CN107555836B - 一种水泥砂浆防水添加剂及其制备工艺 - Google Patents

Abstract

一种水泥砂浆防水添加剂，包括以下重量份材料：硅溶胶45‑60份、石英砂15‑22份、甲基三乙氧基硅烷10‑14份、二甲基二乙氧基硅烷13‑18份、磺基琥珀酸单酯二钠盐16‑22份、减水剂5‑7份、消泡剂3‑4份；其中，硅溶胶固含量为30％，pH＝3；减水剂为三聚氰胺；消泡剂为聚二甲基硅氧烷、聚氧丙烯甘油醚和环氧乙烷环氧丙烷嵌段共聚醚的混合物。本发明提供了一种水泥砂浆防水添加剂及其制备工艺，采用硅溶胶作为水泥砂浆防水添加剂，其中的硅羟基具有较高的活性，易与活性有机硅中的活性基团发生化学键合而形成纳米杂化复合材料，从而达到很好的防水效果。

Description

一种水泥砂浆防水添加剂及其制备工艺

技术领域

本发明属于防水材料领域，具体涉及一种水泥砂浆防水添加剂及其制备工艺。

背景技术

聚合物改性水泥砂浆具有良好的粘接性、耐候性和耐水性而在建筑工业中广泛应用于修补材料、装饰材料、整体防水及防护涂料等。砂浆的防水功能非常重要。科学家们用无机添加剂如气相SiO₂、水玻璃等来提高砂浆的性能，或用硅烷偶联剂加到聚合物树脂中来改善混凝土的强度和粘接性，但很少涉及水性纳米SiO₂与有机硅的杂化复合物对砂浆性能的影响。硅溶胶是一种价廉的以水为分散介质的纳米级高分子无机聚偏硅酸的胶体溶液，能明显加速水泥的水化硬化。硅溶胶颗粒细微，其中的硅羟基具有较高的活性，易与活性有机硅中的活性基团发生化学键合而形成纳米杂化复合材料。

专利CN106082770A公开了一种水泥防水添加剂，其特征在于其质量份组成如下：聚乙烯醇10-20份、氯化钙2-6份、羟甲基纤维素6-8份、十二水硫酸铝钾2.5-6.4份、消泡剂1.2-2.4份、减水剂0.2-0.6份、引发剂0.6-1.2份、磷酸1-2.1份、粉煤灰3.6-6.4份。防水添加剂与水泥溶解后的乳液共混之后，水泥具有优良的连续成膜性能，使一些聚合物分子中的活性基团可能与水泥水化产物中的Ca、Al产生交联反应，形成特殊的桥键作用，改善水泥砂浆硬化体的物理组织结构，缓解内应力，减少了微裂纹的产生，增强了聚合物防水涂料的致密性。本发明提供了一种水泥砂浆防水添加剂及其制备工艺，采用硅溶胶作为水泥砂浆防水添加剂，其中的硅羟基具有较高的活性，易与活性有机硅中的活性基团发生化学键合而形成纳米杂化复合材料，从而达到很好的防水效果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种水泥砂浆防水添加剂及其制备工艺，采用硅溶胶作为水泥砂浆防水添加剂，其中的硅羟基具有较高的活性，易与活性有机硅中的活性基团发生化学键合而形成纳米杂化复合材料，从而达到很好的防水效果。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种水泥砂浆防水添加剂，包括以下重量份材料：

其中，硅溶胶固含量为30％，pH＝3；减水剂为三聚氰胺；消泡剂为聚二甲基硅氧烷、聚氧丙烯甘油醚和环氧乙烷环氧丙烷嵌段共聚醚的混合物。

这种水泥砂浆防水添加剂的制备工艺，步骤包括：

1)按比例称取原料；

2)向硅溶胶中加入表面活性剂磺基琥珀酸单酯二钠盐，溶解后在室温下缓慢加入甲基三乙氧基硅烷和二甲基二乙氧基硅烷，并加入石英砂、减水剂和消泡剂在室温搅拌6h，最后加水稀释至有效固含量为25％的水性溶液，放置于5℃的温度下保存。

优选地，所述石英砂粒径为80目。

优选地，所述聚二甲基硅氧烷、聚氧丙烯甘油醚和环氧乙烷环氧丙烷嵌段共聚醚的比例为1:1:0.5。

本发明的有益效果是：

硅溶胶颗粒细微，其中的硅羟基具有较高的活性，易与活性有机硅中的活性基团发生化学键合而形成纳米杂化复合材料。硅溶胶是一种纳米粒子SiO₂的水分散液，其分散稳定性取决于纳米粒子的电荷相互作用及表面活性剂、酸或碱所提供的空间位阻保护作用。活性硅烷可通过化学键合、静电相互作用或吸附层状介质对纳米粒子表面进行修饰，从而达到很好的防水效果。

具体实施方式

下面结合具体实施例方式对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

实施例1：

1)按比例称取原料：

其中，硅溶胶固含量为30％，pH＝3；减水剂为三聚氰胺；消泡剂为聚二甲基硅氧烷、聚氧丙烯甘油醚和环氧乙烷环氧丙烷嵌段共聚醚的混合物，比例为1:1:0.5。

2)向硅溶胶中加入表面活性剂磺基琥珀酸单酯二钠盐，溶解后在室温下缓慢加入甲基三乙氧基硅烷和二甲基二乙氧基硅烷，并加入80目石英砂、三聚氰胺和消泡剂在室温搅拌6h，最后加水稀释至有效固含量为25％的水性溶液，放置于5℃的温度下保存。

对比例1：

1)按比例称取原料：

其中，硅溶胶固含量为30％，pH＝3；减水剂为三聚氰胺；消泡剂为聚二甲基硅氧烷、聚氧丙烯甘油醚和环氧乙烷环氧丙烷嵌段共聚醚的混合物，比例为1:1:0.5。

2)向硅溶胶中加入表面活性剂磺基琥珀酸单酯二钠盐，溶解后在室温下缓慢加入甲基三乙氧基硅烷，并加入80目石英砂、三聚氰胺和消泡剂在室温搅拌6h，最后加水稀释至有效固含量为25％的水性溶液，放置于5℃的温度下保存。

相对于实施例1中防水添加剂材料，其中原料中不含二甲基二乙氧基硅烷。

对比例2：

1)按比例称取原料：

其中，硅溶胶固含量为30％，pH＝3；减水剂为三聚氰胺；消泡剂为聚氧丙烯甘油醚和环氧乙烷环氧丙烷嵌段共聚醚的混合物，比例为1:0.5。

2)向硅溶胶中加入表面活性剂磺基琥珀酸单酯二钠盐，溶解后在室温下缓慢加入甲基三乙氧基硅烷和二甲基二乙氧基硅烷，并加入80目石英砂、三聚氰胺和消泡剂在室温搅拌6h，最后加水稀释至有效固含量为25％的水性溶液，放置于5℃的温度下保存。

相对于实施例1中防水添加剂材料，其中原料中消泡剂不含聚二甲基硅氧烷。

将实施例1和对比例1-2中制得的水泥砂浆防水添加剂添加到水泥中，然后对水泥进行抗渗水性能研究，取添加了防水添加剂的三组水泥浇筑水泥块，脱模切取相同大小的试件3块，控制抗渗的水压为1.5MPa，对比结果如下表：

砂浆的防水功能相当重要，水能引起混凝土的霜冻破坏，同时混凝土中的Ca²⁺，Mg^{2 +}，Al³⁺等可溶性盐易发生水溶性迁移,从而造成建筑物表面风化,。吸水率是砂浆防水功能的一个重要参数，吸水率越低，砂浆防水性能越好。对比上表中所示的数据，实施例1中制备得到的防水添加剂材料相对于对比例1-2中制备得到的防水添加剂材料性能更加优异。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的实例。

Claims (3)

1.一种水泥砂浆防水添加剂，其特征在于，包括以下重量份材料：

其中，硅溶胶固含量为30％，pH＝3；减水剂为三聚氰胺；消泡剂为聚二甲基硅氧烷、聚氧丙烯甘油醚和环氧乙烷环氧丙烷嵌段共聚醚的混合物；所述聚二甲基硅氧烷、聚氧丙烯甘油醚和环氧乙烷环氧丙烷嵌段共聚醚的比例为1:1:0.5。

2.一种权利要求1所述的一种水泥砂浆防水添加剂的制备工艺，其特征在于，步骤包括：

1)按比例称取原料；

2)向硅溶胶中加入表面活性剂磺基琥珀酸单酯二钠盐，溶解后在室温下缓慢加入甲基三乙氧基硅烷和二甲基二乙氧基硅烷，并加入石英砂、减水剂和消泡剂在室温搅拌6h，最后加水稀释至有效固含量为25％的水性溶液，放置于5℃的温度下保存。

3.根据权利要求1中所述的一种水泥砂浆防水添加剂，其特征在于，所述石英砂粒径为80目。