CN112080336A - 一种棕榈油基环保型混凝土水性脱模剂制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种棕榈油基环保型混凝土水性脱模剂制备方法，该制备方法以环保、可再生的棕榈油为原料，摆脱了传统脱模剂对矿物油的依赖，既实现了植物油的综合利用，又减少了环境污染和人体危害。在混凝土制品制备过程中，各种构件拆模后表面经常会出现露筋、蜂窝麻面、孔洞、缺角等质量缺陷，不仅影响产品表面的装饰效果，还会进一步影响其内在质量和耐久性。为了能够有效的减少混凝土和模板之间的内聚力，大幅度降低混凝土表面的气孔数量，从而达到易于脱模、保持混凝土表观完整及钢模防锈，保证产品外观的同时提高产品质量。本发明制备的一种棕榈油基环保型混凝土水性脱模剂，脱模效果好、不沾模板、且耐水冲刷性高。

Description

一种棕榈油基环保型混凝土水性脱模剂制备方法
技术领域
本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种棕榈油基环保型混凝土水性脱模剂制备方法。
背景技术
混凝土技术的发展一直伴随着人类城市化的发展，混凝土制品已经变成世界上运用领域最为广泛、应用最多的建筑材料。在混凝土制品制备过程中，各种构件拆模后表面经常会出现露筋、蜂窝麻面、孔洞、缺角等质量缺陷，不仅影响产品表面的装饰效果，还会进一步影响其内在质量和耐久性。而脱模剂的使用，能够有效的减少混凝土和模板之间的内聚力，大幅度降低混凝土表面的气孔数量，从而达到易于脱模、保持混凝土表观完整及钢模防锈的目的，从而明显的减少甚至避免混凝土制品表面的质量问题，保证产品外观的同时提高产品质量。
脱模剂种类众多，一般分为油性脱模剂和水性混凝土脱模剂。其中，现有的油性脱模剂具有较好的脱模效果，但脱模后混凝土表面气孔多，需要二次修补、抹光，费工、费时，又由于它是易燃、易挥发品对环境和制品造成污染，这些缺陷已经越来越限制油性脱模剂的使用范围。现有的水性脱模剂主要是乳化油类脱模剂，此类产品的原料大多选择矿物质油作为基础油，不可再生，不易降解且对环境具有危害，其使用1～2次后会在模具上逐渐形成一层水泥粘附物，必须对模具进行清理、甚至磨光、抛光，费工、费时，同时此类脱模剂不能接触雨水，大大限制了其实际的应用场景和应用范围。
发明内容
为了克服上述的技术问题，本发明提供一种棕榈油基环保型混凝土水性脱模剂制备方法。
本发明要解决的技术问题：
现有混凝土脱模剂原材料不可再生且易对环境造成危害、易在模具上形成一层水泥粘附物、不耐雨水冲刷等问题。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种棕榈油基环保型混凝土水性脱模剂制备方法，包括如下步骤：
第一步、称取如下重量份组分原料：棕榈油38-50份、水溶性乳化剂2-3份、油性乳化剂2.5-3.5份、乳化助剂1-2份、基材润湿剂2-2.5份、防水剂2-2.5份和防锈剂0.5-1份；
第二步、乳化剂在棕榈油中预分散：将称量好的棕榈油加入反应釜，在200-300r/min的搅拌转速下，将水溶性乳化剂加入反应釜，至反应釜内混合液呈暗黄色浑浊态停止搅拌；
第三步、乳液形成：在分散转速为1000r/min、温度为45℃条件下，将油溶性乳化剂、乳化助剂、基材润湿剂、防水剂和防锈剂混合制成乳化水，将乳化水加入第二步的反应体系中，直至反应体系中的混合液由暗黄色变为为乳白色，停止加入乳化水，保持温度和转速不变，继续搅拌10min，然后将剩余乳化水缓慢加入反应体系中，缓慢加入乳化水的时间为10min；反应温度设置为45℃是因为，温度低于45℃时，表面活性剂形成的胶束大，对棕榈油的增溶速度慢，表现为乳化稳定性差；温度高于45℃时，表面活性剂分子的运动加剧，使表面活性剂分子在油水界面的定向吸附性能降低，不利于乳化的进行，即乳化稳定性变小。
第四步、棕榈油环保型混凝土水性脱模剂的终形成：乳化水加入完毕后，将分散转速提高至1500r/min，搅拌15min后，加入去离子水将反应液体积稀释一倍，并将转速下降至1000r/min，10min后停止搅拌，即制得乳白色的棕榈油基环保型脱模剂。
进一步地，所述棕榈油为24度精炼棕榈油；所述水溶性乳化剂为异构碳十三醇聚氧乙烯醚。水溶性乳化剂是由饱和的十三碳异构醇加工而成，支链多，渗透能力强，对提高乳液附着力有促进作用，同时十三碳的长链结构使得其与油性脱模剂复配得到的乳化体系具有卓越的乳化稳定性和空间稳定性。
进一步地，所述油溶性乳化剂为失水山梨醇油酸酯；所述基材润湿剂为润湿剂AKN-1045；所述防锈剂为L190-C防锈剂；所述防水剂为聚硅氧烷。
进一步地，所述乳化助剂通过如下步骤制备：
步骤S1：将粉状纤维素和溶剂混合后，在室温下搅拌5-10min，然后放入冰箱中冷冻12-20h，冷冻结束后在室温下解冻得到纤维素溶液；
步骤S2：将环氧氯丙烷加入纤维素溶液中，在室温下搅拌1-2h，得到粗品，粗品用去离子水洗涤三遍，得到乳化助剂。
进一步地，步骤S1中的溶剂由尿素、氢氧化钠和去离子水按质量比6-8：3-5：100混合而成；粉状纤维素和溶剂的用量比为8-10g：100mL；步骤S2中，环氧氯丙烷和纤维素溶液的体积比为5-9：100。
本发明的有益效果：
1、以异构碳十三醇聚氧乙烯醚和失水山梨醇油酸酯复配作为乳化剂，与棕榈油HLB相近，易于乳化，同时异构碳十三醇聚氧乙烯醚由饱和的十三碳异构醇加工而成，支链多，渗透能力强，对提高乳液附着力有促进作用，十三碳的长链结构使得其与失水山梨醇油酸酯复配得到的乳化体系具有卓越的乳化稳定性和空间稳定性。
2、乳化助剂为亲水性高分子材料，加入体系后，和水配合分布在表面活性剂胶束周围，与胶束内核之间的界面能降低；另一方面，当表面活性剂胶束周围的水被溶液取代时，水合的表面活性剂极性头与溶剂间界面自由能的升高可以阻止乳化助剂与表面活性剂发生复合，表现为乳化液的稳定性增强。
3、润湿剂AKN-1045为一种聚醚改性有机硅化合物，作为基材润湿剂能降低乳液的表面张力，使得制备得到的脱模剂乳液能够更容易平铺在模具表面，从而提高其脱模效果；聚硅氧烷为一种有机硅化合物，作为防水剂能提高脱模剂的耐雨水冲刷性，脱模剂中的防水剂分子包围在成膜剂微粒周围，使憎水基团朝向内部，亲水基团朝向外部，可在雨水情况下涂刷而无脱落，适用于雨水天气；防锈剂L190-C的三元羧酸含量高达99％，能提高脱模剂的防锈性能，减少模具使用过后产生的锈迹，从而减少后期的打磨时间。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种棕榈油基环保型混凝土水性脱模剂制备方法，包括如下步骤：
第一步、称取如下重量份组分原料：棕榈油38份、水溶性乳化剂2份、油性乳化剂2.5份、乳化助剂1份、基材润湿剂2份、防水剂2份和防锈剂0.5份；
第二步、乳化剂在棕榈油中预分散：将称量好的棕榈油加入反应釜，在200r/min的搅拌转速下，将水溶性乳化剂加入反应釜，至反应釜内混合液呈暗黄色浑浊态停止搅拌；
第三步、乳液形成：在分散转速为1000r/min、温度为45℃条件下，将油溶性乳化剂、乳化助剂、基材润湿剂、防水剂和防锈剂混合制成乳化水，将乳化水加入第二步的反应体系中，直至反应体系中的混合液由暗黄色变为为乳白色，停止加入乳化水，保持温度和转速不变，继续搅拌10min，然后将剩余乳化水缓慢加入反应体系中，缓慢加入乳化水的时间为10min；
第四步、棕榈油环保型混凝土水性脱模剂的终形成：乳化水加入完毕后，将分散转速提高至1500r/min，搅拌15min后，加入去离子水将反应液体积稀释一倍，并将转速下降至1000r/min，10min后停止搅拌，即制得乳白色的棕榈油基环保型脱模剂。
其中，所述棕榈油为24度精炼棕榈油；所述水溶性乳化剂为异构碳十三醇聚氧乙烯醚。
其中，所述油溶性乳化剂为失水山梨醇油酸酯；所述基材润湿剂为润湿剂AKN-1045；所述防锈剂为L190-C防锈剂；所述防水剂为聚硅氧烷。
其中，所述乳化助剂通过如下步骤制备：
步骤S1：将粉状纤维素和溶剂混合后，在室温下搅拌5min，然后放入冰箱中冷冻12h，冷冻结束后在室温下解冻得到纤维素溶液；
步骤S2：将环氧氯丙烷加入纤维素溶液中，在室温下搅拌1h，得到粗品，粗品用去离子水洗涤三遍，得到乳化助剂。
其中，步骤S1中的溶剂由尿素、氢氧化钠和去离子水按质量比6：3：100混合而成；粉状纤维素和溶剂的用量比为8g：100mL；步骤S2中，环氧氯丙烷和纤维素溶液的体积比为5：100。
实施例2
一种棕榈油基环保型混凝土水性脱模剂制备方法，包括如下步骤：
第一步、称取如下重量份组分原料：棕榈油44份、水溶性乳化剂2.5份、油性乳化剂3份、乳化助剂1.5份、基材润湿剂2.2份、防水剂2.2份和防锈剂0.7份；
第二步、乳化剂在棕榈油中预分散：将称量好的棕榈油加入反应釜，在250r/min的搅拌转速下，将水溶性乳化剂加入反应釜，至反应釜内混合液呈暗黄色浑浊态停止搅拌；
第三步、乳液形成：在分散转速为1000r/min、温度为45℃条件下，将油溶性乳化剂、乳化助剂、基材润湿剂、防水剂和防锈剂混合制成乳化水，将乳化水加入第二步的反应体系中，直至反应体系中的混合液由暗黄色变为为乳白色，停止加入乳化水，保持温度和转速不变，继续搅拌10min，然后将剩余乳化水缓慢加入反应体系中，缓慢加入乳化水的时间为10min；
第四步、棕榈油环保型混凝土水性脱模剂的终形成：乳化水加入完毕后，将分散转速提高至1500r/min，搅拌15min后，加入去离子水将反应液体积稀释一倍，并将转速下降至1000r/min，10min后停止搅拌，即制得乳白色的棕榈油基环保型脱模剂。
其中，所述棕榈油为24度精炼棕榈油；所述水溶性乳化剂为异构碳十三醇聚氧乙烯醚。
其中，所述油溶性乳化剂为失水山梨醇油酸酯；所述基材润湿剂为润湿剂AKN-1045；所述防锈剂为L190-C防锈剂；所述防水剂为聚硅氧烷。
其中，所述乳化助剂通过如下步骤制备：
步骤S1：将粉状纤维素和溶剂混合后，在室温下搅拌8min，然后放入冰箱中冷冻16h，冷冻结束后在室温下解冻得到纤维素溶液；
步骤S2：将环氧氯丙烷加入纤维素溶液中，在室温下搅拌1.5h，得到粗品，粗品用去离子水洗涤三遍，得到乳化助剂。
其中，步骤S1中的溶剂由尿素、氢氧化钠和去离子水按质量比7：4：100混合而成；粉状纤维素和溶剂的用量比为9g：100mL；步骤S2中，环氧氯丙烷和纤维素溶液的体积比为7：100。
实施例3
一种棕榈油基环保型混凝土水性脱模剂制备方法，包括如下步骤：
第一步、称取如下重量份组分原料：棕榈油50份、水溶性乳化剂3份、油性乳化剂3.5份、乳化助剂2份、基材润湿剂2.5份、防水剂2.5份和防锈剂1份；
第二步、乳化剂在棕榈油中预分散：将称量好的棕榈油加入反应釜，在300r/min的搅拌转速下，将水溶性乳化剂加入反应釜，至反应釜内混合液呈暗黄色浑浊态停止搅拌；
第三步、乳液形成：在分散转速为1000r/min、温度为45℃条件下，将油溶性乳化剂、乳化助剂、基材润湿剂、防水剂和防锈剂混合制成乳化水，将乳化水加入第二步的反应体系中，直至反应体系中的混合液由暗黄色变为为乳白色，停止加入乳化水，保持温度和转速不变，继续搅拌10min，然后将剩余乳化水缓慢加入反应体系中，缓慢加入乳化水的时间为10min；
第四步、棕榈油环保型混凝土水性脱模剂的终形成：乳化水加入完毕后，将分散转速提高至1500r/min，搅拌15min后，加入去离子水将反应液体积稀释一倍，并将转速下降至1000r/min，10min后停止搅拌，即制得乳白色的棕榈油基环保型脱模剂。
其中，所述棕榈油为24度精炼棕榈油；所述水溶性乳化剂为异构碳十三醇聚氧乙烯醚。
其中，所述油溶性乳化剂为失水山梨醇油酸酯；所述基材润湿剂为润湿剂AKN-1045；所述防锈剂为L190-C防锈剂；所述防水剂为聚硅氧烷。
其中，所述乳化助剂通过如下步骤制备：
步骤S1：将粉状纤维素和溶剂混合后，在室温下搅拌10min，然后放入冰箱中冷冻20h，冷冻结束后在室温下解冻得到纤维素溶液；
步骤S2：将环氧氯丙烷加入纤维素溶液中，在室温下搅拌2h，得到粗品，粗品用去离子水洗涤三遍，得到乳化助剂。
其中，步骤S1中的溶剂由尿素、氢氧化钠和去离子水按质量比8：5：100混合而成；粉状纤维素和溶剂的用量比为10g：100mL；步骤S2中，环氧氯丙烷和纤维素溶液的体积比为9：100。
对比例1
本对比为市面上常见的一种脱模剂。
对实施例1-3和对比例1制得的脱模剂进行性能测试，测试结果如下表1所示：
表1
Figure BDA0002707012050000081
由上表1可知本发明制得的脱模剂的脱模效果好、不沾模板、且耐水冲刷性高的水性脱模剂，且在制备过程中以环保、可再生的棕榈油为原料，摆脱了传统脱模剂对矿物油的依赖，既实现了植物油的综合利用，又减少了环境污染和人体危害。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上内容仅仅是对本发明所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种棕榈油基环保型混凝土水性脱模剂制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
第一步、称取如下重量份组分原料：棕榈油38-50份、水溶性乳化剂2-3份、油性乳化剂2.5-3.5份、乳化助剂1-2份、基材润湿剂2-2.5份、防水剂2-2.5份和防锈剂0.5-1份；
第二步、乳化剂在棕榈油中预分散：将称量好的棕榈油加入反应釜，在200-300r/min的搅拌转速下，将水溶性乳化剂加入反应釜，至反应釜内混合液呈暗黄色浑浊态停止搅拌；
第三步、乳液形成：在分散转速为1000r/min、温度为45℃条件下，将油溶性乳化剂、乳化助剂、基材润湿剂、防水剂和防锈剂混合制成乳化水，将乳化水加入第二步的反应体系中，直至反应体系中的混合液由暗黄色变为为乳白色，停止加入乳化水，保持温度和转速不变，继续搅拌10min，然后将剩余乳化水缓慢加入反应体系中，缓慢加入乳化水的时间为10min；
第四步、棕榈油环保型混凝土水性脱模剂的终形成：乳化水加入完毕后，将分散转速提高至1500r/min，搅拌15min后，加入去离子水将反应液体积稀释一倍，并将转速下降至1000r/min，10min后停止搅拌，即制得乳白色的棕榈油基环保型脱模剂。
2.根据权利要求1所述的一种棕榈油基环保型混凝土水性脱模剂制备方法，其特征在于，所述棕榈油为24度精炼棕榈油；所述水溶性乳化剂为异构碳十三醇聚氧乙烯醚。
3.根据权利要求1所述的一种棕榈油基环保型混凝土水性脱模剂制备方法，其特征在于，所述油溶性乳化剂为失水山梨醇油酸酯；所述基材润湿剂为润湿剂AKN-1045；所述防锈剂为L190-C防锈剂；所述防水剂为聚硅氧烷。
4.根据权利要求1所述的一种棕榈油基环保型混凝土水性脱模剂制备方法，其特征在于，所述乳化助剂通过如下步骤制备：
步骤S1：将粉状纤维素和溶剂混合后，在室温下搅拌5-10min，然后放入冰箱中冷冻12-20h，冷冻结束后在室温下解冻得到纤维素溶液；
步骤S2：将环氧氯丙烷加入纤维素溶液中，在室温下搅拌1-2h，得到粗品，粗品用去离子水洗涤三遍，得到乳化助剂。
5.根据权利要求4所述的一种棕榈油基环保型混凝土水性脱模剂制备方法，其特征在于，步骤S1中的溶剂由尿素、氢氧化钠和去离子水按质量比6-8：3-5：100混合而成；粉状纤维素和溶剂的用量比为8-10g：100mL；步骤S2中，环氧氯丙烷和纤维素溶液的体积比为5-9：100。
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