CN113233818B - 一种多孔混凝土防水剂 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多孔混凝土防水剂，所述防水剂各组分原料包括：以重量计，改性凝胶25‑40份、氧化剂4‑6份、交联剂5‑9份、光引发剂3‑5份；所述改性凝胶各组分原料包括：以重量计，预处理微球30‑40份、3,4‑二羟基苯乙酸25‑30份、N‑羟基琥珀酰亚胺15‑20份、1‑(3‑二甲氨基丙基)‑3‑乙基碳二亚胺盐酸盐15‑20份、海藻酸钠18‑25份、丙炔10‑14份。本发明公开了一种多孔混凝土防水剂及其制备方法，工艺设计简单，组分配比合理，通过对壳聚糖、海藻酸钠进行改性，并利用迈克尔加成反应、化学点击反应形成致密的双凝胶网络，在使用不仅能够有效提高混凝土的防水防渗性能，同时还能够对防水剂进行自修复，可广泛应用于混凝土施工中，具有较高的实用性。

Description

一种多孔混凝土防水剂

技术领域

本发明涉及混凝土技术领域，具体是一种多孔混凝土防水剂。

背景技术

防水剂，一种化学外加剂，加在水泥中，当水泥凝结硬化时，随之体积膨胀，起补偿收缩和张拉钢筋产生预应力以及充分填充水泥间隙的作用。

对于混凝土抗渗防水问题，这一直是混凝土材料领域的研究重点，也是研究人员比较关注的热门话题；混凝土渗漏原因多是由于混凝土裂缝出现，形成渗透的通道引起的，现如今的防水材料的使用寿命短，防水持久性差，在工程应用中修复成本高，实用性差。

针对该问题，我们公开了一种多孔混凝土防水剂及其制备方法，这是我们亟待解决的技术问题之一。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多孔混凝土防水剂及其制备方法，以解决现有技术中的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种多孔混凝土防水剂，所述防水剂各组分原料包括：以重量计，改性凝胶25-40份、氧化剂4-6份、交联剂5-9份、光引发剂3-5份。

较优化的方案，所述改性凝胶各组分原料包括：以重量计，预处理微球30-40份、3,4-二羟基苯乙酸25-30份、N-羟基琥珀酰亚胺15-20份、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐15-20份、海藻酸钠18-25份、丙炔10-14份。

较优化的方案，所述预处理微球由改性微球、2,2’-（1,2-乙二基双氧代）双乙硫醇、无水乙醇制备得到；

所述改性微球各组分原料包括：以重量计，改性二氧化硅微球10-20份、壳聚糖15-25份、端羟基聚二甲基硅氧烷5-12份、二月桂酸二丁基锡3-5份、正硅酸乙酯8-10份、乳化剂3-5份、液体石蜡3-5份、香草醛6-9份、防水助剂10-14份。

较优化的方案，所述改性二氧化硅微球由无水乙醇、十六烷基三甲基溴化铵、氨水、正硅酸乙酯、硅烷偶联剂制备得到。

较优化的方案，所述防水助剂包括碳酸镁钙、硫酸钠和硅酸钠，所述碳酸镁钙、硫酸钠和硅酸钠的质量比:2：（8-9）：1。

较优化的方案，所述硅烷偶联剂为3-（三甲氧基甲硅基）甲基丙烯酸丙酯，所述乳化剂为司盘-80。

较优化的方案，所述氧化剂为高碘酸钠，所述交联剂为四臂聚乙二醇硫醇。

较优化的方案，一种多孔混凝土防水剂的制备方法，包括以下步骤：

1)准备物料；

2)改性二氧化硅微球的制备：

a)取无水乙醇和去离子水，搅拌均匀，再加入十六烷基三甲基溴化铵和氨水，继续搅拌，缓慢加入正硅酸乙酯，40℃水浴下搅拌反应，离心洗涤，真空干燥，得到二氧化硅微球；

b)取二氧化硅微球，无水乙醇溶解，超声分散，再加入硅烷偶联剂，继续搅拌，洗涤干燥，得到改性二氧化硅微球；

3)预处理微球的制备：

a)取壳聚糖、醋酸和去离子水，混合搅拌，得到壳聚糖溶液；取端羟基聚二甲基硅氧烷、二月桂酸二丁基锡和正硅酸乙酯，正己烷溶解，搅拌，得到溶液A；

b)取乳化剂和液体石蜡，混合搅拌，再缓慢滴入壳聚糖溶液，继续搅拌乳化，再加入氢氧化钠，调节pH至9，继续搅拌，加入香草醛和溶液A，反应交联5-6h，加入防水助剂，超声分散，分散后搅拌，再加入改性二氧化硅微球，继续搅拌，洗涤，真空干燥，得到改性微球；

c)取改性微球、2,2’-（1,2-乙二基双氧代）双乙硫醇和无水乙醇溶液，搅拌，再置于真空箱低压吸附6-8h，吸附后洗涤，离心分离，真空干燥，得到预处理微球；

4)取N-羟基琥珀酰亚胺、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐，溶于去离子水、无水乙醇混合溶液中，得到溶液B；取海藻酸钠，EMS缓冲液溶解，搅拌，得到溶液C；

5)取预处理微球，盐酸溶解，再加入氢氧化钠，调节pH至5，加入3,4-二羟基苯乙酸溶液，搅拌，再加入溶液C，继续搅拌，再缓慢滴加溶液B，搅拌反应，反应pH保持为4.5-5，再加入丙炔，室温反应20-24h，盐酸透析，冷冻干燥，得到改性凝胶；

6)取改性凝胶和氧化剂，充分反应2-3h，再加入交联剂和光引发剂，混合均匀后，置于紫外光下照射10-15min，得到所述防水剂。

较优化的方案，包括以下步骤：

1)准备物料；

a)按比例称取氧化剂、交联剂、光引发剂、3,4-二羟基苯乙酸、N-羟基琥珀酰亚胺、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐、海藻酸钠和丙炔，备用；

b)按比例称取2,2’-（1,2-乙二基双氧代）双乙硫醇、壳聚糖、端羟基聚二甲基硅氧烷、二月桂酸二丁基锡、正硅酸乙酯、乳化剂、液体石蜡和香草醛，备用；

c)按比例称取无水乙醇、十六烷基三甲基溴化铵、氨水和硅烷偶联剂，备用；取碳酸镁钙、硫酸钠和硅酸钠，混合搅拌10-20min，得到防水助剂；步骤1）中准备各组分原料，便于操作人员进行后续步骤；

2)改性二氧化硅微球的制备：

a)取无水乙醇和去离子水，搅拌均匀，再加入十六烷基三甲基溴化铵和氨水，继续搅拌10-20min，缓慢加入正硅酸乙酯，40℃水浴下搅拌2-2.5h，离心洗涤，40℃下真空干燥，得到二氧化硅微球；

b)取二氧化硅微球，无水乙醇溶解，超声分散5-10min，再加入硅烷偶联剂，继续搅拌25-35min，洗涤干燥，得到改性二氧化硅微球；步骤2）中进行改性二氧化硅微球的制备，二氧化硅表面通过硅烷偶联剂改性处理，使得二氧化硅微球尺寸均一，分散性较优异；

3)预处理微球的制备：

a)取壳聚糖、醋酸和去离子水，混合搅拌10-12h，得到壳聚糖溶液；取端羟基聚二甲基硅氧烷、二月桂酸二丁基锡和正硅酸乙酯，正己烷溶解，搅拌40-50min，得到溶液A；

b)取乳化剂和液体石蜡，混合搅拌2-3h，搅拌转速为1000-1100r/min，再缓慢滴入壳聚糖溶液，继续搅拌乳化20-25min，搅拌转速为950-1050r/min，再加入氢氧化钠，调节pH至9，继续搅拌20-30min，加入香草醛和溶液A，反应交联5-6h，加入防水助剂，超声分散10-15min，分散后搅拌10-25min，再加入改性二氧化硅微球，继续搅拌10-15min，洗涤，25-30℃下真空干燥，得到改性微球；步骤3）中先利用壳聚糖溶液、乳化剂和液体石蜡等组分，以香草醛为交联剂进行交联并形成交联网络，同时溶液A中端羟基聚二甲基硅氧烷和正硅酸乙酯在二月桂酸二丁基锡的催化作用下发生脱醇反应并形成网络交联结构，两个网络结构相互交联，再加入防水助剂和改性二氧化硅微球，会形成吸附防水助剂的壳聚糖微球、壳聚糖交联网络、改性二氧化硅微球等组分相互交联的致密结构；

c)取改性微球、2,2’-（1,2-乙二基双氧代）双乙硫醇和无水乙醇溶液，搅拌20-30min，再置于真空箱低压吸附6-8h，吸附后洗涤，离心分离，真空干燥，得到预处理微球；步骤c）中将2,2’-（1,2-乙二基双氧代）双乙硫醇负载在壳聚糖微球、改性二氧化硅微球内，当混凝土材料受外力影响而形成裂纹时，在产生裂纹的区域，二氧化硅微球、壳聚糖微球破裂，负载的双巯基交联剂（2,2’-（1,2-乙二基双氧代）双乙硫醇）流出，在空气中，巯基分子间可以发生氧化反应产生硫自由基，同时后续步骤中还对壳聚糖、海藻酸钠进行改性，断裂时可利用硫自由基进行交换重组反应，进行防水剂的自修复；

4)取N-羟基琥珀酰亚胺、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐，溶于去离子水、无水乙醇混合溶液中，得到溶液B；取海藻酸钠，EMS缓冲液溶解，搅拌10-15min，得到溶液C；

5)取预处理微球，盐酸溶解，再加入氢氧化钠，调节pH至5，加入3,4-二羟基苯乙酸溶液，搅拌10-15min，再加入溶液C，继续搅拌30-40min，再缓慢滴加溶液B，搅拌反应10-11h，反应pH保持为4.5-5，再加入丙炔，室温反应20-24h，盐酸透析，冷冻干燥，得到改性凝胶；步骤5）中对预处理微球进行改性，利用偶联反应在壳聚糖微球结构上接枝邻苯二酚基团，再加入海藻酸钠，海藻酸钠与改性微球相交联的同时也会进行改性，利用丙炔与海藻酸钠缩合，形成具有炔基的海藻酸钠；

6)取改性凝胶和氧化剂，充分反应2-3h，再加入交联剂和光引发剂，混合均匀后，置于紫外光下照射10-15min，得到所述防水剂。步骤6）中，在氧化剂的作用下，壳聚糖表面接枝的邻苯二酚基团会与交联剂（四臂聚乙二醇硫醇）中的巯基发生迈克尔加成反应形成凝胶网络；同时海藻酸钠的炔基会和交联剂（四臂聚乙二醇硫醇）中的巯基在紫外光照下发生的炔基-巯基点击反应形成凝胶网络，最终形成致密的双网络水凝胶结构。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明通过上述步骤，制备得到具有致密的双网络结构，该网络结构中含有壳聚糖、海藻酸钠交联结构；壳聚糖、交联剂交联结构；海藻酸钠、交联剂交联结构；吸附有防水助剂、双巯基交联剂（2,2’-（1,2-乙二基双氧代）双乙硫醇）的壳聚糖微球和改性二氧化硅微球；本发明制备的凝胶结构致密，能够覆盖在混凝土表面，对其表面孔隙进行覆盖，提高其防水性能；同时在混凝土产生裂纹时，壳聚糖微球、改性二氧化硅微球破裂，内部含双硫键的交联剂（2,2’-（1,2-乙二基双氧代）双乙硫醇）流出，二硫键可与其他二硫键发生交换作用，另一方面混凝土破裂时含双硫键的交联剂（2,2’-（1,2-乙二基双氧代）双乙硫醇）的二硫键也会断裂产生硫自由基，硫自由基也会与其他二硫键迅速发生交换反应，利用可逆的动态双硫键交换反应，进行防水剂的自修复，在外部紫外光或氧化剂刺激下，可迅速实现自愈。

本发明防水助剂包括碳酸镁钙、硫酸钠和硅酸钠，其中在使用时，碳酸镁钙会随水渗入到混凝土内部，并与其中的钙离子生成碳酸钙晶体。氢氧化钙、水化铝酸钙等水泥水化产物可与防水助剂中的硫酸根离子反应，形成不溶性的硫酸钙和钙矾石结晶体，同时，硅酸钠中的硅酸根离子可以渗透入基体，和钙离子反应生成硅酸钙结晶体，三者相互作用，能够与水泥发生反应，生成结晶体，渗透到孔隙内，使其结构更为密实，提高水泥的防水防渗性能。

本发明公开的防水剂，在使用时，当混凝土出现裂缝时，防水剂不仅能够起到自修复作用，同时也对混凝土裂缝进行修复，保证混凝土的防水性能。

本发明公开了一种多孔混凝土防水剂及其制备方法，工艺设计简单，组分配比合理，通过对壳聚糖、海藻酸钠进行改性，并利用迈克尔加成反应、化学点击反应形成致密的双凝胶网络，在使用不仅能够有效提高混凝土的防水防渗性能，同时还能够对防水剂进行自修复，可广泛应用于混凝土施工中，具有较高的实用性。

具体实施方式

下面将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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：

S1：准备物料；

按比例称取氧化剂、交联剂、光引发剂、3,4-二羟基苯乙酸、N-羟基琥珀酰亚胺、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐、海藻酸钠和丙炔，备用；

按比例称取2,2’-（1,2-乙二基双氧代）双乙硫醇、壳聚糖、端羟基聚二甲基硅氧烷、二月桂酸二丁基锡、正硅酸乙酯、乳化剂、液体石蜡和香草醛，备用；

按比例称取无水乙醇、十六烷基三甲基溴化铵、氨水和硅烷偶联剂，备用；取碳酸镁钙、硫酸钠和硅酸钠，混合搅拌10min，得到防水助剂；

S2：改性二氧化硅微球的制备：

取无水乙醇和去离子水，搅拌均匀，再加入十六烷基三甲基溴化铵和氨水，继续搅拌10min，缓慢加入正硅酸乙酯，40℃水浴下搅拌2h，离心洗涤，40℃下真空干燥，得到二氧化硅微球；

取二氧化硅微球，无水乙醇溶解，超声分散5min，再加入硅烷偶联剂，继续搅拌25min，洗涤干燥，得到改性二氧化硅微球；

S3：预处理微球的制备：

取壳聚糖、醋酸和去离子水，混合搅拌10h，得到壳聚糖溶液；取端羟基聚二甲基硅氧烷、二月桂酸二丁基锡和正硅酸乙酯，正己烷溶解，搅拌40min，得到溶液A；

取乳化剂和液体石蜡，混合搅拌2h，搅拌转速为1000r/min，再缓慢滴入壳聚糖溶液，继续搅拌乳化20min，搅拌转速为950r/min，再加入氢氧化钠，调节pH至9，继续搅拌20min，加入香草醛和溶液A，反应交联5h，加入防水助剂，超声分散10min，分散后搅拌10min，再加入改性二氧化硅微球，继续搅拌10min，洗涤，25℃下真空干燥，得到改性微球；

取改性微球、2,2’-（1,2-乙二基双氧代）双乙硫醇和无水乙醇溶液，搅拌20min，再置于真空箱低压吸附6h，吸附后洗涤，离心分离，真空干燥，得到预处理微球；

S4：取N-羟基琥珀酰亚胺、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐，溶于去离子水、无水乙醇混合溶液中，得到溶液B；取海藻酸钠，EMS缓冲液溶解，搅拌10min，得到溶液C；

S5：取预处理微球，盐酸溶解，再加入氢氧化钠，调节pH至5，加入3,4-二羟基苯乙酸溶液，搅拌10min，再加入溶液C，继续搅拌3min，再缓慢滴加溶液B，搅拌反应10h，反应pH保持为4.5，再加入丙炔，室温反应20h，盐酸透析，冷冻干燥，得到改性凝胶；

S6：取改性凝胶和氧化剂，充分反应2h，再加入交联剂和光引发剂，混合均匀后，置于紫外光下照射10min，得到所述防水剂。

本实施例中，防水剂各组分原料包括：以重量计，改性凝胶25份、氧化剂4份、交联剂5份、光引发剂3份；

改性凝胶各组分原料包括：以重量计，预处理微球30份、3,4-二羟基苯乙酸25份、N-羟基琥珀酰亚胺15份、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐15份、海藻酸钠18份、丙炔10份。

改性微球各组分原料包括：以重量计，改性二氧化硅微球10份、壳聚糖15份、端羟基聚二甲基硅氧烷5份、二月桂酸二丁基锡3份、正硅酸乙酯8份、乳化剂3份、液体石蜡3份、香草醛6份、防水助剂10份；

碳酸镁钙、硫酸钠和硅酸钠的质量比:2：8：1；硅烷偶联剂为3-（三甲氧基甲硅基）甲基丙烯酸丙酯，乳化剂为司盘-80；氧化剂为高碘酸钠，交联剂为四臂聚乙二醇硫醇。

实施例2：

S1：准备物料；

按比例称取氧化剂、交联剂、光引发剂、3,4-二羟基苯乙酸、N-羟基琥珀酰亚胺、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐、海藻酸钠和丙炔，备用；

按比例称取2,2’-（1,2-乙二基双氧代）双乙硫醇、壳聚糖、端羟基聚二甲基硅氧烷、二月桂酸二丁基锡、正硅酸乙酯、乳化剂、液体石蜡和香草醛，备用；

按比例称取无水乙醇、十六烷基三甲基溴化铵、氨水和硅烷偶联剂，备用；取碳酸镁钙、硫酸钠和硅酸钠，混合搅拌15min，得到防水助剂；

S2：改性二氧化硅微球的制备：

取无水乙醇和去离子水，搅拌均匀，再加入十六烷基三甲基溴化铵和氨水，继续搅拌15min，缓慢加入正硅酸乙酯，40℃水浴下搅拌2.2h，离心洗涤，40℃下真空干燥，得到二氧化硅微球；

取二氧化硅微球，无水乙醇溶解，超声分散8min，再加入硅烷偶联剂，继续搅拌30min，洗涤干燥，得到改性二氧化硅微球；

S3：预处理微球的制备：

取壳聚糖、醋酸和去离子水，混合搅拌11h，得到壳聚糖溶液；取端羟基聚二甲基硅氧烷、二月桂酸二丁基锡和正硅酸乙酯，正己烷溶解，搅拌45min，得到溶液A；

取乳化剂和液体石蜡，混合搅拌2.5h，搅拌转速为1050r/min，再缓慢滴入壳聚糖溶液，继续搅拌乳化22min，搅拌转速为1000r/min，再加入氢氧化钠，调节pH至9，继续搅拌25min，加入香草醛和溶液A，反应交联5.5h，加入防水助剂，超声分散12min，分散后搅拌18min，再加入改性二氧化硅微球，继续搅拌12min，洗涤，28℃下真空干燥，得到改性微球；

取改性微球、2,2’-（1,2-乙二基双氧代）双乙硫醇和无水乙醇溶液，搅拌25min，再置于真空箱低压吸附7h，吸附后洗涤，离心分离，真空干燥，得到预处理微球；

S4：取N-羟基琥珀酰亚胺、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐，溶于去离子水、无水乙醇混合溶液中，得到溶液B；取海藻酸钠，EMS缓冲液溶解，搅拌12min，得到溶液C；

S5：取预处理微球，盐酸溶解，再加入氢氧化钠，调节pH至5，加入3,4-二羟基苯乙酸溶液，搅拌12min，再加入溶液C，继续搅拌35min，再缓慢滴加溶液B，搅拌反应10.5h，反应pH保持为4.5，再加入丙炔，室温反应22h，盐酸透析，冷冻干燥，得到改性凝胶；

S6：取改性凝胶和氧化剂，充分反应2h，再加入交联剂和光引发剂，混合均匀后，置于紫外光下照射12min，得到所述防水剂。

本实施例中，防水剂各组分原料包括：以重量计，改性凝胶35份、氧化剂5份、交联剂8份、光引发剂4份；

改性凝胶各组分原料包括：以重量计，预处理微球34份、3,4-二羟基苯乙酸28份、N-羟基琥珀酰亚胺18份、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐18份、海藻酸钠20份、丙炔12份。

改性微球各组分原料包括：以重量计，改性二氧化硅微球15份、壳聚糖18份、端羟基聚二甲基硅氧烷10份、二月桂酸二丁基锡4份、正硅酸乙酯9份、乳化剂4份、液体石蜡4份、香草醛8份、防水助剂12份；

碳酸镁钙、硫酸钠和硅酸钠的质量比:2：8.5：1；硅烷偶联剂为3-（三甲氧基甲硅基）甲基丙烯酸丙酯，乳化剂为司盘-80；氧化剂为高碘酸钠，交联剂为四臂聚乙二醇硫醇。

实施例3：

S1：准备物料；

按比例称取氧化剂、交联剂、光引发剂、3,4-二羟基苯乙酸、N-羟基琥珀酰亚胺、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐、海藻酸钠和丙炔，备用；

按比例称取2,2’-（1,2-乙二基双氧代）双乙硫醇、壳聚糖、端羟基聚二甲基硅氧烷、二月桂酸二丁基锡、正硅酸乙酯、乳化剂、液体石蜡和香草醛，备用；

按比例称取无水乙醇、十六烷基三甲基溴化铵、氨水和硅烷偶联剂，备用；取碳酸镁钙、硫酸钠和硅酸钠，混合搅拌20min，得到防水助剂；

S2：改性二氧化硅微球的制备：

取无水乙醇和去离子水，搅拌均匀，再加入十六烷基三甲基溴化铵和氨水，继续搅拌20min，缓慢加入正硅酸乙酯，40℃水浴下搅拌2.5h，离心洗涤，40℃下真空干燥，得到二氧化硅微球；

取二氧化硅微球，无水乙醇溶解，超声分散10min，再加入硅烷偶联剂，继续搅拌35min，洗涤干燥，得到改性二氧化硅微球；

S3：预处理微球的制备：

取壳聚糖、醋酸和去离子水，混合搅拌12h，得到壳聚糖溶液；取端羟基聚二甲基硅氧烷、二月桂酸二丁基锡和正硅酸乙酯，正己烷溶解，搅拌50min，得到溶液A；

取乳化剂和液体石蜡，混合搅拌3h，搅拌转速为1100r/min，再缓慢滴入壳聚糖溶液，继续搅拌乳化25min，搅拌转速为1050r/min，再加入氢氧化钠，调节pH至9，继续搅拌30min，加入香草醛和溶液A，反应交联6h，加入防水助剂，超声分散15min，分散后搅拌25min，再加入改性二氧化硅微球，继续搅拌15min，洗涤，30℃下真空干燥，得到改性微球；

取改性微球、2,2’-（1,2-乙二基双氧代）双乙硫醇和无水乙醇溶液，搅拌30min，再置于真空箱低压吸附8h，吸附后洗涤，离心分离，真空干燥，得到预处理微球；

S4：取N-羟基琥珀酰亚胺、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐，溶于去离子水、无水乙醇混合溶液中，得到溶液B；取海藻酸钠，EMS缓冲液溶解，搅拌15min，得到溶液C；

S5：取预处理微球，盐酸溶解，再加入氢氧化钠，调节pH至5，加入3,4-二羟基苯乙酸溶液，搅拌15min，再加入溶液C，继续搅拌40min，再缓慢滴加溶液B，搅拌反应11h，反应pH保持为5，再加入丙炔，室温反应24h，盐酸透析，冷冻干燥，得到改性凝胶；

S6：取改性凝胶和氧化剂，充分反应3h，再加入交联剂和光引发剂，混合均匀后，置于紫外光下照射15min，得到所述防水剂。

本实施例中，防水剂各组分原料包括：以重量计，改性凝胶40份、氧化剂6份、交联剂9份、光引发剂5份；

改性凝胶各组分原料包括：以重量计，预处理微球40份、3,4-二羟基苯乙酸30份、N-羟基琥珀酰亚胺20份、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐20份、海藻酸钠25份、丙炔14份。

改性微球各组分原料包括：以重量计，改性二氧化硅微球20份、壳聚糖25份、端羟基聚二甲基硅氧烷12份、二月桂酸二丁基锡5份、正硅酸乙酯10份、乳化剂5份、液体石蜡3-5份、香草醛9份、防水助剂14份；

碳酸镁钙、硫酸钠和硅酸钠的质量比:2：9：1；硅烷偶联剂为3-（三甲氧基甲硅基）甲基丙烯酸丙酯，乳化剂为司盘-80；氧化剂为高碘酸钠，交联剂为四臂聚乙二醇硫醇。

实验：

1、取实施例1-3制备的防水剂样品，并根据JC474-2008《砂浆、混凝土防水剂》检测防水剂48h吸水量比；根据JC476-2001检测器抗压强度，具体检测数据如下：

2、将实施例2制备的样品按水泥掺量9％掺入到砂浆中，制备混凝土试样，并安排空白对照组。

与空白对照组相比较，检测其透水压力比为254%，抗压强度比为124%；混凝土试样继续养护28d后，混凝土试样的抗压强度恢复率为83％，透水压力恢复率为81％。

结论：本发明工艺设计合理，通过对壳聚糖、海藻酸钠进行改性，并利用迈克尔加成反应、化学点击反应形成致密的双凝胶网络，在使用不仅能够有效提高混凝土的防水防渗性能，同时还能够对防水剂进行自修复，可广泛应用于混凝土施工中，具有较高的实用性。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

Claims (1)

1.一种多孔混凝土防水剂，其特征在于：防水剂各组分原料包括：以重量计，改性凝胶35份、氧化剂5份、交联剂8份、光引发剂4份；

改性凝胶各组分原料包括：以重量计，预处理微球34份、3,4-二羟基苯乙酸28份、N-羟基琥珀酰亚胺18份、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐18份、海藻酸钠20份、丙炔12份；

改性微球各组分原料包括：以重量计，改性二氧化硅微球15份、壳聚糖18份、端羟基聚二甲基硅氧烷10份、二月桂酸二丁基锡4份、正硅酸乙酯9份、乳化剂4份、液体石蜡4份、香草醛8份、防水助剂12份；

碳酸镁钙、硫酸钠和硅酸钠的质量比:2：8.5：1；硅烷偶联剂为3-（三甲氧基甲硅基）甲基丙烯酸丙酯，乳化剂为司盘-80；氧化剂为高碘酸钠，交联剂为四臂聚乙二醇硫醇；

多孔混凝土防水剂的制备包括以下步骤：

S1：准备物料；

按比例称取氧化剂、交联剂、光引发剂、3,4-二羟基苯乙酸、N-羟基琥珀酰亚胺、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐、海藻酸钠和丙炔，备用；

按比例称取2,2’-（1,2-乙二基双氧代）双乙硫醇、壳聚糖、端羟基聚二甲基硅氧烷、二月桂酸二丁基锡、正硅酸乙酯、乳化剂、液体石蜡和香草醛，备用；

按比例称取无水乙醇、十六烷基三甲基溴化铵、氨水和硅烷偶联剂，备用；取碳酸镁钙、硫酸钠和硅酸钠，混合搅拌15min，得到防水助剂；

S2：改性二氧化硅微球的制备：

取无水乙醇和去离子水，搅拌均匀，再加入十六烷基三甲基溴化铵和氨水，继续搅拌15min，缓慢加入正硅酸乙酯，40℃水浴下搅拌2.2h，离心洗涤，40℃下真空干燥，得到二氧化硅微球；

取二氧化硅微球，无水乙醇溶解，超声分散8min，再加入硅烷偶联剂，继续搅拌30min，洗涤干燥，得到改性二氧化硅微球；

S3：预处理微球的制备：

取壳聚糖、醋酸和去离子水，混合搅拌11h，得到壳聚糖溶液；取端羟基聚二甲基硅氧烷、二月桂酸二丁基锡和正硅酸乙酯，正己烷溶解，搅拌45min，得到溶液A；

取乳化剂和液体石蜡，混合搅拌2.5h，搅拌转速为1050r/min，再缓慢滴入壳聚糖溶液，继续搅拌乳化22min，搅拌转速为1000r/min，再加入氢氧化钠，调节pH至9，继续搅拌25min，加入香草醛和溶液A，反应交联5.5h，加入防水助剂，超声分散12min，分散后搅拌18min，再加入改性二氧化硅微球，继续搅拌12min，洗涤，28℃下真空干燥，得到改性微球；

取改性微球、2,2’-（1,2-乙二基双氧代）双乙硫醇和无水乙醇溶液，搅拌25min，再置于真空箱低压吸附7h，吸附后洗涤，离心分离，真空干燥，得到预处理微球；

S4：取N-羟基琥珀酰亚胺、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐，溶于去离子水、无水乙醇混合溶液中，得到溶液B；取海藻酸钠，EMS缓冲液溶解，搅拌12min，得到溶液C；

S5：取预处理微球，盐酸溶解，再加入氢氧化钠，调节pH至5，加入3,4-二羟基苯乙酸溶液，搅拌12min，再加入溶液C，继续搅拌35min，再缓慢滴加溶液B，搅拌反应10.5h，反应pH保持为4.5，再加入丙炔，室温反应22h，盐酸透析，冷冻干燥，得到改性凝胶；

S6：取改性凝胶和氧化剂，充分反应2h，再加入交联剂和光引发剂，混合均匀后，置于紫外光下照射12min，得到所述防水剂。