CN111394165A - 一种环保型清水混凝土用脱模剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种环保型清水混凝土用脱模剂及其制备方法，该脱模剂由如下重量百分含量的原料组成：棕榈油35～45％、乳化剂5～10％、防锈剂2‰、稳定剂1‰、纳米二氧化钛0～8％，余量为水。上述脱模剂的制备方法为：1)根据乳化剂的乳化性能，分别将乳化剂与水、与棕榈油混合搅拌均匀，得到两份混合液；2)将步骤1)制备的两份混合液混合均匀，依次加入防锈剂、稳定剂和纳米二氧化钛，在10～60℃下搅拌40～50分钟，冷却，即得脱模剂。本发明的脱模剂具有粘度低、涂抹铺展均匀性好、隔离润滑等性能，能够有效消除清水混凝土表面气泡，稳定有效保证清水混凝土的外观质量，脱模后清水混凝土表观质量较好，外观平整光洁，表现孔径小、数量少，且颜色均匀色差小。

Description

一种环保型清水混凝土用脱模剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种脱模剂及其制备方法，特别涉及一种环保型清水混凝土用脱模剂及其制备方法，属于清水混凝土技术领域。
背景技术
清水混凝土，是直接利用混凝土成型后的自然质感作为饰面效果的混凝土。清水混凝土通过入模后一次成型，直接以混凝土天然表面作为饰面来使用，不再进行装饰程序。清水混凝土逐渐成为一种发展趋势。为了实现清水混凝土的效果，需要改善混凝土的外观质量、减少气孔孔径与数量、提高混凝土表面的颜色均匀性。混凝土的表观质量与脱模剂的性能息息相关，开发满足清水混凝土使用要求的脱模剂非常有必要。
随着装配式建筑产业的发展，混凝土预制构件生产越来越多，脱模剂市场越来越大，社会的发展对产品的环保性能的要求越来越高，开发环保型的脱模剂也成为一种发展趋势。
目前清水混凝土工程常用的脱模剂油有矿物油类、油漆类。矿物油类脱模剂首先是不环保的，矿物油不可降解，不能再生，而且矿物油脱模剂在使用时由于涂抹均匀较为困难，容易在混凝土表面留下浸渍的痕迹。油漆类脱模剂是涂刷在木板上形成一层漆面，使用效果较好，可多次重复使用，但是价格较高，且不利于模板面的清理。
因此，亟需开发一种新的清水混凝土用脱模剂。
发明内容
发明目的：针对现有清水混凝土脱模剂存在的不环保、脱模后混凝土表观质量差、价格高等问题，本发明提供一种环保型清水混凝土用脱模剂，并提供了一种该脱模剂的制备方法。
技术方案：本发明的一种环保型清水混凝土用脱模剂，由如下重量百分含量的原料组成：棕榈油35～45％、乳化剂5～10％、防锈剂2‰、稳定剂1‰、纳米二氧化钛0～8％，余量为水。
其中，纳米二氧化钛的粒径优选为20～50nm。纳米二氧化钛具有光催化活性，能提高清水混凝土制品的抗污染能力，使脱模后的清水混凝土制品具有自清洁效果。
乳化剂可为司盘40、司盘80、吐温40、吐温80、烷基酚聚氧乙烯醚op-10、十二烷基苯磺酸钠中的至少两种。防锈剂可为苯甲酸钠、三乙醇胺、亚硝酸铵中的一种或几种。稳定剂可为甲基纤维素醚、黄原胶、田菁胶中的一种或几种的组合。
本发明所述的环保型清水混凝土用脱模剂的制备方法，包括如下步骤：
1)根据乳化剂的乳化性能，分别将乳化剂与水、乳化剂与棕榈油混合搅拌均匀，得到两份混合液，备用；
2)将步骤1)制备的两份混合液混合均匀，依次加入防锈剂、稳定剂和纳米二氧化钛，在10～60℃下搅拌40～50分钟，冷却，即得脱模剂。
有益效果：与现有技术相比，本发明的优点在于：(1)本发明的脱模剂具有粘度低、涂抹铺展均匀性好、隔离润滑等性能，能够有效消除清水混凝土表面气泡，稳定有效保证清水混凝土的外观质量，脱模后清水混凝土的表观质量较好，表现为清水混凝土的外观孔径小且数量少，表面颜色一致、无浸渍痕迹，且外观平整光洁；该脱模剂以棕榈油为主要原料，环境友好，可再生可降解，价格便宜，成本低，而且，与大豆油等其他植物油相比，脱模效果显著提升；(2)清水混凝土制品在使用过程中，容易受到污染，本发明的脱模剂中添加了纳米二氧化钛改性，采用该脱模剂脱模后，清水混凝土表面将附着纳米二氧化钛粒子，具有光催化活性，能够降解混凝土表面污染物，保证清水混凝土表面的长期光洁性；(3)本发明的脱模剂性能稳定，可有效保存12个月不出现分层脱乳现象。
附图说明
图1为市售油性脱模剂(a)和市售水性脱模剂(b)脱模后的墙板样板表面照片；
图2为不同区域分别使用实施例1制备的脱模剂(a)及市售水性脱模剂(b)脱模后的墙板照片；
图3为对比例1制备的脱模剂脱模后的墙板表面照片；
图4为实施例1～4制备的脱模剂脱模后的墙板表面照片；
图5为实施例1与实施例5～6制备的脱模剂脱模后的墙板表面照片对比；
图6为实施例1与对比例2～3制备的脱模剂脱模后的墙板表面照片对比。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明的技术方案作进一步说明。
实施例1
(1)首先将6.65g司盘40与140g棕榈油混合均匀，在室温20℃条件下搅拌10分钟，自然冷却静置，备用；将3.5g烷基酚聚氧乙烯醚op-10、7.35g十二烷基苯磺酸钠与191.45g水混合均匀，在室温20℃条件下搅拌10分钟，自然冷却静置，备用。
(2)将步骤(1)中的两种液体混合，加热至40℃，然后依次加入0.35g黄原胶、0.7g三乙醇胺，在40℃条件下搅拌50分钟，自然冷却静置，即得脱模剂。
实施例2
(1)首先将24.6g司盘40与157.5g棕榈油混合均匀，加热至40℃条件下搅拌10分钟，自然冷却静置，备用；将10.5g烷基酚聚氧乙烯醚op-10与156.35g水混合均匀，加热至40℃条件下搅拌10分钟，自然冷却静置，备用。
(2)将步骤(1)中的两种液体混合，加热至60℃，然后依次加入0.35g黄原胶、0.7g三乙醇胺，在60℃条件下搅拌40分钟，自然冷却静置，即得脱模剂。
实施例3
(1)首先将6.65g司盘80与140g棕榈油混合均匀，加热至40℃条件下搅拌10分钟，自然冷却静置，备用；将3.5g烷基酚聚氧乙烯醚op-10、7.35g十二烷基苯磺酸钠与191.45g水混合均匀，加热至40℃条件下搅拌10分钟，自然冷却静置，备用。
(2)将步骤(1)中的两种液体混合，加热至60℃，然后依次加入0.35g黄原胶、0.7g三乙醇胺，在60℃条件下搅拌50分钟，自然冷却静置，即得脱模剂。
实施例4
(1)首先将8.05g司盘80与122.5g棕榈油混合均匀，加热至40℃条件下搅拌10分钟，自然冷却静置，备用；将1.75g吐温40、3.5g烷基酚聚氧乙烯醚op-10、4.2g十二烷基苯磺酸钠与208.95g水混合均匀，加热至40℃条件下搅拌10分钟，自然冷却静置，备用。
(2)将步骤(1)中的两种液体混合，加热至60℃，然后依次加入0.35g黄原胶、0.7g三乙醇胺，在60℃条件下搅拌50分钟，自然冷却静置，即得脱模剂。
实施例5
(1)首先将6.65g司盘80与140g棕榈油混合均匀，加热至40℃条件下搅拌10分钟，自然冷却静置，备用；将3.5g烷基酚聚氧乙烯醚op-10、7.35g十二烷基苯磺酸钠与163.45g水混合均匀，加热至40℃条件下搅拌10分钟，自然冷却静置，备用。
(2)将步骤(1)中的两种液体混合，加热至60℃，然后依次加入0.35g田菁胶、0.7g苯甲酸钠，28g纳米二氧化钛粉末，在60℃条件下搅拌50分钟，自然冷却静置，即得脱模剂。
实施例6
(1)首先将6.65g司盘80与140g棕榈油混合均匀，加热至40℃条件下搅拌10分钟，自然冷却静置，备用；将3.5g烷基酚聚氧乙烯醚op-10、7.35g十二烷基苯磺酸钠与173.95g水混合均匀，加热至40℃条件下搅拌10分钟，自然冷却静置，备用。
(2)将步骤(1)中的两种液体混合，加热至60℃，然后依次加入0.35g黄原胶、0.7g三乙醇胺，17.5g纳米二氧化钛粉末，在60℃条件下搅拌50分钟，自然冷却静置，即得脱模剂。
对比例1
(1)首先将12.3g司盘40与到87.5g棕榈油混合均匀，加热至40℃条件下搅拌10分钟，自然冷却静置，备用；将5.2g烷基酚聚氧乙烯醚op-10与243.95g水混合均匀，加热至40℃条件下搅拌10分钟，自然冷却静置，备用。
(2)将步骤(1)中的两种液体混合，加热至60℃，然后依次加入0.35g黄原胶、0.7g三乙醇胺，在60℃条件下搅拌50分钟，自然冷却静置，即得脱模剂。
对比例2
参照实施例1制备脱模剂，区别在于，将棕榈油替换为蓖麻油。
对比例3
参照实施例1制备脱模剂，区别在于，将棕榈油替换为大豆油。
测试实施例1～6、对比例1～3制得的脱模剂粘度、稳定性及对清水混凝土的脱模性能，并与市售水性脱模剂、市售油性脱模剂进行比较，其中，市售油性脱模剂为矿物油脱模剂，市售水性脱模剂为矿物油水包油型乳化液制备的混凝土脱模剂。
测试方法如下：
1、参考JC/T949-2005《混凝土制品用脱模剂》标准测试脱模性能；
试验时采用的清水混凝土的基本配比为：水175kg，水泥306kg，矿粉130kg，细骨料700kg，粗骨料1050kg，减水剂3.4kg。
其中，所用水泥为标号42.5的普通硅酸盐水泥，且同一批试件的水泥相同；矿粉为S95级矿粉；细骨料为中砂，细度模数2.5-3.0，含泥量≤1.5％，泥块含量≤1.0％；粗骨料为连续级配石，颜色均匀，表面清洁，粒径为5-25mm，含泥量≤1.0％，泥块含量≤0.5％，针片状含量≤15％；减水剂为聚羧酸系减水剂。
成型清水混凝土试件的模板为300×300×100mm的自制可拆卸钢模板。
2、测试脱模后清水混凝土的外观性能：先用相机拍摄清水混凝土试件照片，采用image-pro plus软件对拍摄照片进行图像处理，主要分为四个步骤：图像采集→灰度处理→气孔面积统计→灰度标准差分析→得出数据，其中灰度标准差为表征混凝土表面的色泽均匀性。
3、参考GB/T 11543-2008《表面活性剂中、高粘度乳液的特性测试及其乳化能力的评价方法》标准测试稳定性；
4、采用旋转粘度计1号转子测定粘度。
测试结果如下表1及图2～6。
表1不同脱模剂的基本性能及脱模性能
Figure BDA0002462716480000051
分析表1可知：
(1)市售油性混凝土脱模剂及市售水性混凝土脱模剂均出现明显的表观质量缺陷，如图1，市售油性脱模剂(a)脱模后在混凝土表面出现明显色差，市售水性脱模剂(b)脱模后在混凝土表面出现明浸渍斑纹；如图2，与市售脱模剂相比，本发明制备的脱模剂粘度低、稳定性好，脱模效果好，清水混凝土的外观平整光洁，气孔孔径小且数量少，表面颜色均匀无色差、无浸渍痕迹，且对钢膜腐蚀性低；
(2)比较对比例1和实施例1～4可以看到，棕榈油使用量太少会影响乳化效果，脱模剂粘度小，脱模效果优异，但是稳定性差；棕榈油的比例为35～45％时，所得脱模剂可以在具备较优的脱模性能的同时保持良好的稳定性；图4中(a)～(d)分别为采用实施例1～4的脱模剂脱模后的墙板表面照片，结合图3～4可以看到，棕榈油制得脱模剂脱模效果优异，表面气孔少且气孔孔径小，与对比例1相比，实施例1～4的墙板表面灰度标准差更小，表面色泽更均匀。
(3)比较实施例1及实施例5～6可知，掺入纳米二氧化钛颗粒后，脱模剂的粘度变大，稳定性有所降低，对脱模剂的脱模效果也产生了劣化影响，图5中(a)～(c)分别为采用实施例1及实施例5～6的脱模剂脱模后的墙板表面照片，但是由图5可以明显看到，清水混凝土表观颜色较浅，即掺入纳米二氧化钛的脱模剂能提高清水混凝土制品表面的抗污染能力；
(4)比较实施例1及对比例2～3可知，图6中(a)～(c)分别为采用实施例1及对比例2～3的脱模剂脱模后的墙板表面照片，与蓖麻油、大豆油等常规植物油相比，本发明采用棕榈油为原料，制得的脱模剂粘度低得多，脱模效果较好，尤其混凝土表面的气孔量显著减少，如图6，且稳定性也较好。

Claims (6)

1.一种环保型清水混凝土用脱模剂，其特征在于，由如下重量百分含量的原料组成：棕榈油35～45％、乳化剂5～10％、防锈剂2‰、稳定剂1‰、纳米二氧化钛0～8％，余量为水。
2.根据权利要求1所述的环保型清水混凝土用脱模剂，其特征在于，所为纳米二氧化钛的粒径为20～50nm。
3.根据权利要求1所述的环保型清水混凝土用脱模剂，其特征在于，所述乳化剂选自司盘40、司盘80、吐温40、吐温80、烷基酚聚氧乙烯醚op-10、十二烷基苯磺酸钠中的至少两种。
4.根据权利要求1所述的环保型清水混凝土用脱模剂，其特征在于，所述防锈剂为苯甲酸钠、三乙醇胺、亚硝酸铵中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的环保型清水混凝土用脱模剂，其特征在于，所述稳定剂为甲基纤维素醚、黄原胶、田菁胶中的一种或几种。
6.一种权利要求1～5中任一项所述环保型清水混凝土用脱模剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)根据乳化剂的乳化性能，将乳化剂与水、乳化剂与棕榈油分别混合搅拌均匀，得到两份混合液，备用；
2)将步骤1)制备的两份混合液混合均匀，依次加入防锈剂、稳定剂和纳米二氧化钛，在10～60℃下搅拌40～50分钟，冷却，即得脱模剂。
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