CN114656285A - 一种硅烷渗透型材料 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种硅烷渗透型材料，该硅烷渗透型材料旨在解决现有技术下渗透性差，且干燥耗时较长，施工的工期较长，且成膜后的表面不够光滑，不具备减缩抗裂的效果，无法延迟混凝土初裂时间，对混凝土防护性差的技术问题。该硅烷渗透型材料包括如下重量份的组分：正辛基三乙氧基硅烷80‑100份、异丁基三乙氧基硅烷50‑60份、三氯氢硅10‑20份、去离子水500‑800份、非离子表面活性剂10‑20份、缓冲溶液5‑10份、辛基异噻唑啉酮溶液5‑10份、硅烷季铵盐3‑5份。该硅烷渗透型材料通过添加减缩剂起到减缩抗裂的作用，有效延迟混凝土初裂时间，硅烷季铵盐能吸附带负电荷的细菌，而辛基异噻唑啉酮溶液对真菌、细菌、霉菌及酶菌都有很好的抑制能力，二甲基亚砜提高材料的渗透效果。
Description
技术领域
本发明属于硅烷渗透型材料技术领域，具体涉及一种硅烷渗透型材料。
背景技术
硅烷材料浸渍混凝土表面后，能渗透到混凝土中几毫米深，在混凝土碱性催化作用下，硅烷先后发生水解反应和缩合反应，能与已水化的水泥发生化学反应，与混凝土浑然一体，而且能使原来吸水的混凝土毛细孔壁变成拒水的，水泼到混凝土上有明显的水珠滚动效果，有效阻止水分和水分所携带的腐蚀物质侵入混凝土内部，提高耐久性和使用寿命。
目前，专利号为CN201310460231.6的发明专利公开了一种高渗透型混凝土表面硅酸盐-硅烷防护剂的制备方法，包括以下步骤：(1)硅酸钠水溶液的制备：按重量比1-2:0.5-1的比例称取九水偏硅酸钠、气相二氧化硅混合均匀，然后再加入混合粉末重量5-10倍的水，水浴加热至80-95℃，搅拌15-20min，得到透明无色硅酸钠水溶液；(2)硅烷预聚体溶液的制备：按摩尔比1.5-2：1的比例将硅烷单体、硅酸乙酯加入有机溶剂中，再加入催化剂，页搅拌均匀，然后再缓慢滴加水，水与硅烷单体的摩尔比为0.5-1.5，溶液PH控制在2-5，水浴加热至70-90℃，水解缩聚反应5-10h，过滤除去催化剂，减压蒸馏除去有机溶剂，得到硅烷预聚体溶液；(3)混凝土表面防护剂的制备：按重量比3-6：2-4的比例将硅烷预聚体溶液缓慢地滴加入上述制得的硅酸钠溶液中，同时缓慢搅拌均匀，然后加入溶液重量2-3％的十二烷基三甲基氯化铵、0.5-1％的玉石粉、2-3％的聚氧乙烯失水山梨醇三油酸酯、1-2％的石油沥青、3-5％的聚醋酸乙烯乳液、0.4-0.8％的十二碳醇酯和0.2-0.5％的乙二醇丁醚，搅拌均匀即得本发明防护剂。其在混凝土表层区域，生成致密的保护层，表面硬度得到提高，强化耐磨损性，但该硅烷渗透型材料的渗透性差，且干燥耗时较长，施工的工期较长，且成膜后的表面不够光滑，不具备减缩抗裂的效果，无法延迟混凝土初裂时间，对混凝土的防护性差。
因此，针对上述渗透性差和不具备减缩抗裂的效果的问题，亟需得到解决，以改善硅烷渗透型材料的使用场景。
发明内容
(1)要解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种硅烷渗透型材料，该硅烷渗透型材料旨在解决现有技术下渗透性差，且干燥耗时较长，施工的工期较长，且成膜后的表面不够光滑，不具备减缩抗裂的效果，无法延迟混凝土初裂时间，对混凝土防护性差的技术问题。
(2)技术方案
为了解决上述技术问题，本发明提供了这样一种硅烷渗透型材料，该硅烷渗透型材料包括如下重量份的组分：正辛基三乙氧基硅烷80-100份、异丁基三乙氧基硅烷50-60份、三氯氢硅10-20份、去离子水500-800份、非离子表面活性剂10-20份、缓冲溶液5-10份、辛基异噻唑啉酮溶液5-10份、硅烷季铵盐3-5份、减缩剂5-10份、流平剂5-10份、水性聚氨酯催干剂5-10份。
优选地，其还包括有二甲基亚砜5-10份、聚醚多元醇10-20份、异丁烯10-20份、水性疏水剂5-10份和树脂预聚物20-40份。
优选地，所述辛基异噻唑啉酮溶液包括辛基异噻唑啉酮和丙二醇，且辛基异噻唑啉酮和丙二醇的体积比为1：10-15。
优选地，所述非离子表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚。
优选地，所述流平剂为丙烯酸酯均聚物、丙烯酸脂共聚物、有机硅改性丙烯酸脂聚合物或聚硅氧烷中的任意一种。
优选地，所述缓冲溶液包括柠檬酸、磷酸二氢钾、硼酸、巴比妥酸和蒸馏水，且柠檬酸、磷酸二氢钾、硼酸、巴比妥酸和蒸馏水的重量比为0.06：0.03：0.02：0.05：10。
优选地，所述减缩剂包括氧化烯烃化合物加成物和甜菜碱，且氧化烯烃化合物加成物和甜菜碱的重量比为10：1。
本发明还提供一种硅烷渗透型材料，其制备方法取下：
步骤一：将辛基异噻唑啉酮按比例溶于丙二醇内，配制辛基异噻唑啉酮溶液；
步骤二：按比例将柠檬酸、磷酸二氢钾、硼酸和巴比妥酸溶于蒸馏水内，配制缓冲溶液；
步骤三：按比例将氧化烯烃化合物加成物和甜菜碱混合，得到减缩剂；
步骤四：往搅拌罐内加入正辛基三乙氧基硅烷、异丁基三乙氧基硅烷、硅树脂预聚物和非离子表面活性剂，启动搅拌罐搅拌10分钟，然后每5分钟加入去离子水，重复5次，然后搅拌10分钟停止，得到混合溶液一；
步骤五：待混合溶液一冷却至室温后，再次启动搅拌罐，在搅拌的同时依次往混合溶液一内加入异丁烯、三氯氢硅、聚醚多元醇、硅烷季铵盐、减缩剂、二甲基亚砜、水性疏水剂、水性聚氨酯催干剂和缓冲溶液，原料全部加入搅拌罐内后设定搅拌时间，得到混合溶液二；
步骤六：将混合溶液二冷却至室温，将辛基异噻唑啉酮溶液加入混合溶液二中，设定搅拌时间，得到成品。
优选地，所述步骤五中设定的搅拌时间为10-20分钟。
优选地，所述步骤六中设定的搅拌时间为5-10分钟
(3)有益效果
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：本发明的硅烷渗透型材料通过添加减缩剂起到减缩抗裂的作用，有效延迟混凝土初裂时间，而通过流平剂的使用，提高膜层的平整性，通过添加水性聚氨酯催干剂，有效加快材料的干燥时间短，从而缩短工程周期，硅烷季铵盐能吸附带负电荷的细菌，而辛基异噻唑啉酮溶液对真菌、细菌、霉菌及酶菌都有很好的抑制能力，保证材料不易变质，且不含甲醛，无异味，安全性更好，辛基异噻唑啉酮溶液可以自然降解为无毒物质，不会污染环境，二甲基亚砜提高材料的渗透效果，通过加入水性疏水剂，在材料成膜表面形成抗水结构，起到防水的效果。
具体实施方式
本具体实施方式是硅烷渗透型材料，该硅烷渗透型材料包括如下重量份的组分：正辛基三乙氧基硅烷80-100份、异丁基三乙氧基硅烷50-60份、三氯氢硅10-20份、去离子水500-800份、非离子表面活性剂10-20份、缓冲溶液5-10份、辛基异噻唑啉酮溶液5-10份、硅烷季铵盐3-5份、减缩剂5-10份、流平剂5-10份、水性聚氨酯催干剂5-10份。
优选地，其还包括有二甲基亚砜5-10份、聚醚多元醇10-20份、异丁烯10-20份、水性疏水剂5-10份和树脂预聚物20-40份。
优选地，所述辛基异噻唑啉酮溶液包括辛基异噻唑啉酮和丙二醇，且辛基异噻唑啉酮和丙二醇的体积比为1：10-15。
优选地，所述非离子表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚。
优选地，所述流平剂为丙烯酸酯均聚物、丙烯酸脂共聚物、有机硅改性丙烯酸脂聚合物或聚硅氧烷中的任意一种。
优选地，所述缓冲溶液包括柠檬酸、磷酸二氢钾、硼酸、巴比妥酸和蒸馏水，且柠檬酸、磷酸二氢钾、硼酸、巴比妥酸和蒸馏水的重量比为0.06：0.03：0.02：0.05：10。
优选地，所述减缩剂包括氧化烯烃化合物加成物和甜菜碱，且氧化烯烃化合物加成物和甜菜碱的重量比为10：1。
实施例1
制备本技术方案的硅烷渗透型材料步骤为：
步骤一：将辛基异噻唑啉酮按1：10的比例溶于丙二醇内，配制辛基异噻唑啉酮溶液；
步骤二：按0.06：0.03：0.02：0.05：10的比例将柠檬酸、磷酸二氢钾、硼酸和巴比妥酸溶于蒸馏水内，配制缓冲溶液；
步骤三：按10：1的比例将氧化烯烃化合物加成物和甜菜碱混合，得到减缩剂；
步骤四：往搅拌罐内加入正辛基三乙氧基硅烷80份、异丁基三乙氧基硅烷50份、硅树脂预聚物25份和非离子表面活性剂15份，启动搅拌罐搅拌10分钟，然后每5分钟加入去离子水120份，重复5次，然后搅拌10分钟停止，得到混合溶液一；
步骤五：待混合溶液一冷却至室温后，再次启动搅拌罐，在搅拌的同时依次往混合溶液一内加入异丁烯10份、三氯氢硅20份、聚醚多元醇15份、硅烷季铵盐5份、减缩剂8份、二甲基亚砜5份、水性疏水剂7份、水性聚氨酯催干剂6份和缓冲溶液10份，原料全部加入搅拌罐内后再搅拌15分钟，得到混合溶液二；
步骤六：将混合溶液二冷却至室温，将辛基异噻唑啉酮溶液8份加入混合溶液二中，搅拌5分钟，得到成品。
通过实施例1所得到的成品为透明液体，含少量微小气泡、无异味，涂膜外观平整光滑，渗透性好，且干燥时间短，具有较好的防水效果。
实施例2
制备本技术方案的硅烷渗透型材料步骤为：
步骤一：将辛基异噻唑啉酮按1：12的比例溶于丙二醇内，配制辛基异噻唑啉酮溶液；
步骤二：按0.06：0.03：0.02：0.05：10的比例将柠檬酸、磷酸二氢钾、硼酸和巴比妥酸溶于蒸馏水内，配制缓冲溶液；
步骤三：按10：1的比例将氧化烯烃化合物加成物和甜菜碱混合，得到减缩剂；
步骤四：往搅拌罐内加入正辛基三乙氧基硅烷80份、异丁基三乙氧基硅烷60份、硅树脂预聚物25份和非离子表面活性剂20份，启动搅拌罐搅拌10分钟，然后每5分钟加入去离子水130份，重复5次，然后搅拌10分钟停止，得到混合溶液一；
步骤五：待混合溶液一冷却至室温后，再次启动搅拌罐，在搅拌的同时依次往混合溶液一内加入异丁烯15份、三氯氢硅20份、聚醚多元醇15份、硅烷季铵盐5份、减缩剂8份、二甲基亚砜5份、水性疏水剂8份、水性聚氨酯催干剂6份和缓冲溶液6份，原料全部加入搅拌罐内后再搅拌10分钟，得到混合溶液二；
步骤六：将混合溶液二冷却至室温，将辛基异噻唑啉酮溶液7份加入混合溶液二中，搅拌8分钟，得到成品。
通过实施例2所得到的成品为透明液体，不含气泡、无异味，涂膜外观平整光滑，渗透性非常好，且干燥时间短，具有良好的防水效果。
实施例3
制备本技术方案的硅烷渗透型材料步骤为：
步骤一：将辛基异噻唑啉酮按1：12的比例溶于丙二醇内，配制辛基异噻唑啉酮溶液；
步骤二：按0.06：0.03：0.02：0.05：10的比例将柠檬酸、磷酸二氢钾、硼酸和巴比妥酸溶于蒸馏水内，配制缓冲溶液；
步骤三：按10：1的比例将氧化烯烃化合物加成物和甜菜碱混合，得到减缩剂；
步骤四：往搅拌罐内加入正辛基三乙氧基硅烷90份、异丁基三乙氧基硅烷50份、硅树脂预聚物30份和非离子表面活性剂15份，启动搅拌罐搅拌10分钟，然后每5分钟加入去离子水130份，重复5次，然后搅拌10分钟停止，得到混合溶液一；
步骤五：待混合溶液一冷却至室温后，再次启动搅拌罐，在搅拌的同时依次往混合溶液一内加入异丁烯15份、三氯氢硅15份、聚醚多元醇15份、硅烷季铵盐4份、减缩剂8份、二甲基亚砜8份、水性疏水剂7份、水性聚氨酯催干剂8份和缓冲溶液8份，原料全部加入搅拌罐内后再搅拌15分钟，得到混合溶液二；
步骤六：将混合溶液二冷却至室温，将辛基异噻唑啉酮溶液8份加入混合溶液二中，搅拌8分钟，得到成品。
通过实施例3所得到的成品为透明液体，不含气泡、无异味，涂膜外观平整光滑，渗透性非常好，且干燥时间短，具有较好的防水效果。
表1为该硅烷渗透型材料各实施例性能测试详情表。
表1
Claims (10)
1.一种硅烷渗透型材料，该硅烷渗透型材料包括如下重量份的组分：正辛基三乙氧基硅烷80-100份、异丁基三乙氧基硅烷50-60份、三氯氢硅10-20份、去离子水500-800份、非离子表面活性剂10-20份、缓冲溶液5-10份、辛基异噻唑啉酮溶液5-10份、硅烷季铵盐3-5份、减缩剂5-10份、流平剂5-10份、水性聚氨酯催干剂5-10份。
2.根据权利要求1所述的一种硅烷渗透型材料，其特征在于，其还包括有二甲基亚砜5-10份、聚醚多元醇10-20份、异丁烯10-20份、水性疏水剂5-10份和树脂预聚物20-40份。
3.根据权利要求2所述的一种硅烷渗透型材料，其特征在于，所述辛基异噻唑啉酮溶液包括辛基异噻唑啉酮和丙二醇，且辛基异噻唑啉酮和丙二醇的体积比为1：10-15。
4.根据权利要求3所述的一种硅烷渗透型材料，其特征在于，所述非离子表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚。
5.根据权利要求4所述的一种硅烷渗透型材料，其特征在于，所述流平剂为丙烯酸酯均聚物、丙烯酸脂共聚物、有机硅改性丙烯酸脂聚合物或聚硅氧烷中的任意一种。
6.根据权利要求5所述的一种硅烷渗透型材料，其特征在于，所述缓冲溶液包括柠檬酸、磷酸二氢钾、硼酸、巴比妥酸和蒸馏水，且柠檬酸、磷酸二氢钾、硼酸、巴比妥酸和蒸馏水的重量比为0.06：0.03：0.02：0.05：10。
7.根据权利要求6所述的一种硅烷渗透型材料，其特征在于，所述减缩剂包括氧化烯烃化合物加成物和甜菜碱，且氧化烯烃化合物加成物和甜菜碱的重量比为10：1。
8.一种根据权利要求7所述硅烷渗透型材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：将辛基异噻唑啉酮按比例溶于丙二醇内，配制辛基异噻唑啉酮溶液；
步骤二：按比例将柠檬酸、磷酸二氢钾、硼酸和巴比妥酸溶于蒸馏水内，配制缓冲溶液；
步骤三：按比例将氧化烯烃化合物加成物和甜菜碱混合，得到减缩剂；
步骤四：往搅拌罐内加入正辛基三乙氧基硅烷、异丁基三乙氧基硅烷、硅树脂预聚物和非离子表面活性剂，启动搅拌罐搅拌10分钟，然后每5分钟加入去离子水，重复5次，然后搅拌10分钟停止，得到混合溶液一；
步骤五：待混合溶液一冷却至室温后，再次启动搅拌罐，在搅拌的同时依次往混合溶液一内加入异丁烯、三氯氢硅、聚醚多元醇、硅烷季铵盐、减缩剂、二甲基亚砜、水性疏水剂、水性聚氨酯催干剂和缓冲溶液，原料全部加入搅拌罐内后设定搅拌时间，得到混合溶液二；
步骤六：将混合溶液二冷却至室温，将辛基异噻唑啉酮溶液加入混合溶液二中，设定搅拌时间，得到成品。
9.根据权利要求8所述的一种硅烷渗透型材料，其特征在于，所述步骤五中设定的搅拌时间为10-20分钟。
10.根据权利要求8所述的一种硅烷渗透型材料，其特征在于，所述步骤六中设定的搅拌时间为5-10分钟。
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| CN103820995A (zh) * | 2014-01-22 | 2014-05-28 | 南雄鼎成化工有限公司 | 加强型防水防霉的有机硅防水剂的制备方法 |
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