次涂刷性差。

发明内容

本发明的目的是提供一种中性多功能混凝土有机硅防水剂，呈中性，无腐蚀性，集高效防水、减水于一体，并具有微膨胀多功能。它掺入量低（占水泥质量的2%），可满足大流态防水混凝土的泵送施工技术要求。商品混凝土掺入本发明的防水剂后，既能起到防水作用，又不需要掺加泵送剂、减水剂等外加剂就能满足混凝土的保塑和泵送要求，应用非常方便，具有防水性能好，减水量大，掺量、微膨胀、保塑时间长、可泵性好以及使用方便等特点，可广泛应用于具有防水抗渗要求的混凝土工程。

本发明的技术方案如下：

一种中性多功能混凝土有机硅防水剂，由下述重量份数的两种配比组成：

配比A:甲基硅酸20-30份、质量浓度为30%的氢氧化钠溶液25-35份、水140-150份；

配比B：水溶性硅油5-10份、萘磺酸盐甲醛缩合物6-12份、

木质素磺酸钙5-10份、柠檬酸1-3份、硫酸铝3-7份、水50-55份；配制方法如下：

按配比A将计量好的氢氧化钠和甲基硅酸倒入反应釜中，启动搅拌，开启夹套蒸汽阀，控制反应温度95-105℃，恒温反应３小时；

开启人孔盖，按配比B将各组分加入反应釜中反应，在温度100-140℃；工作压力0.1-0.2Mpa的条件下，反应时间3-4小时后，降温至70-80℃保持1小时，再降温至35-45℃保持0.5小时后冷却至室温,加水调节所需浓度，过滤出料包装即得。

本发明采用了两种特定的配比分别加入，再利用阶梯式降温的方法，制得的有机硅防水剂在与基准混凝土相比同坍落度和等水泥用量的前提下，混凝土减水率可达10%-15%，3-7天强度可提高45%-50%，28天强度仍有提高。掺用本发明的防水剂能有效改善混凝土结构，同时析出凝胶，堵塞混凝土内部毛细孔通道，同时抗渗性能与基准混凝土相比，渗水高度≤15%，抗渗等级能达到P25以上，其防水效果特点显著。

本发明具有良好的可泵性，混凝土的和易性好，泌水率小，与基准混凝土相比，在水灰比相同的前提下，坍落度增加值≥130mm，2h混凝土坍落度损失率﹤8%，可显著改善其施工的操作性，具有微补偿收缩功能；与基准混凝土相比，混凝土28d收缩率比≤105%。可延缓水泥水化放热速率，能有效防止混凝土开裂。在保持与基准混凝土同等强度，同等坍落度的前提下，掺用本品可节省水泥15%-20%。

本发明制得的产品质量指标符合JC475-2004《混凝土防冻剂》标准。

具体实施方式：

实施例1：

一种中性多功能混凝土有机硅防水剂，由下述重量份数的两种配比组成：

配比A:甲基硅酸20份、质量浓度为30%的氢氧化钠溶液25份、水140份；

配比B：水溶性硅油5份、萘磺酸盐甲醛缩合物6份、

木质素磺酸钙5份、柠檬酸1份、硫酸铝3份、水50份；

配制方法如下：

按配比A将计量好的氢氧化钠和甲基硅酸倒入反应釜中，启动搅拌，开启夹套蒸汽阀，控制反应温度95℃，恒温反应３小时；

开启人孔盖，按配比B将各组分加入反应釜中反应，在温度100℃；工作压力0.1Mpa的条件下，反应时间3小时后，降温至70℃保持1小时，再降温至35℃后冷却至室温,加水调节所需浓度，过滤出料包装即得。

实施例2：

一种中性多功能混凝土有机硅防水剂，由下述重量份数的两种配比组成：

配比A:甲基硅酸25份、质量浓度为30%的氢氧化钠溶液30份、水145份；

配比B：水溶性硅油7份、萘磺酸盐甲醛缩合物9份、

木质素磺酸钙7份、柠檬酸2份、硫酸铝5份、水52份；

配制方法如下：

按配比A将计量好的氢氧化钠和甲基硅酸倒入反应釜中，启动搅拌，开启夹套蒸汽阀，控制反应温度100℃，恒温反应３小时；

开启人孔盖，按配比B将各组分加入反应釜中反应，在温度120℃；工作压力0.15Mpa的条件下，反应时间为3.5小时后，降温至75℃保持1小时，再降温至40℃后冷却至室温,加水调节所需浓度，过滤出料包装即得。

实施例3：

一种中性多功能混凝土有机硅防水剂，由下述重量份数的两种配比组成：

配比A:甲基硅酸30份、质量浓度为30%的氢氧化钠溶液35份、水150份；

配比B：水溶性硅油10份、萘磺酸盐甲醛缩合物12份、

木质素磺酸钙10份、柠檬酸3份、硫酸铝7份、水55份；

配制方法如下：

按配比A将计量好的氢氧化钠和甲基硅酸倒入反应釜中，启动搅拌，开启夹套蒸汽阀，控制反应温度105℃，恒温反应３小时；

开启人孔盖，按配比B将各组分加入反应釜中反应，在温度140℃；工作压力0.2Mpa的条件下，反应时间为3-4小时后，降温至80℃保持1小时，再降温至45℃后冷却至室温,加水调节所需浓度，过滤出料包装即得。

实施例4：

一种中性多功能混凝土有机硅防水剂，由下述重量份数的两种配比组成：

配比A:甲基硅酸15份、质量浓度为30%的氢氧化钠溶液20份、水130份；

配比B：水溶性硅油3份、萘磺酸盐甲醛缩合物5份、

木质素磺酸钙3份、柠檬酸1份、硫酸铝2份、水45份；

配制方法如下：

按配比A将计量好的氢氧化钠和甲基硅酸倒入反应釜中，启动搅拌，开启夹套蒸汽阀，控制反应温度90℃，恒温反应３小时；

开启人孔盖，按配比B将各组分加入反应釜中反应，在温度90℃；工作压力0.1Mpa的条件下，反应时间为2小时后，降温至65℃保持1小时，再降温至30℃后冷却至室温,加水调节所需浓度，过滤出料包装即得。

实施例5：

一种中性多功能混凝土有机硅防水剂，由下述重量份数的两种配比组成：

配比A:甲基硅酸35份、质量浓度为30%的氢氧化钠溶液40份、水160份；

配比B：水溶性硅油12份、萘磺酸盐甲醛缩合物15份、

木质素磺酸钙12份、柠檬酸4份、硫酸铝8份、水60份；

配制方法如下：

按配比A将计量好的氢氧化钠和甲基硅酸倒入反应釜中，启动搅拌，开启夹套蒸汽阀，控制反应温度110℃，恒温反应３小时；

开启人孔盖，按配比B将各组分加入反应釜中反应，在温度150℃；工作压力0.3Mpa的条件下，反应时间为5小时后，降温至85℃保持1小时，再降温至50℃后冷却至室温,加水调节所需浓度，过滤出料包装即得。

对比例1：

公开号CN101580355名称为：水性有机硅防水剂的专利中公开的内容：

甲基硅醇钠40-60%、γ-氨丙基三乙氧基硅烷3-5%、SSOPA1.5-3.0%、明矾2.5-5.0%、聚乙二醇2000-60000.5-2.0%、磷酸适量（pH调至7.0-7.5），用水补至100%。

在搅拌状态下，现将SSOPA和聚乙二醇溶解于少量热水（约60℃）中，之后加入明矾、γ-氨丙基三乙氧基硅烷和甲基硅醇钠，均匀后，用磷酸调pH值至7.0-7.5，最后加水补至100%。

对比例2：

公开号CN102219551名称为：一种具有呼吸功能的有机硅防水剂及其制备方法的专利中公开的内容：

将120份丙级三家氧基硅烷，20份去离子水，360份乙醇于反应瓶中混合，加热至56℃，加入占丙级三家氧基硅烷质量5%的盐酸溶液（浓度0.1mol/L），保持反应8h；通过加入氢氧化钠溶液将体系pH值调至7，继续保持反应2h，然后蒸馏除去溶剂乙醇、水和反应生成的醇，然后冷却至室温，得到本体粘度为12000mPa·s的有机硅树脂预聚体，即活性组分；将活性组分、溶剂乙醇和催化剂二月桂酸二丁基锡按比例混合均匀（所添加的乙醇与活性组分的质量比为8:1，二月桂酸二丁基锡的加入量的0.2%），即得具有呼吸功能的有机硅防水剂。

本发明制得的有机硅防水剂在与基准混凝土相比同坍落度和等水泥用量的前提下，抗渗性能与基准混凝土相比，混凝土减水率、3-7天强度；抗渗性能与基准混凝土相比，渗水高度的各指标如下表所示：

表1

本发明制得的有机硅防水剂与基准混凝土相比，在水灰比相同的前提下，坍落度增加值、2h混凝土坍落度损失率；与基准混凝土相比，混凝土28d收缩率比；在保持与基准混凝土同等强度，同等坍落度的前提下，掺用本品可节省水泥的各指标如下表所示：

表2：

从以上表格可以看出，在同等条件下，在本发明工艺范围内的实施例1-3制得的产品的技术指标明显优于在工艺范围外的实施例4、5和对比例1、2的产品的技术指标，尤其以实施例2的效果最佳，可见在本发明特定工艺范围内，制得的有机硅防水剂防水效果特点显著，具有良好的可泵性，混凝土的和易性好，泌水率小，节省水泥多，可广泛应用于具有防水抗渗要求的混凝土工程。

Claims (3)

1.一种中性多功能混凝土有机硅防水剂，其特征在于：由下述重量份数的两种配比组成：

配比A:甲基硅酸20-30份、质量浓度为30%的氢氧化钠溶液25-35份、水140-150份；

配比B：水溶性硅油5-10份、萘磺酸盐甲醛缩合物6-12份、

木质素磺酸钙5-10份、柠檬酸1-3份、硫酸铝3-7份、水50-55份；

配制方法如下：

按配比A将计量好的氢氧化钠和甲基硅酸倒入反应釜中，启动搅拌，开启夹套蒸汽阀，控制反应温度95-105℃，恒温反应３小时；

开启人孔盖，按配比B将各组分加入反应釜中反应，在温度100-140℃；工作压力0.1-0.2Mpa的条件下，反应时间3-4小时后，降温至70-80℃保持1小时，再降温至35-45℃保持0.5小时后冷却至室温,加水调节所需浓度，过滤出料包装即得。

2.如权利要求1所述的一种中性多功能混凝土有机硅防水剂，其特征在于：由下述重量份数的两种配比组成：

配比A:甲基硅酸25份、质量浓度为30%的氢氧化钠溶液30份、水145份；

配比B：水溶性硅油7份、萘磺酸盐甲醛缩合物9份、

木质素磺酸钙7份、柠檬酸2份、硫酸铝5份、水52份。

3.如权利要求2所述的一种中性多功能混凝土有机硅防水剂，其特征在于：

配制方法如下：

按配比A将计量好的氢氧化钠和甲基硅酸倒入反应釜中，启动搅拌，开启夹套蒸汽阀，控制反应温度100℃，恒温反应３小时；

开启人孔盖，按配比B将各组分加入反应釜中反应，在温度120℃；工作压力0.15Mpa的条件下，反应时间为3.5小时后，降温至75℃保持1小时，再降温至40℃后冷却至室温,加水调节所需浓度，过滤出料包装即得。