CN112226268B - 一种植物油基混凝土脱模剂及其制备方法 - Google Patents

一种植物油基混凝土脱模剂及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种植物油基混凝土脱模剂，原料按质量百分比包括：植物油30‑50份、司盘60 1‑22份、司盘20 0.5‑1.5份、疏水性聚硅氧烷2‑5份、植物油乳化剂V20 2‑4份、消泡剂0.4‑0.8份、防腐剂0.1‑0.3份、防绣剂0.1‑0.3份、去离子水45‑55份。其制备方法包括以下步骤：（1）取植物油倒入反应釜中，高速搅拌；（2）再将剩余植物油倒入，加热，先向反应釜中加司盘60，再加司盘20；（3）将步骤（2）中的混合物溶液加入步骤（1）中，搅拌均匀，再加植物油乳化剂V20，再加疏水性聚硅氧烷，搅拌分散后加去离子水；（4）向步骤（3）的乳液中加消泡剂、防腐剂、防绣剂。

Description

一种植物油基混凝土脱模剂及其制备方法
技术领域
本发明属于混凝土技术领域，具体涉及一种植物油基混凝土脱模剂及其制备方法。
背景技术
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或材料。混凝土脱模剂作为一种必不可少的混凝土外加剂，综合性能优异的脱模剂可以有效保证混凝土构件棱角整齐无损且表面色泽均一、光滑平整，且脱模后，模板清理容易，能提高施工效率等，因此，脱模剂在混凝土技术和建筑材料的发展和应用中发挥着重要的作用。随着经济高速发展，混凝土胶凝材料的应用发展进入了一个新时代，人们对混凝土结构的表面质量要求越来越高。而混凝土表面的气孔不仅影响建筑结构物表面的美观，同时也影响建筑结构物的强度与耐久性，这就要求混凝土脱模剂具有快速且完整地与模具脱离等多种功能。
目前，混凝土行业使用的脱模剂大多数是矿物油基脱模剂，这些脱模剂性能优异，但是原材料有不可再生资源组成，成本高且不易生物降解，对周围的环境产生影响。随着矿物油资源的不断紧缺，人类环保意识的增强，探索开发可再生资源的混凝土脱模剂代替当前矿物油基混凝土脱模剂变得尤为迫切。
发明内容
为解决上述问题，本发明的目的是提供一种植物油基混凝土脱模剂及其制备方法。
一种植物油基混凝土脱模剂，原料按质量百分比包括：植物油30-50份、司盘60 1-22份、司盘20 0.5-1.5份、疏水性聚硅氧烷2-5份、植物油乳化剂V20 2-4份、消泡剂0.4-0.8份、防腐剂0.1-0.3份、防绣剂0.1-0.3份、去离子水45-55份。
进一步的，所述疏水性聚硅氧烷的化学结构通式如下式(I)所示：
Figure RE-GDA0002823848320000021
其中x为10-20之间的整数；y为10-20之间的整数；m为9、11、13、15。
进一步的，所述植物油为大豆油、菜籽油、花生油、玉米油中的一种或几种。
进一步的，所述消泡剂为水性消泡剂810。
进一步的，所述防腐剂为对羟基苯甲酸酯。
进一步的，所述防锈剂为三乙醇胺、二乙醇胺中的一种或两种。
以上所述的植物油基混凝土脱模剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)取所述植物油倒入带有高速分散装置的反应釜中，高速搅拌，搅拌速度为1000-1200rpm；
(2)再将剩余植物油倒入带有加热搅拌反应的反应釜中，将植物油加热到80-100℃时，先向反应釜中加入司盘60，温度保持在80-100℃搅拌混合均匀，然后再向反应釜中加入司盘20，搅拌混合均匀，得到的混合物溶液备用；
(3)将所述步骤(2)得到的混合物溶液加入所述步骤(1)中，并将搅拌速度增加到3000rpm，搅拌2-5min后，向反应釜中加入植物油乳化剂V20，再搅拌混合5-10min后加入疏水性聚硅氧烷，高速搅拌分散2-2.5h，然后迅速向反应釜中加入去离子水，高速分散乳化1-1.5h，得到乳白色的乳液；
(4)将所述步骤(3)得到的乳白色的乳液在搅拌速度为3000rpm下搅拌，向乳液中先后分别加入消泡剂、防腐剂、防绣剂，搅拌混合均匀，即得到植物油基混凝土脱模剂。
进一步的，所述步骤(1)中所用植物油的量为总量的1/2-2/3。
本发明植物油基混凝土脱模剂及其制备方法，与现有技术相比，其有益效果在于：1.本发明以植物油为有效成分，辅以添加剂复合而成，能大幅度减少混凝土的表面气孔，在模板表面成膜容易且易生物降解，成膜快，脱模干净，不污染钢筋，具有防腐和防锈性能及可再生性；2.本发明选用的梳状线性结构的侧链含有长链烷烃的疏水性聚硅氧烷具有相对低的表面张力和疏水性，从而使所制备的脱模剂稳定性好且易成膜，该形成膜还可以与水泥水化产物(氢氧化钙)发生化学作用，生成非水性的钙皂，形成一种无粘结性的隔离膜，起隔离作用。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明的原理和特征进行描述，所举实施例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
实施例1
一种植物油基混凝土脱模剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)取25kg大豆油倒入带有高速分散装置的反应釜中，高速搅拌，搅拌速度为1000-1200rpm；
(2)再将15kg大豆油倒入带有加热搅拌反应的反应釜中，将大豆油加热到85℃时，先向反应釜中加入1.5kg司盘60，温度保持在85℃搅拌混合均匀，然后再向反应釜中加入1.0kg司盘20，搅拌混合均匀，得到的混合物溶液备用；
(3)将所述步骤(2)得到的混合物溶液加入所述步骤(1)中，并将搅拌速度增加到3000rpm，搅拌5min后，向反应釜中加入2.5kg植物油乳化剂 V20，再搅拌混合10min后加入3kg疏水性聚硅氧烷(结构式如下式II所示)，高速搅拌分散2.5h，然后迅速向反应釜中加入51kg去离子水，高速分散乳化 1.5h，得到乳白色的乳液；
(4)将所述步骤(3)得到的乳白色的乳液在搅拌速度为3000rpm下搅拌，向乳液中先后分别加入0.5kg消泡剂810、0.2kg对羟基苯甲酸酯和0.2kg 三乙醇胺，搅拌混合均匀，即得到植物油基混凝土脱模剂。
Figure RE-GDA0002823848320000041
实施例2
一种植物油基混凝土脱模剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)取25kg大豆油倒入带有高速分散装置的反应釜中，高速搅拌，搅拌速度为1000-1200rpm；
(2)再将15kg大豆油倒入带有加热搅拌反应的反应釜中，将大豆油加热到85℃时，先向反应釜中加入1.5kg司盘60，温度保持在85℃搅拌混合均匀，然后再向反应釜中加入1.0kg司盘20，搅拌混合均匀，得到的混合物溶液备用；
(3)将所述步骤(2)得到的混合物溶液加入所述步骤(1)中，并将搅拌速度增加到3000rpm，搅拌5min后，向反应釜中加入2.5kg植物油乳化剂 V20，再搅拌混合10min后加入4.5kg疏水性聚硅氧烷(结构式如下式III所示)，高速搅拌分散2.5h，然后迅速向反应釜中加入49.5kg去离子水，高速分散乳化1.5h，得到乳白色的乳液；
(4)将所述步骤(3)得到的乳白色的乳液在搅拌速度为3000rpm下搅拌，向乳液中先后分别加入0.6kg消泡剂810、0.2kg对羟基苯甲酸酯和0.2kg 三乙醇胺，搅拌混合均匀，即得到植物油基混凝土脱模剂。
Figure RE-GDA0002823848320000051
实施例3
一种植物油基混凝土脱模剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)取25kg大豆油倒入带有高速分散装置的反应釜中，高速搅拌，搅拌速度为1000-1200rpm；
(2)再将15kg大豆油倒入带有加热搅拌反应的反应釜中，将大豆油加热到85℃时，先向反应釜中加入3kg司盘60，温度保持在85℃搅拌混合均匀，然后再向反应釜中加入1.5kg司盘20，搅拌混合均匀，得到的混合物溶液备用；
(3)将所述步骤(2)得到的混合物溶液加入所述步骤(1)中，并将搅拌速度增加到3000rpm，搅拌5min后，向反应釜中加入3.5kg植物油乳化剂 V20，再搅拌混合10min后加入3kg疏水性聚硅氧烷(结构式如下式IV所示)，高速搅拌分散2.5h，然后迅速向反应釜中加入48kg去离子水，高速分散乳化 1.5h，得到乳白色的乳液；
(4)将所述步骤(3)得到的乳白色的乳液在搅拌速度为3000rpm下搅拌，向乳液中先后分别加入0.6kg消泡剂810、0.2kg对羟基苯甲酸酯和0.2kg 三乙醇胺，搅拌混合均匀，即得到植物油基混凝土脱模剂。
Figure RE-GDA0002823848320000061
实施例4
一种植物油基混凝土脱模剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)取25kg大豆油倒入带有高速分散装置的反应釜中，高速搅拌，搅拌速度为1000-1200rpm；
(2)再将15kg大豆油倒入带有加热搅拌反应的反应釜中，将大豆油加热到85℃时，先向反应釜中加入3kg司盘60，温度保持在85℃搅拌混合均匀，然后再向反应釜中加入1.5kg司盘20，搅拌混合均匀，得到的混合物溶液备用；
(3)将所述步骤(2)得到的混合物溶液加入所述步骤(1)中，并将搅拌速度增加到3000rpm，搅拌5min后，向反应釜中加入3.5kg植物油乳化剂 V20，再搅拌混合10min后加入4.5kg疏水性聚硅氧烷(结构式如下式V所示)，高速搅拌分散2.5h，然后迅速向反应釜中加入46.5kg去离子水，高速分散乳化1.5h，得到乳白色的乳液；
(4)将所述步骤(3)得到的乳白色的乳液在搅拌速度为3000rpm下搅拌，向乳液中先后分别加入0.6kg消泡剂810、0.2kg对羟基苯甲酸酯和0.2kg 三乙醇胺，搅拌混合均匀，即得到植物油基混凝土脱模剂。
Figure RE-GDA0002823848320000071
采用本发明实施例所制备的植物油基混凝土脱模剂对混凝土的脱模性能进行检测，试验结果如表1。
表1混凝土脱模剂特性及使用效果
Figure RE-GDA0002823848320000072
Figure RE-GDA0002823848320000081
本发明以植物油为有效成分，辅以添加剂复合而成，能大幅度减少混凝土的表面气孔，在模板表面成膜容易且易生物降解，成膜快，脱模干净，不污染钢筋，具有防腐和防锈性能及可再生性。同时，本发明选用的梳状线性结构的侧链含有长链烷烃的疏水性聚硅氧烷具有相对低的表面张力和疏水性，从而使所制备的脱模剂稳定性好且易成膜，该形成膜还可以与水泥水化产物(氢氧化钙)发生化学作用，生成非水性的钙皂，形成一种无粘结性的隔离膜，起隔离作用。
本发明的保护范围不限于具体实施方式所公开的技术方案，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同替换、改进等，均落入本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种植物油基混凝土脱模剂，其特征在于：原料按质量百分比包括：植物油30-50份、司盘60 1-22份、司盘20 0.5-1.5份、疏水性聚硅氧烷2-5份、植物油乳化剂V20 2-4份、消泡剂0.4-0.8份、防腐剂0.1-0.3份、防绣剂0.1-0.3份、去离子水45-55份，所述疏水性聚硅氧烷的化学结构通式为：
Figure 546547DEST_PATH_IMAGE001
其中x为10-20之间的整数；y为10-20之间的整数；m为11。
2.如权利要求1所述的植物油基混凝土脱模剂，其特征在于：所述植物油为大豆油、菜籽油、花生油、玉米油中的一种或几种。
3.如权利要求1所述的植物油基混凝土脱模剂，其特征在于：所述消泡剂为水性消泡剂810。
4.如权利要求1所述的植物油基混凝土脱模剂，其特征在于：所述防腐剂为对羟基苯甲酸酯。
5.如权利要求1所述的植物油基混凝土脱模剂，其特征在于：所述防锈剂为三乙醇胺、二乙醇胺中的一种或两种。
6.一种如权利要求1-5任一项所述的植物油基混凝土脱模剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)取所述植物油倒入带有高速分散装置的反应釜中，高速搅拌，搅拌速度为1000-1200rpm；
(2)再将剩余植物油倒入带有加热搅拌反应的反应釜中，将植物油加热到80-100℃时，先向反应釜中加入司盘60，温度保持在80-100℃搅拌混合均匀，然后再向反应釜中加入司盘20，搅拌混合均匀，得到的混合物溶液备用；
(3)将所述步骤(2)得到的混合物溶液加入所述步骤(1)中，并将搅拌速度增加到3000rpm，搅拌2-5min后，向反应釜中加入植物油乳化剂V20，再搅拌混合5-10min后加入疏水性聚硅氧烷，高速搅拌分散2-2.5h，然后迅速向反应釜中加入去离子水，高速分散乳化1-1.5h，得到乳白色的乳液；
(4)将所述步骤(3)得到的乳白色的乳液在搅拌速度为3000rpm下搅拌，向乳液中先后分别加入消泡剂、防腐剂、防绣剂，搅拌混合均匀，即得到植物油基混凝土脱模剂。
7.如权利要求6所述的植物油基混凝土脱模剂的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中所用植物油的量为总量的1/2-2/3。
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