CN112048361A

CN112048361A - 一种油状水性混凝土脱模剂及其制备方法

Info

Publication number: CN112048361A
Application number: CN202010971141.3A
Authority: CN
Inventors: 王伟; 周婷婷
Original assignee: Hunan Jiameilesu New Material Co ltd
Current assignee: Hunan Jiameilesu New Material Co ltd
Priority date: 2020-09-16
Filing date: 2020-09-16
Publication date: 2020-12-08
Anticipated expiration: 2040-09-16
Also published as: CN112048361B

Abstract

一种油状水性混凝土脱模剂及其制备方法，所述脱模剂的原料组分为：丙烯酸酯0.9wt%~1.6wt%、阴离子型乳化剂0.3wt%~1.0wt%、硅烷4.3wt%~8.0wt%、引发剂0.1wt%~0.5wt%、水23.8wt%~39.5wt%、复合乳化剂5.5wt%~11.6wt%、脂肪酸4.4wt%~8.9wt%、油脂35.8wt%~52.7wt%、稳定剂1.1wt%~3.0wt%、阻锈剂0.9wt%~1.6wt%；本发明还包括所述脱模剂的制备方法。本发明脱模剂在表面喷涂后，成膜更致密，具有防水作用；产品稀释液可90d不分层，常温存放稳定性≥9个月；本发明制备方法，工艺简单，易于工业生产。

Description

一种油状水性混凝土脱模剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种混凝土脱模剂及其制备方法，具体涉及一种水性混凝土脱模剂及其制备方法。

背景技术

脱模剂是用在两个彼此易于粘着的物体表面的一个界面涂层，它可使物体表面易于脱离、光滑及洁净。混凝土脱模剂是一种涂于模板内壁起润滑和隔离作用，使混凝土在拆模时能顺利脱离模板，保持混凝土形状完整无损的物质。同传统的脱模材料机油或废机油相比，脱模剂具有容易脱模、不污染混凝土表面、不腐蚀模板、涂刷简便、价格低廉等优点，因而在建筑施工领域获得了广泛的应用。

现有的混凝土脱模剂中水性脱模剂亲水性过强，难以快干成膜。在实际应用过程中，脱模剂涂覆后，耐水冲刷性能不够理想，不适用于南方多雨、潮湿的施工环境，油性脱模剂在使用过程中常常会污染混凝土表面，影响后期装饰。

CN106190512A公开了一种混凝土水性脱模剂及其制备方法，所述混凝土水性脱模剂的原料组分为：复合乳化剂0.2～2.5％，机油8.5～14％，水85～91％，所述复合乳化剂是由非离子表面活性剂、分散剂、成膜剂、阻绣剂、聚醚改性硅氧烷、防腐剂和乳液稳定剂复配而成，但该方案采用的机油杂质多，成分复杂不稳定，每批次的产品的品质也随之变化，对大规模工业化生产非常不利。

CN107987941A公开了一种混凝土脱模剂，包括以下组分：端烯基聚氧乙烯醚、丙烯酸、过硫酸铵、巯基丙酸、双氧水、羟基化植物油、葡萄碳酸钠、有机硅、聚乙二醇、聚乙烯醇、去离子水、聚丙烯酰胺、盐酸、十二烷基硫酸钠。添加一定数量的葡萄糖酸钠后，可达到良好的脱模效果；使用植物油基脱模剂可以提高混凝土表面质量；但该脱模剂中含有的减水剂成分和缓凝成分会使脱模时间延长，混凝土粘附量增加。

CN106497664A公开了一种混凝，土表层防水剂及其制备方法，生产原料包括以下组分（重量份数）：动植物油脂20~30份，氢氧化钠10~20份，盐酸10~20份，硝酸铅3~5份，氯化钠5~9份和去离子水。本发明防水性好，使用后混凝土表面平整、密实、有光泽，减少了混凝土表层的蜂窝麻面，且脱模效果好，不用再单独使用脱模剂，成本低，施工方便；但该方法的脱模机理仍然是皂化反应，脱模效果有限，且容易粘连脏模。

CN111073750A公开了一种清水混凝土脱模剂及其制备方法按重量份数计，包括：纳米氧化锌3～5份，硅烷偶联剂0.5～2份，丙烯酸酯类单体70～90份，烯丙基聚氧乙烯醚50～60份，有机硅单体10～20份，乳化剂1～5份，引发剂1～2份，碳酸氢钠0.5～1份，消泡剂0.5～1份，分散剂0.5～1.5份，流平剂0.5～1.5份，成膜助剂0.5～1.5份，增稠剂1～3份，去离子水150～250份；该方法采用的改性纳米氧化锌这一成分具有的光催化效应，容易导致脱模剂不稳定，见光易分解，须避光保存，对脱模剂的保存条件也比较苛刻。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种油状水性混凝土脱模剂及其制备方法；该脱模剂具有良好的稳定性和防水性，制备方法工艺简单，易于工业生产。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案如下：一种油状水性混凝土脱模剂，原料组分为：丙烯酸酯0.9wt%~1.6wt%、阴离子型乳化剂0.3wt%~1.0wt%、硅烷4.3wt%~8.0wt%、引发剂0.1wt%~0.5wt%、水23.8wt%~39.5wt%、复合乳化剂5.5wt%~11.6wt%、脂肪酸4.4wt%~8.9wt%、油脂35.8wt%~52.7wt%、稳定剂1.1wt%~3.0wt%、阻锈剂0.9wt%~1.6wt%。

油状水性混凝土脱模剂的原料组分更优选为：丙烯酸酯1.0wt%~1.4wt%、阴离子型乳化剂0.4wt%~0.8wt%、硅烷5.1wt%~7.5wt%、引发剂0.1wt%~0.4wt%、水25.9wt%~32.4wt%、复合乳化剂6.5wt%~10.3wt%、脂肪酸5.1wt%~7.5wt%、油脂41.0wt%~50.0wt%、稳定剂1.3wt%~2.3wt%、阻锈剂1.0wt%~1.55wt%。

油状水性混凝土脱模剂的原料组分进一步优选为：丙烯酸酯1.16wt%~1.22wt%、阴离子型乳化剂0.46wt%~0.67wt%、硅烷5.43wt%~6.72wt%、引发剂0.13wt%~0.26wt%、水28.23wt%~30.30wt%、复合乳化剂7.58wt%~9.01wt%、脂肪酸5.43wt%~6.59wt%、油脂45.45wt%~47.49wt%、稳定剂1.34wt%~1.98wt%、阻锈剂1.16wt%~1.36wt%。

本发明所使用的丙烯酸酯与硅烷在引发剂的作用下共聚，形成有机高分子复合防水成分；丙烯酸酯主要通过在基体表面形成薄的防水层来阻止水分渗入，而硅烷分子量小，物质自身并不具憎水性，但容易被弱酸分解，形成烷基聚硅酸盐，与水反应后产生能使毛细孔憎水的活性物质，渗透性较强，对结构的抗渗性能有较大的改善。两者聚合反应，防水的同时保证水蒸气自由出入，使基材表面保持着呼吸功能，有效改善防水层剥离、起鼓等现象，提高防水层的使用寿命。

优选地，所述阴离子型乳化剂为十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、烷基聚氧乙烯醚硫酸钠中的一种或两种以上。

优选地，所述丙烯酸酯为甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯中的一种或两种以上；所述硅烷选自甲基硅醇钠、二乙烯三胺基甲基氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷中的一种或两种以上。

优选地，所述引发剂为过硫酸钾、过硫酸铵、吩噻嗪中的一种或两种以上。

优选地，所述复合乳化剂为油溶性乳化剂和/或水溶性乳化剂。乳化剂选自Span-60（司盘60）、Span-80（司盘80）、Tween-60（吐温60）、Tween-80（吐温80）、OP-9、OP-10中的一种或两种以上的混合物。

优选地，所述脂肪酸为油酸、棕榈酸、月桂酸中的一种或两种以上；所述油脂为天然动植物油脂，更优选大豆油、玉米油、菜籽油、蓖麻油和棉籽油中的一种或两种以上。

优选地，所述稳定剂为二月桂酸二正丁基锡或二月桂酸二正辛基锡中的一种。

优选地，所述阻锈剂为烷基咪唑啉、苯甲酸钠或JK-H₂O(A)复合氨基醇中的一种。

本发明油状水性混凝土脱模剂的制备方法，包括以下步骤：

（1）将阴离子型乳化剂分为两部分，30-40℃条件下，将水和一部分阴离子型乳化剂分散均匀，缓慢加入丙烯酸酯和剩余阴离子型乳化剂，然后恒温搅拌30-60min，得溶液a；

（2）将硅烷和引发剂加入到所述溶液a中，70-80℃条件下搅拌2-4小时，冷却至30-40℃备用；

（3）加入水和复合乳化剂并持续搅拌，缓慢倒入脂肪酸和油脂，搅拌均匀后加入稳定剂，加速搅拌2-3小时，加入阻锈剂，继续搅拌10-30min，即成。

优选地，所述加速搅拌时搅拌的速度为5000-8000转/分，其他情况下搅拌的速度为1000-2000转/分。乳化效果与搅拌速度密切相关，此处加速搅拌的有助于使各组分乳化分散得更均匀。

优选地，步骤（1）与步骤（3）的加水量之比为1:6~9。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)本发明引入了有机高分子复合防水成分，使得脱模剂在表面喷涂后，成膜更致密，并具有一定防水作用，增强了成膜的延展性，对混凝土表面气泡有良好的抑制作用；

(2)本发明利用有机高分子复合防水成分及有机稳定剂之间的协同增稠、分散作用，所制备的混凝土脱模剂长期稳定性良好，产品稀释液可90d不分层，常温存放稳定性≥9个月；

(3)本发明的混凝土脱模剂采用的制备方法，工艺简单，条件易控制，易于工业生产。

具体实施方式

为了加强对本发明的理解，下面将结合实施例对本发明作进一步的详细描述，以下各实施例并不对本发明的保护范围构成限定。

各实施例所用化学原料均为普通市售产品，均通过常规商业途径获得。

实施例1

本实施例油状水性混凝土脱模剂的原料组分为：丙烯酸酯1.21%、阴离子型乳化剂0.46%、硅烷6.06%、引发剂0.15%、水30.30%、复合乳化剂7.58%、脂肪酸6.06%、油脂45.45%、稳定剂1.52%、阻锈剂1.21%。其中丙烯酸酯为甲基丙烯酸甲酯、阴离子型乳化剂为十二烷基硫酸钠、硅烷为甲基硅醇钠、引发剂为过硫酸钾、复合乳化剂为质量比1∶1的Span-60和Tween-60、脂肪酸为油酸、油脂为大豆油、稳定剂为二月桂酸二正丁基锡、阻锈剂为苯甲酸钠。

本实施例油状水性混凝土脱模剂的制备方法：

（1）反应釜升温至40℃，加入20份水和1份十二烷基硫酸钠，分散均匀后缓慢加入8份甲基丙烯酸甲酯和2份十二烷基硫酸钠，然后恒温搅拌50min，得溶液a；

（2）将40份甲基硅醇钠和1份过硫酸钾加入到所述溶液a中，80℃条件下搅拌反应3小时，冷却至40℃备用；

（3）将180份水和50份复合乳化剂加入反应釜中并持续搅拌，缓慢倒入40份油酸和大豆油300份，搅拌均匀，然后加入10份二月桂酸二正丁基锡，加速搅拌2小时，然后加入8份苯甲酸钠，继续搅拌20min，即成；

整个制备过程中，所述加速搅拌时搅拌的速度为7000转/分，其他情况下搅拌的速度为1500转/分。

实施例2

本实施例油状水性混凝土脱模剂的原料组分为：丙烯酸酯1.19%、阴离子型乳化剂0.52%、硅烷5.93%、引发剂0.26%、水28.32%、复合乳化剂7.91%、脂肪酸6.59%、油脂46.11%、稳定剂1.98%、阻锈剂1.19%。其中丙烯酸酯为甲基丙烯酸甲酯、阴离子型乳化剂为十二烷基硫酸钠、硅烷为甲基硅醇钠、引发剂为过硫酸钾、复合乳化剂为质量比1∶1的Span-80和Tween-80、脂肪酸为油酸、油脂为玉米油、稳定剂为二月桂酸二正丁基锡、阻锈剂为苯甲酸钠。

本实施例油状水性混凝土脱模剂的制备方法：

（1）反应釜升温至40℃，搅拌均匀后加入25份水和2份十二烷基硫酸钠,分散均匀后缓慢加入9份甲基丙烯酸甲酯和2份十二烷基硫酸钠，然后恒温搅拌40min，得溶液a；

（2）将45份甲基硅醇钠和2份过硫酸钾加入到所述溶液a中，80℃条件下搅拌反应3小时，冷却至40℃备用。

（3）将190份水和60份复合乳化剂加入反应釜中并持续搅拌，缓慢倒入50份油酸和玉米油350份，搅拌均匀，然后加入15份二月桂酸二正丁基锡，加速搅拌2小时，然后加入9份苯甲酸钠，继续搅拌15min，即成；

整个制备过程中，所述加速搅拌时搅拌的速度为8000转/分，其他情况下搅拌的速度为1000转/分。

实施例3

本实施例油状水性混凝土脱模剂的原料组分为：丙烯酸酯1.21%、阴离子型乳化剂0.67%、硅烷6.72%、引发剂0.13%、水28.23%、复合乳化剂8.74%、脂肪酸6.05%、油脂45.70%、稳定剂1.34%、阻锈剂1.21%。其中丙烯酸酯为甲基丙烯酸乙酯、阴离子型乳化剂为十二烷基硫酸钠、硅烷为甲基硅醇钠、引发剂为过硫酸钾、复合乳化剂为质量比1∶1的Span-60和OP-9、脂肪酸为油酸、油脂为菜籽油、稳定剂为二月桂酸二正丁基锡、阻锈剂为JK-H₂O(A)复合氨基醇。

本实施例油状水性混凝土脱模剂的制备方法：

（1）反应釜升温至35℃，搅拌均匀后加入30份水和2份十二烷基硫酸钠,分散均匀后缓慢加入9份甲基丙烯酸乙酯和3份十二烷基硫酸钠，然后恒温搅拌30min，得溶液a；

（2）将50份甲基硅醇钠和1份过硫酸钾加入到所述溶液a中，80℃条件下搅拌反应2小时，冷却至35℃备用。

（3）将180份水和65份复合乳化剂加入反应釜中并持续搅拌，缓慢倒入45份油酸和菜籽油340份，搅拌均匀，然后加入10份二月桂酸二正丁基锡，加速搅拌2小时，然后加入9份JK-H₂O(A)复合氨基醇，继续搅拌20min，即成；

整个制备过程中，所述加速搅拌时搅拌的速度为5000转/分，其他情况下搅拌的速度为1000转/分。

实施例4

本实施例油状水性混凝土脱模剂的原料组分为：丙烯酸酯1.22%、阴离子型乳化剂0.54%、硅烷5.43%、引发剂0.14%、水28.49%、复合乳化剂8.14%、脂肪酸5.43%、油脂47.49%、稳定剂1.76%、阻锈剂1.36%。其中丙烯酸酯为甲基丙烯酸乙酯、阴离子型乳化剂为十二烷基苯磺酸钠、硅烷为二乙烯三胺基甲基氧基硅烷、引发剂为过硫酸铵、复合乳化剂为质量比1∶1的Span-80和OP-10、脂肪酸为棕榈酸、油脂为大豆油、稳定剂为二月桂酸二正辛基锡、阻锈剂为JK-H₂O(A)复合氨基醇。

本实施例油状水性混凝土脱模剂的制备方法：

（1）反应釜升温至30℃，搅拌均匀后加入25份水和2份十二烷基苯磺酸钠,分散均匀后缓慢加入9份甲基丙烯酸乙酯和2份十二烷基苯磺酸钠，然后恒温搅拌60min，得溶液a

（2）将40份二乙烯三胺基甲基氧基硅烷和1份过硫酸铵加入到所述溶液a中，70℃条件下搅拌反应3小时，冷却至30℃备用。

（3）将185份水和60份复合乳化剂加入反应釜中并持续搅拌，缓慢倒入40份棕榈酸和大豆油350份，搅拌均匀，然后加入13份二月桂酸二正辛基锡，加速搅拌2.5小时，然后加入10份JK-H₂O(A)复合氨基醇，继续搅拌10min，即成；

整个制备过程中，所述加速搅拌时搅拌的速度为6000转/分，其他情况下搅拌的速度为1800转/分。

实施例5

本实施例油状水性混凝土脱模剂的原料组分为：丙烯酸酯1.16%、阴离子型乳化剂0.64%、硅烷5.79%、引发剂0.26%、水28.31%、复合乳化剂9.01%、脂肪酸5.79%、油脂46.33%、稳定剂1.55%、阻锈剂1.16%。其中丙烯酸酯为甲基丙烯酸乙酯、阴离子型乳化剂为十二烷基苯磺酸钠、硅烷为二乙烯三胺基甲基氧基硅烷、引发剂为过硫酸铵、复合乳化剂为质量比1∶1的Tween-60和OP-10、脂肪酸为棕榈酸、油脂为蓖麻油、稳定剂为二月桂酸二正辛基锡、阻锈剂为JK-H₂O(A)复合氨基醇。

本实施例油状水性混凝土脱模剂的制备方法：

（1）反应釜升温至30℃，搅拌均匀后加入30份水和2份十二烷基苯磺酸钠,分散均匀后缓慢加入9份甲基丙烯酸乙酯和3份十二烷基苯磺酸钠，然后恒温搅拌45min，得溶液a

（2）将45份二乙烯三胺基甲基氧基硅烷和2份过硫酸铵加入到所述溶液a中，70℃条件下搅拌反应2小时，冷却至30℃备用。

（3）将190份水和70份复合乳化剂加入反应釜中并持续搅拌，缓慢倒入45份棕榈酸和蓖麻油360份，搅拌均匀，然后加入12份二月桂酸二正辛基锡，加速搅拌2小时，然后加入9份JK-H₂O(A)复合氨基醇，继续搅拌30min，即成；

整个制备过程中，所述加速搅拌时搅拌的速度为5500转/分，其他情况下搅拌的速度为2000转/分。

将实施例1~5得到的混凝土脱模剂，按JC/T949-2005《混凝土制品用脱模剂》标准进行测量，并观察脱模剂乳液状态的干燥时间、稳定性和脱模性能。结果如表一所示。

表1 JC/T949-2005的标准与实施例1~5的性能测试结果

由表1可以看出，本发明实施例1~5的脱模剂在干燥时间，稳定性和脱模性能等方面都满足或优于标准JC/T949-2005《混凝土制品用脱模剂》的要求；进一步储存试验的结果为，实施例1~5制备出的脱模剂在常温条件下存放9个月后依然保持均匀状态。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，不能以此限定本发明实施的范围，依本发明专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰皆应仍属本发明涵盖的范围内。

Claims

1.一种油状水性混凝土脱模剂，其特征在于，原料组分为：丙烯酸酯0.9wt%~1.6wt%、阴离子型乳化剂0.3wt%~1.0wt%、硅烷4.3wt%~8.0wt%、引发剂0.1wt%~0.5wt%、水23.8wt%~39.5wt%、复合乳化剂5.5wt%~11.6wt%、脂肪酸4.4wt%~8.9wt%、油脂35.8wt%~52.7wt%、稳定剂1.1wt%~3.0wt%、阻锈剂0.9wt%~1.6wt%。

2.根据权利要求1所述的油状水性混凝土脱模剂，其特征在于，所述阴离子型乳化剂为十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、烷基聚氧乙烯醚硫酸钠中的一种或两种以上。

3.根据权利要求1或2所述的油状水性混凝土脱模剂，其特征在于，所述丙烯酸酯为甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯中的一种或两种以上；所述硅烷选自甲基硅醇钠、二乙烯三胺基甲基氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷中的一种或两种以上。

4.根据权利要求1~3之一所述的油状水性混凝土脱模剂，其特征在于，所述引发剂为过硫酸钾、过硫酸铵、吩噻嗪中的一种或两种以上。

5.根据权利要求1~4之一所述的油状水性混凝土脱模剂，其特征在于，所述复合乳化剂为油溶性乳化剂和/或水溶性乳化剂；乳化剂选自Span-60、Span-80、Tween-60、Tween-80、OP-9、OP-10中的一种或两种以上的混合物。

6.根据权利要求1~5之一所述的油状水性混凝土脱模剂，其特征在于，所述脂肪酸为油酸、棕榈酸、月桂酸中的一种或两种以上；所述油脂为天然动植物油脂，优选大豆油、玉米油、菜籽油、蓖麻油和棉籽油中的一种或两种以上。

7.根据权利要求1~6之一所述的油状水性混凝土脱模剂，其特征在于，所述稳定剂为二月桂酸二正丁基锡或二月桂酸二正辛基锡中的一种。

8.根据权利要求1~7之一所述的油状水性混凝土脱模剂，其特征在于，所述阻锈剂为烷基咪唑啉、苯甲酸钠或JK-H₂O(A)复合氨基醇中的一种。

9.如权利要求1~8之一所述的一种油状水性混凝土脱模剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

10.根据权利要求9所述的油状水性混凝土脱模剂的制备方法，其特征在于，所述加速搅拌时搅拌的速度为5000-8000转/分，其他情况下搅拌的速度为1000-2000转/分；步骤（1）与步骤（3）的加水量之比为1:6~9。