CN106116692B - 一种环保型硅烷乳液防水剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种环保型硅烷乳液防水剂及其制备方法，其特征在于采用以下原料配比：正辛基三乙氧基硅烷15％—20％；异丁基三乙氧基硅烷15％—20％；聚醚改性聚二甲基硅氧烷3％—8％；异构十三醇类乳化剂10％—20％；乙二醇1％—2％：羧甲基纤维素钠0.5％—1％；苯甲酸钠0.5％—1％；去离子水28％—55％。本发明具有成本低、稳定性高、防水效果好、对环境无污染的优点。
Description
技术领域
本发明涉及环保型防水技术领域，特别涉及一种环保型硅烷乳液防水剂及其制备方法。
背景技术
水雾水汽对建材有极大的破坏作用，人们在追求高品质的生活同时，对建材的防水要求越来越严格。
第一代防水剂为石蜡乳液。因为其价格便宜被广大使用，但石蜡乳液有致命的缺点，就是堵住毛细孔，使建材里面的水汽排不出去。
第二类为氟类的防水剂，其防水效果良好，但价格较高，生产环境污染较大。
第三类为有机硅防水剂。硅烷防水剂价格便宜，用溶剂稀释使用，但存在VOC含量较高，对环境污染大的技术问题，如中国专利CN 104177124A公开的《一种纳米改性硅烷、硅氧烷防水剂及其制备方法》，其中含有大量的有机溶剂，存在溶剂污染问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，提供一种环保型硅烷乳液防水剂，其具有成本低、稳定性高、防水效果好、对环境无污染的优点。
为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：一种环保型硅烷乳液防水剂，其特征在于：采用以下原料配比：
以上百分比均为质量百分比。
所述正辛基三乙氧基硅烷和异丁基三乙氧基硅烷的纯度均为99％以上。
所述聚醚改性聚二甲基硅氧烷的粘度为200～300cst，其聚醚链结中环氧乙烷与环氧丙烷的摩尔比为15:10。
所述异构十三醇类乳化剂为异构十三醇或者异构十三醇聚氧乙烯醚。
一种环保型硅烷乳液防水剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
A、按质量比称取正辛基三乙氧基硅烷15％—20％，异丁基三乙氧基硅烷15％—20％，聚醚改性聚二甲基硅氧烷3％—8％，异构十三醇10％—20％，乙二醇1％—2％，羧甲基纤维素钠0.5％—1％，苯甲酸钠0.5％—1％，去离子水28％—55％；
B、先将步骤A称取的正辛基三乙氧基硅烷、异丁基三乙氧基硅烷、聚醚改性聚二甲基硅氧烷加入到反应釜中，通氮气，70℃下保温搅拌6～8h；
C、再将步骤A称取的乙二醇加入到反应釜中，继续通氮气，在40℃下保温搅拌1～2h；
D、然后将步骤A称取的异构十三醇作为乳化剂加入到反应釜中，继续通氮气，在70℃下保温搅拌1～2h；
E、最后将步骤A称取的羧甲基纤维素钠、苯甲基酸钠和去离子水缓慢加入到反应釜中，在70℃下保温搅拌1～2h，然后高速剪切10min，冷却至室温，得环保型硅烷乳液防水剂。
本发明以正辛基三乙氧基硅烷、异丁基三乙氧基硅烷主体，配以乙二醇进行硅烷水解抑制，聚醚改性聚二甲基硅氧烷助乳化，异构十三醇作为乳化剂、羧甲基纤维素钠作为稳定剂进行乳化。所得产品具有成本较低，稳定性高，通过离心机测试，在转速3000r/min情况下，离心10min不分层，水泥、石膏、木材等建材中防水效果良好，环境无污染。
本发明为硅烷乳液防水剂，将易水解的硅烷通过抑制水解剂和乳化剂将其乳化，解决了现有技术中溶剂污染问题，正辛基三乙氧基硅烷良好的渗透性与异丁基三乙氧基硅烷的表面成膜相结合，使硅烷在基材内部和表面分别交联成硅树脂防水。本发明硅烷乳液防水剂使用水稀释，操作简单方便。
本发明提供的环保型硅烷乳液防水剂的制备方法，具有工艺步骤简单，在一个反应釜中可完成五个步骤的操作，可单人完成，设备人员成本低，成品产率可达95％，成品率高。
附图说明
图1为木材浸渍实施例3以后的防水效果照片；
图2为石膏浸渍实施例3以后的防水效果照片；
图3为水泥浸渍实施例3以后的防水效果照片。
具体实施方式
实施例1：
一种环保型硅烷乳液防水剂的制备方法，包括以下步骤：
A、按如下质量比称取15％纯度为99％的正辛基三乙氧基硅烷；15％纯度为99％的异丁基三乙氧基硅烷；3％粘度为200cst，环氧乙烷与环氧丙烷摩尔比为15:10的聚醚改性聚二甲基硅氧烷；10％HLB值12的异构十三醇作为乳化剂；1％乙二醇；0.5％羧甲基纤维素钠；0.5％苯甲酸钠；55％去离子水；
B、首将步骤A称取的正辛基三乙氧基硅烷、异丁基三乙氧基硅烷、聚醚改性聚二甲基硅氧烷加入到反应釜中，通氮气，70℃下保温搅拌6h；
C、再将步骤A称取的乙二醇加入到反应釜中，继续通氮气，在40℃下保温搅拌1h；
D、然后将步骤A称取的异构十三醇加入到反应釜中，继续通氮气，在70℃下保温搅拌1h；
E、最后将步骤A称取的羧甲基纤维素钠、苯甲基酸钠和去离子水缓慢加入到反应釜中，在70℃下保温搅拌1h，然后高速剪切10min，冷却至室温，得环保型硅烷乳液防水剂。
所得环保型硅烷乳液防水剂有机硅含量33％，稳定性高，通过离心机测试，在转速3000r/min情况下，离心10min不分层。
表1
实施例2：
一种环保型硅烷乳液防水剂的制备方法，包括以下步骤：
A、按如下质量比称取20％纯度为99.5％的正辛基三乙氧基硅烷；20％纯度为99.5％的异丁基三乙氧基硅烷；8％粘度为300cst，环氧乙烷与环氧丙烷摩尔比为15:10的聚醚改性聚二甲基硅氧烷；20％异构十三醇聚氧乙烯醚；2％乙二醇；1％羧甲基纤维素钠；1％苯甲酸钠；28％去离子水；
B、先将步骤A称取的正辛基三乙氧基硅烷、异丁基三乙氧基硅烷、聚醚改性聚二甲基硅氧烷加入到反应釜中，通氮气，70℃下保温搅拌7h；
C、再将步骤A称取的乙二醇加入到反应釜中，继续通氮气，在70℃下保温搅拌1.5h；
D、然后将步骤A称取的异构十三醇乳化剂加入到反应釜中，继续通氮气，在40℃下保温搅拌1.5h；
E、最后将步骤A称取的羧甲基纤维素钠、苯甲基酸钠和去离子水缓慢加入到反应釜中，在70℃下保温搅拌1.5h，然后高速剪切10min，冷却至室温，得环保型硅烷乳液防水剂。
所得环保型硅烷乳液防水剂有机硅含量48％，稳定性高，通过离心机测试，在转速3000r/min情况下，离心10min不分层。
表2
实施例3：
一种环保型硅烷乳液防水剂的制备方法，包括以下步骤：
A、按如下质量比称取18％纯度为99.8％的正辛基三乙氧基硅烷；18％纯度为99.8％的异丁基三乙氧基硅烷；5％粘度为250cst，环氧乙烷与环氧丙烷摩尔比为15:10的聚醚改性聚二甲基硅氧烷；15％HLB值12的异构十三醇；1.5％乙二醇；0.8％羧甲基纤维素钠；0.8％苯甲酸钠；40.9％去离子水；
B、先将步骤A称取的正辛基三乙氧基硅烷、异丁基三乙氧基硅烷、聚醚改性聚二甲基硅氧烷加入到反应釜中，通氮气，70℃下保温搅拌8h；
C、再将步骤A称取的乙二醇加入到反应釜中，继续通氮气，在40℃下保温搅拌2h；
D、然后将步骤A称取的异构十三醇乳化剂加入到反应釜中，继续通氮气，在70℃下保温搅拌2h；
E、最后将步骤A称取的羧甲基纤维素钠、苯甲基酸钠和去离子水缓慢加入到反应釜中，在70℃下保温搅拌2h，然后高速剪切10min，冷却至室温，得环保型硅烷乳液防水剂。
所得环保型硅烷乳液防水剂有机硅含量41％，稳定性高，通过离心机测试，在转速3000r/min情况下，离心10min不分层。
表3
实验表明，此配比为最佳配比，应用效果最好。
Claims (2)
1.一种环保型硅烷乳液防水剂，其特征在于：采用以下原料配比：
以上百分比均为质量百分比；所述正辛基三乙氧基硅烷和异丁基三乙氧基硅烷的纯度均为99％以上；所述聚醚改性聚二甲基硅氧烷的粘度为200～300cst，其聚醚链结中环氧乙烷与环氧丙烷的摩尔比为15:10；所述异构十三醇类乳化剂为异构十三醇或者异构十三醇聚氧乙烯醚。
2.权利要求1所述环保型硅烷乳液防水剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
A、按质量比称取正辛基三乙氧基硅烷15％—20％，异丁基三乙氧基硅烷15％—20％，聚醚改性聚二甲基硅氧烷3％—8％，异构十三醇10％—20％，乙二醇1％—2％，羧甲基纤维素钠0.5％—1％，苯甲酸钠0.5％—1％，去离子水28％—55％；
B、先将步骤A称取的正辛基三乙氧基硅烷、异丁基三乙氧基硅烷、聚醚改性聚二甲基硅氧烷加入到反应釜中，通氮气，70℃下保温搅拌6～8h；
C、再将步骤A称取的乙二醇加入到反应釜中，继续通氮气，在40℃下保温搅拌1～2h；
D、然后将步骤A称取的异构十三醇作为乳化剂加入到反应釜中，继续通氮气，在70℃下保温搅拌1～2h；
E、最后将步骤A称取的羧甲基纤维素钠、苯甲基酸钠和去离子水缓慢加入到反应釜中，在70℃下保温搅拌1～2h，然后高速剪切10min，冷却至室温，得环保型硅烷乳液防水剂。
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