CN114836173A - 一种疏水粉末及其制备方法与应用 - Google Patents

一种疏水粉末及其制备方法与应用 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种疏水粉末及其制备方法，该疏水粉末由水溶性聚合物、有机硅微米粉和液体有机硅制得，其通过喷雾包覆的方式在有机硅微米粉表面包覆液体有机硅，在上述有机硅混合物的表面包覆水溶性聚合物，使该疏水粉末整体成固体流动性粉末状态，一旦接触水，表层的水溶性聚合物被溶解，液体有机硅等疏水成分被释放，从而赋予基材疏水性，该疏水粉末的粒径大小适宜，疏水性能良好。

Description

一种疏水粉末及其制备方法与应用
技术领域
本发明属于建筑材料疏水和固体粉末化技术领域，具体涉及一种性能优异的疏水粉末及其制备方法与应用。
背景技术
有机硅材料具有耐高温、耐低温、耐候、低表面能等特点，这些特征使有机硅产品作为建筑材料的应用成为可能。
常温为液体状态的有机硅烷、有机硅氧烷以及其衍生的乳液作为建筑材料疏水剂的应用已经有多年的历史，当这些有机硅材料涂刷于建筑基材表面或与混凝土、石膏等建材混合使用时，本身带有反应活性基团(甲氧基、乙氧基等)的硅烷和硅氧烷，不但能通过活性基团(甲氧基、乙氧基等)的相互作用形成网状疏水性有机硅氧烷膜，更重要的是能与建筑材料中的亲水基团羟基发生反应从而消除这些亲水基团，降低建筑材料的亲水性，同时牢牢锚定在建筑材料结构上，形成持久、耐候的有机硅疏水膜。这种疏水性网状有机硅氧烷分子膜具有很低的表面张力，能均匀的分布在建材表面以及其内部的毛细管壁上，产生优异的疏水性能，使滴在其上的水成为小水珠，容易滚落，更无法渗入到建材内部。
添加过上述有机硅疏水剂或表面被这些疏水剂处理过的基材具有良好的疏水效应，有效的阻止水分的浸入，又由于它并没有封闭基材中的毛细管通道，不会妨碍气体由里向外扩散，使得基材具有良好的透气性。同时，因为有机硅具有优异的耐候性，因此上述疏水效果可以持久保留。
有机硅作为理想的建筑疏水材料，已广泛用作砖瓦、石材、道路、桥梁、混凝土构件、陶瓷、石膏板等领域。
然而，之前广泛在建材领域使用的液体状态有机硅材料，却无法用于干粉类产品中，如近年发展迅速的干粉砂浆。
液态有机硅疏水材料固体粉末化是解决液体有机硅疏水剂应用于干粉类建筑材料中的可行之路。
阿克苏诺贝尔公司的SEAL80、陶氏化学公司的SHP50都属于此类固体粉末状疏水剂产品，都是先将液体的硅烷、硅氧烷吸附在无机粉体上，再在外面包覆水溶性聚合物，如聚乙烯醇、甲基纤维素、羟甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙甲纤维素、聚乙烯基吡咯烷酮、明胶、阿拉伯胶、树胶、麦芽糊精、淀粉等，烘干后呈流动性粉末状态，容易与水泥、沙子等同是粉末的建材干拌均匀，在工地加水混合后即可施工，疏水效果良好。然而由于作为载体的无机粉体本身是亲水材料，其含有的羟基在与有机硅接触过程中不可避免地会消耗掉部分有机硅活性基团(甲氧基、乙氧基等)，削弱这类材料的疏水性能，同时无机粉体对有机硅烷、有机硅氧烷吸附能力有限，导致上述三种产品的有效成分有机硅含量只有20％，对疏水效果无帮助的无机粉体和水溶性聚合物占比高达80％。
专利CN 102226072 A中的憎水粉末有机硅含量最高可以做到60％，专利CN102249593 A采用非常繁琐的工艺，最多也只能将憎水粉末的有机硅含量提高到65％，两者同样都是用无机粉体做载体，仍然不可避免地削弱有机硅材料本应具备的更好的疏水性能。
经常被选为有机硅烷、有机硅氧烷等疏水有效成分载体的无机粉体例如：高领土、碳酸钙、白炭黑、二氧化硅、沸石、滑石粉等作为杂质进入建筑材料也并不都是对原有配方无干扰的，通常还是越少越好。
发明内容
基于上述技术背景，本发明人进行了锐意进取，结果发现：采用有机硅微米粉代替无机材料与水溶性聚合物和液体有机硅混合制得的疏水粉末，以有机硅微米粉作为核材，液体有机硅吸附在有机硅微米粉的表面或渗入其内部，水溶性聚合物位于该疏水粉末的表层，与无机材料制得的产物相比，本发明所述疏水粉末的吸附量和疏水性能有效提高，使其可在添加量降低的情况下，达到相同或更优异的疏水效果，进而使掺入建筑材料中的杂质大为减少，或者相同的添加量下，疏水效果更好，从而完成本发明。
本发明第一方面在于提供一种疏水粉末，该疏水粉末由水溶性聚合物、有机硅微米粉和液体有机硅制得。
本发明第二方面在于提供一种本发明第一方面所述疏水粉末的制备方法，该制备方法包括以下步骤：
步骤1、水溶性聚合物溶解于水中，得到聚合物水溶液；
步骤2、有机硅微米粉和液体有机硅混合，得到有机硅混合物；
步骤3、采用聚合物水溶液对有机硅混合物进行喷雾包覆，经干燥得到疏水粉末。
本发明提供的制备方法及由此制备的疏水粉末具有以下优势：
(1)本发明所述疏水粉末采用本身具有疏水性的有机硅粉体代替无机粉体作为有机硅烷、有机硅氧烷的载体，从而制备出疏水有效成分更高的粉末疏水剂产品；
(2)本发明制得的疏水粉末比市售产品在较低添加量的情况下即可满足建筑材料的疏水要求，混入建筑材料的杂质更少，或者相同添加量下，疏水效果更好。
附图说明
图1示出实施例1和对比例1制得疏水粉末的接触角测试图；
图2示出实施例2和对比例2制得疏水粉末的接触角测试图；
图3示出实施例3和对比例3制得疏水粉末的接触角测试图；
图4示出实施例4和对比例4制得疏水粉末的接触角测试图；
图5示出实施例5和对比例5制得疏水粉末的接触角测试图；
图6示出实施例6和对比例6制得疏水粉末的接触角测试图。
图7示出没有加疏水粉末的混凝土在相同养护条件后滴加水滴后的照片。
具体实施方式
下面将对本发明进行详细说明，本发明的特点和优点将随着这些说明而变得更为清楚、明确。
针对现有技术中，粉末状疏水剂存在有效成分含量不够，作为载体的无机粉体消耗疏水有效成分的问题，本发明提供了一种疏水粉末，在添加量较少的情况下，即可达到优异的疏水效果，使混进建筑材料的杂质大大减少，或者相同添加量下，疏水效果更优异。
本发明第一方面在于提供一种疏水粉末，该疏水粉末由水溶性聚合物、有机硅微米粉和液体有机硅制得。
其中，有机硅微米粉作为疏水粉末的核材或载体，现有技术中常以无机物作为核材或载体，但存在疏水性能差、疏水有效成分含量低的缺点。
所述有机硅微米粉选自有机硅树脂基微米粉、有机硅弹性体微米粉、多孔有机硅弹性体微米粉和核为有机硅弹性体、壳为有机硅树脂的核壳有机硅微米粉中的一种或几种，优选选自有机硅弹性体微米粉和多孔有机硅弹性体微米粉中的一种或几种，在本发明中，有机硅弹性体微米粉是由含Si-H单元的聚硅氧烷和含不饱和基团的聚硅氧烷交联后得到，多孔有机硅弹性体微米粉是由含Si-H单元的聚硅氧烷、含不饱和基团的聚硅氧烷和致孔剂反应后得到，在其表面或内部含有孔结构，其孔直径为0.01-10.0μm。
经试验发现，采用上述有机硅微米粉作为载体得到的疏水粉末，疏水性能更好。
在本发明中，有机硅微米粉的粒径为0.5～50μm，优选为1～40μm，更优选为2～20μm。
有机硅微米粉的粒径越小，比表面积越大，可以吸附更多液体有机硅，但粒径太小，如小于0.5μm，则导致有机硅微米粉之间容易聚集，使有机硅微米粉的吸附能力下降，并且流动性不足，不易与液体有机硅混合均匀，若粒径太大，如大于50μm，有机硅微米粉的流动性优异，易于与液体有机硅混合均匀，但由于比表面积变小，对液体有机硅的吸附量降低，同样不利于性能的提高。
所述液体有机硅选自有机硅烷、二甲基硅油、含氢硅油、羟基硅油和有机硅树脂中的一种或几种。
其中，有机硅烷选自烷基硅烷、苯基硅烷、氟基硅烷和烯基硅烷中的一种或几种，优选选自甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、1,2-双(三甲氧基硅基)乙烷、1,2-双(三乙氧基硅基)乙烷、甲基丙基二甲氧基硅烷、甲基丙基二乙氧基硅烷、乙基三甲氧基硅烷、乙基三乙氧基硅烷，乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、烯丙基三甲氧基硅烷、烯丙基三乙氧基硅烷、丙基三甲氧基硅烷、丙基三乙氧基硅烷、三氟丙基三甲氧基硅烷、三氟丙基三乙氧基硅烷、丁基三甲氧基硅烷、正丁基三乙氧基硅烷、异丁基三甲氧基硅烷、异丁基三乙氧基硅烷、叔丁基二甲氧基硅烷、叔丁基二乙氧基硅烷、正辛基三甲氧基硅烷、正辛基三乙氧基硅烷、异辛基三甲氧基硅烷、异辛基三乙氧基硅烷、辛基甲基二甲氧基硅烷、辛基甲基二乙氧基硅烷、十二烷基三甲氧基硅烷、十二烷基三乙氧基硅烷、十二烷基甲基二甲氧基硅烷、十二烷基甲基二乙氧基硅烷、十四烷基三甲氧基硅烷、十四烷基三乙氧基硅烷、十六烷基三甲氧基硅烷、十六烷基三乙氧基硅烷、叔丁基二苯基甲氧基硅烷、叔丁基二苯基乙氧基硅烷、全氟辛基三甲氧基硅烷、全氟辛基三乙氧基硅烷、全氟癸基三甲氧基硅烷、全氟癸基三乙氧基硅烷、十三氟辛基三甲氧基硅烷、十七氟辛基三乙氧基硅烷、十七氟癸基三甲氧基硅烷、十七氟癸基三乙氧基硅烷、(3,3,3-三氟丙基)甲基二甲氧基硅烷、(3,3,3-三氟丙基)甲基二甲氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷、二苯基二乙氧基硅烷、苯基甲基二甲氧基硅烷和苯基甲基二乙氧基硅烷中的一种或几种。
所述液体有机硅更优选选自正辛基三乙氧基硅烷、异辛基三乙氧基硅烷、异丁基三乙氧基硅烷、甲基丙基二乙氧基硅烷、羟基硅油、十二烷基三甲氧基硅烷、含氢硅油、正丁基三乙氧基硅烷和二甲基硅油中的一种或几种。
其中，羟基硅油、含氢硅油、二甲基硅油的粘度为1～100cSt，优选粘度为5～50cSt，更优选粘度为10～40cSt。都是室温25℃下粘度。
本发明中，所述有机硅微米粉和液体有机硅的质量比为(0.2～0.8)：1，优选质量比为(0.3～0.7)：1，更优选质量比为(0.4～0.65)：1。
经试验发现，有机硅微米粉和液体有机硅的质量比为上述范围时，得到的疏水粉末疏水性能好。
所述水溶性聚合物选自聚乙烯醇、甲基纤维素、羟丙甲纤维素、聚乙烯基吡咯烷酮中的一种或几种，优选选自聚乙烯醇和聚乙烯基吡咯烷酮中的一种或两种，更优选为聚乙烯醇。
水溶性聚合物作为疏水粉末的表层，将液体有机硅和有机硅微米粉包覆在其中，其与水接触后，水溶性聚合物即被溶解，其中的液体有机硅和有机硅微米粉等疏水材料释放出来。
水溶性聚合物占疏水粉末总质量的0.5～15％，优选为1～12％，更优选为5～10％，其余为有机硅微米粉和液体有机硅。
水溶性聚合物作为包覆材料，若含量过低会导致对液体有机硅和有机硅微米粉的包覆不完全，影响该疏水粉末在水性建筑材料中的分散，若含量高于15％会造成过量导入亲水成分，影响该疏水粉末的疏水性能。
该疏水粉末为一种多层结构，有机硅微米粉作为核材或者芯材，液体有机硅吸附在有机硅微米粉的表面或部分渗入有机硅微米粉内部形成中间层，再包覆水溶性聚合物形成表层，使液体有机硅被封闭在核层和表层材料之间。使该疏水粉末在未接触水之前，液体有机硅等疏水成分被包覆在疏水粉末的核材和表层材料之间，材料整体成固体流动性粉末状态，不会有液体溢出，而一旦接触水，表层的水溶性聚合物被溶解，液体有机硅等疏水成分被立即释放，在水中水解，并进一步完成自身缩合，并与建筑材料上的羟基缩合，从而赋予基材疏水性。
所述疏水粉末的粒径为10～500μm，优选为100～300μm。该疏水粉末以占混凝土总重量0.25％(wt)的添加量掺入混凝土中，混凝土凝固后的水接触角为84.42～96°。
本发明第二方面在于提供一种本发明第一方面疏水粉末的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
步骤1、水溶性聚合物溶解于水中，得到聚合物水溶液；
步骤2、有机硅微米粉和液体有机硅混合，得到有机硅混合物；
步骤3、采用聚合物水溶液对有机硅混合物进行喷雾包覆，经干燥得到疏水粉末。
以下对该步骤进行具体描述和说明。
步骤1、水溶性聚合物溶解于水中，得到聚合物水溶液。
所述水溶性聚合物选自聚乙烯醇、甲基纤维素、羟丙甲纤维素和聚乙烯基吡咯烷酮中的一种或几种，优选选自聚乙烯醇和聚乙烯基吡咯烷酮中的一种或两种，更优选为聚乙烯醇。
所述聚合物水溶液的质量浓度为1～20％，优选质量浓度为3～15％，更优选质量浓度为5～10％。
溶解在机械搅拌下进行，溶解温度为60～90℃，优选为70～85℃，更优选为75～80℃。
搅拌时间为1～5h，优选搅拌时间为2～4h，更优选搅拌时间为3h，使水溶性聚合物充分溶解。
步骤2、有机硅微米粉和液体有机硅混合，得到有机硅混合物。
所述有机硅微米粉选自有机硅树脂基微米粉、有机硅弹性体微米粉、多孔有机硅弹性体微米粉和核为有机硅弹性体、壳为有机硅树脂的核壳有机硅微米粉中的一种或几种，优选选自有机硅弹性体微米粉和多孔有机硅弹性体微米粉中的一种或两种。
有机硅微米粉的粒径为0.5～50μm，优选为1～40μm，更优选为2～20μm。
所述混合优选在高速桨叶式搅拌机中进行，更优选先将有机硅微米粉置于搅拌机中，再通过喷雾包覆的方式将液体有机硅喷入搅拌机中。
搅拌线速度为10～100m/s，优选搅拌线速度为20～70m/s，更优选搅拌线速度为30～50m/s。
所述液体有机硅选自有机硅烷、二甲基硅油、含氢硅油、羟基硅油和有机硅树脂中的一种或几种。
其中，有机硅烷选自烷基硅烷、苯基硅烷、氟基硅烷和烯基硅烷中的一种或几种，优选选自甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、1,2-双(三甲氧基硅基)乙烷、1,2-双(三乙氧基硅基)乙烷、甲基丙基二甲氧基硅烷、甲基丙基二乙氧基硅烷、乙基三甲氧基硅烷、乙基三乙氧基硅烷，乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、烯丙基三甲氧基硅烷、烯丙基三乙氧基硅烷、丙基三甲氧基硅烷、丙基三乙氧基硅烷、三氟丙基三甲氧基硅烷、三氟丙基三乙氧基硅烷、丁基三甲氧基硅烷、正丁基三乙氧基硅烷、异丁基三甲氧基硅烷、异丁基三乙氧基硅烷、叔丁基二甲氧基硅烷、叔丁基二乙氧基硅烷、正辛基三甲氧基硅烷、正辛基三乙氧基硅烷、异辛基三甲氧基硅烷、异辛基三乙氧基硅烷、辛基甲基二甲氧基硅烷、辛基甲基二乙氧基硅烷、十二烷基三甲氧基硅烷、十二烷基三乙氧基硅烷、十二烷基甲基二甲氧基硅烷、十二烷基甲基二乙氧基硅烷、十四烷基三甲氧基硅烷、十四烷基三乙氧基硅烷、十六烷基三甲氧基硅烷、十六烷基三乙氧基硅烷、叔丁基二苯基甲氧基硅烷、叔丁基二苯基乙氧基硅烷、全氟辛基三甲氧基硅烷、全氟辛基三乙氧基硅烷、全氟癸基三甲氧基硅烷、全氟癸基三乙氧基硅烷、十三氟辛基三甲氧基硅烷、十七氟辛基三乙氧基硅烷、十七氟癸基三甲氧基硅烷、十七氟癸基三乙氧基硅烷、(3,3,3-三氟丙基)甲基二甲氧基硅烷、(3,3,3-三氟丙基)甲基二甲氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷、二苯基二乙氧基硅烷、苯基甲基二甲氧基硅烷和苯基甲基二乙氧基硅烷中的一种或几种。
所述液体有机硅更优选选自正辛基三乙氧基硅烷、异辛基三乙氧基硅烷、异丁基三乙氧基硅烷、甲基丙基二乙氧基硅烷、羟基硅油、十二烷基三甲氧基硅烷、含氢硅油、正丁基三乙氧基硅烷和二甲基硅油中的一种或几种。
其中，羟基硅油、含氢硅油、二甲基硅油的粘度为1～100cSt，优选粘度为5～50cSt，更优选粘度为10～40cSt。都是室温25℃下粘度。
根据本发明，当液体有机硅为羟基硅油、含氢硅油、二甲基硅油中的一种和有机硅烷的混合物时，羟基硅油、含氢硅油、二甲基硅油中的一种和有机硅烷的质量比为1：(4～20)，优选质量比为1：(6～17)。
本发明中，所述有机硅微米粉和液体有机硅的质量比为(0.2～0.8)：1，优选质量比为(0.3～0.7)：1，更优选质量比为(0.4～0.65)：1。
喷雾完成后，继续搅拌，使液体有机硅均匀包覆在有机硅微米粉表面，搅拌时间为5～20min，优选搅拌时间为10～15min。
步骤3、采用聚合物水溶液对有机硅混合物进行喷雾包覆，经干燥得到疏水粉末。
喷雾包覆过程中不断进行搅拌，促进水溶性聚合物和有机硅混合物混合的均匀性，可使聚合物包覆的更均匀，搅拌线速度为10～50m/s，优选为15～40m/s，更优选为20～30m/s。
搅拌时间为5～50min，优选搅拌时间为10～40min，更优选搅拌时间为15～25min。
干燥优选在喷雾干燥机中进行，使其干燥成粉，干燥机进口温度为190～250℃，优选为200～220℃。
出口温度为80～110℃，优选为90～100℃。
进料速度为4～20g/min，优选为6～15g/min，更优选为7～10g/min，上述进料速度可以被及时烘干成固体，同时干燥塔壁无结块，制得的疏水粉末雪白无变黄。
本发明所具有的有益效果：
(1)本发明所述疏水粉末采用有机硅微米粉、液体有机硅和水溶性聚合物制得，其以有机硅微米粉作为核材，水溶性聚合物包覆在疏水粉末的表层，液体有机硅位于有机硅微米粉和水溶性聚合物之间，得到疏水成分高达95％的疏水粉末；
(2)本发明所述疏水粉末采用喷雾包覆的方式进行制备，使制得的疏水粉末表面的水溶性聚合物包覆更均匀，在建筑材料中的分散效果更好；
(3)该疏水粉末的颗粒大小适宜，在混凝土中加入占其总质量0.25％的疏水粉末后，混凝土凝固后的水接触角可达84.42～96°，与没有加疏水粉末前，混凝土凝固后水接触角为0，并且水滴迅速渗入混凝土相比，疏水性能明显提高，在较低添加量的情况下，即可达到良好的疏水效果，同时使引入材料中的杂质降低。
实施例
以下通过具体实例进一步阐述本发明，这些实施例仅限于说明本发明，而不用于限制本发明范围。
实施例1
将8克聚乙烯醇固体粉末加入92克室温水中，边搅拌边加热到80℃，搅拌保温3小时，停止加热，搅拌降温到室温获得聚乙烯醇含量8％的水溶液。
取50克5μm有机硅弹性体微米粒子(
Figure BDA0003590626930000121
HL605，涌奇材料技术(上海)有限公司)放入高速桨叶式搅拌机中，在线速度40米/秒搅拌状态下，喷入80克正辛基三乙氧基硅烷，雾化喷料完成后继续高速搅拌10分钟。
将上述制备的100克聚乙烯醇含量8％的水溶液喷入搅拌机中，在20米/秒线速度下持续搅拌20分钟。
然后将上述混合物用水稀释后立即泵入喷雾干燥机，干燥成粉，喷雾干燥机温度设置：进风温度210℃，出口温度95℃，进料速度8克/分钟，所进流体被成功烘干成固体，干燥塔壁无结块，制品为白色流动性良好的粉末。
实施例2
将6克聚乙烯醇固体粉末加入94克室温水中，边搅拌边加热到80℃，搅拌保温3小时，停止加热，搅拌降温到室温获得聚乙烯醇含量6％的水溶液。
取45克2μm有机硅弹性体微米粒子(
Figure BDA0003590626930000131
HL602，涌奇材料技术(上海)有限公司)放入高速桨叶式搅拌机，在线速度40米/秒搅拌状态下，喷入85克异辛基三乙氧基硅烷，雾化喷料完成后继续高速搅拌10分钟。
将上述制备的100克聚乙烯醇含量6％的溶液喷入搅拌机中，在20米/秒线速度下持续搅拌20分钟。
然后将上述混合物用水稀释后立即泵入喷雾干燥机，干燥成粉，喷雾干燥机温度设置：进风温度210℃，出口温度95℃，进料速度8克/分钟，所进流体被成功烘干成固体，干燥塔壁无结块，制品为白色流动性良好的粉末。
实施例3
将7克聚乙烯醇固体粉末加入93克室温水中，边搅拌边加热到80℃，搅拌保温3小时，停止加热，搅拌降温到室温获得聚乙烯醇含量7％的水溶液。
取40克15μm多孔有机硅弹性体微米粒子(
Figure BDA0003590626930000132
TP915L，涌奇材料技术(上海)有限公司)放入高速桨叶式搅拌机，在线速度40米/秒搅拌状态下，喷入90克异丁基三乙氧基硅烷，雾化喷料完成后继续高速搅拌10分钟。
将上述制备的100克聚乙烯醇含量7％的溶液喷入搅拌机中，在20米/秒线速度下持续搅拌20分钟。
然后将上述混合物用水稀释后立即泵入喷雾干燥机，干燥成粉，喷雾干燥机温度设置：进风温度210℃，出口温度95℃，进料速度8克/分钟，所进流体被成功烘干成固体，干燥塔壁无结块，制品为白色流动性良好的粉末。
实施例4
将8.5克聚乙烯醇固体粉末加入91.5克室温水中，边搅拌边加热到80℃，搅拌保温3小时，停止加热，搅拌降温到室温获得聚乙烯醇含量10％的水溶液。
取50克3μm有机硅弹性体微米粒子(DOWSILTM EP-5500，陶氏化学公司)放入高速桨叶式搅拌机中，在线速度40米/秒搅拌状态下，喷入80克甲基丙基二乙氧基硅烷与5克羟基硅油的混合物，雾化喷料完成后继续高速搅拌10分钟，其中羟基硅油的粘度40cSt(25℃)。
将上述制备的100克聚乙烯醇含量10％的溶液喷入搅拌机中，在20米/秒线速度下持续搅拌20分钟。
然后将上述混合物用水稀释后立即泵入喷雾干燥机，干燥成粉，喷雾干燥机温度设置：进风温度210℃，出口温度95℃，进料速度8克/分钟，所进流体被成功烘干成固体，干燥塔壁无结块，制品为白色流动性良好的粉末。
实施例5
将5.5克聚乙烯醇固体粉末加入94.5克室温水中，边搅拌边加热到80℃，搅拌保温3小时，停止加热，搅拌降温到室温获得聚乙烯醇含量10％的水溶液。
取50克粒径范围1～8μm有机硅弹性体微米粒子(DOWSILTM EP-9610，陶氏化学公司)放入高速桨叶式搅拌机中，在线速度40米/秒搅拌状态下，喷入70克十二烷基三甲氧基硅烷与10克含氢硅油的混合物，雾化喷料完成后继续高速搅拌10分钟，其中含氢硅油的粘度20cSt(25℃)。
将上述制备的100克聚乙烯醇含量5.5％的溶液喷入搅拌机中，在20米/秒线速度下持续搅拌20分钟。
然后将上述混合物用水稀释后立即泵入喷雾干燥机，干燥成粉，喷雾干燥机温度设置：进风温度210℃，出口温度95℃，进料速度8克/分钟，所进流体被成功烘干成固体，干燥塔壁无结块，制品为白色流动性良好的粉末。
实施例6
将7.5克聚乙烯醇固体粉末加入92.5克室温水中，边搅拌边加热到80℃，搅拌保温3小时，停止加热，搅拌降温到室温获得聚乙烯醇含量10％的水溶液。
取50克粒径范围1～10μm有机硅弹性体微米粒子(DOWSILTM EP-9801，陶氏化学公司)放入高速桨叶式搅拌机中，在线速度40米/秒搅拌状态下，喷入75克正丁基三乙氧基硅烷与5克二甲基硅油的混合物，雾化喷料完成后继续高速搅拌10分钟，其中二甲基硅油的粘度10cSt(25℃)。
将上述制备的100克聚乙烯醇含量5.5％的溶液喷入搅拌机中，在20米/秒线速度下持续搅拌20分钟。
然后将上述混合物用水稀释后立即泵入喷雾干燥机，干燥成粉，喷雾干燥机温度设置：进风温度210℃，出口温度95℃，进料速度8克/分钟，所进流体被成功烘干成固体，干燥塔壁无结块，制品为白色流动性良好的粉末。
对比例
对比例1
以与实施例1相似的方式进行制备，区别仅在于：取50克粒径为5μm的碳酸钙粉末放入高速桨叶式搅拌机。
对比例2
以与实施例1相似的方式进行制备，区别仅在于：取45克粒径为2μm的高岭土粉末放入高速桨叶式搅拌机。
对比例3
以与实施例3相似的方式进行制备，区别仅在于：取40克粒径为15μm的滑石粉粉末放入高速桨叶式搅拌机。
对比例4
以与实施例4相似的方式进行制备，区别仅在于：取50克粒径为3μm的二氧化硅粉末放入高速桨叶式搅拌机。
对比例5
以与实施例5相似的方式进行制备，区别仅在于：取50克粒径为1-8μm的云母粉末放入高速桨叶式搅拌机。
对比例6
以与实施例6相似的方式进行制备，区别仅在于：取50克粒径为1-10μm的硅铝酸钠放入高速桨叶式搅拌机。
实验例
实验例1接触角测试
对实施例1～6和对比例1～6制得产物疏水粉末进行接触角测试，具体测试过程如下：
将实施例1～6和对比例1～6制得产物分别与水泥、标准砂干混，然后加入自来水混合，冀东水泥PO42.5：标准沙＝1:2.5；水灰比＝0.5，疏水粉末占总重量的0.25％(wt)。将上述混合料装入10mm长、10mm宽、5mm深的金属槽抹平，放入混凝土标准养护室内，在温度20±2℃，RH＝90±5％环境养护7天。最后测试接触角。测试结果如表1和图1～6所示。
表1
试样 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5 实施例6
接触角/° 95.84 86.95 84.42 93.61 86.08 93.96
试样 对比例1 对比例2 对比例3 对比例4 对比例5 对比例6
接触角/° 83.28 77.76 71.73 80.65 72.25 78.41
从表1和图1～6中可以看出，实施例1～6制得疏水粉末以相同的比例、加入相同材质的混凝土，混凝土固化后的水接触角为84.42～96°，而对比例1～6制得疏水粉末以相同的比例、加入相同材质的混凝土，混凝土固化后的水接触角为71.73～83.28°，远低于实施例1～6制得疏水粉末所产生的疏水效果。说明本申请所述疏水粉末在相同添加比例条件下，疏水性能明显提高。从图7中可以看出，没有加疏水粉末的混凝土在相同养护条件后添加水滴，水滴迅速渗入混凝土内部，接触角为0。
以上结合具体实施方式和范例性实例对本发明进行了详细说明，不过这些说明并不能理解为对本发明的限制。本领域技术人员理解，在不偏离本发明精神和范围的情况下，可以对本发明技术方案及其实施方式进行多种等价替换、修饰或改进，这些均落入本发明的范围内。本发明的保护范围以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种疏水粉末，其特征在于，该疏水粉末由水溶性聚合物、有机硅微米粉和液体有机硅制得。
2.根据权利要求1所述的疏水粉末，其特征在于，
所述有机硅微米粉选自有机硅树脂基微米粉、有机硅弹性体微米粉、多孔有机硅弹性体微米粉和核为有机硅弹性体、壳为有机硅树脂的核壳有机硅微米粉中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的疏水粉末，其特征在于，
有机硅微米粉的粒径为0.5～50μm。
4.根据权利要求1所述的疏水粉末，其特征在于，
所述液体有机硅选自有机硅烷、二甲基硅油、含氢硅油、羟基硅油和有机硅树脂中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的疏水粉末，其特征在于，
所述有机硅微米粉和液体有机硅的质量比为(0.2～0.8)：1。
6.根据权利要求1所述的疏水粉末，其特征在于，水溶性聚合物占疏水粉末总质量的0.5～15％。
7.根据权利要求1至6之一所述的疏水粉末，其特征在于，
所述疏水粉末的粒径为10～500μm，该疏水粉末以占混凝土总重量0.25％的添加量掺入混凝土中，混凝土凝固后的水接触角为84.42～96°。
8.一种疏水粉末的制备方法，其特征在于，该制备方法包括以下步骤：
步骤1、水溶性聚合物溶解于水中，得到聚合物水溶液；
步骤2、有机硅微米粉和液体有机硅混合，得到有机硅混合物；
步骤3、采用聚合物水溶液对有机硅混合物进行喷雾包覆，经干燥得到疏水粉末。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，步骤2中，
所述混合优选在高速桨叶式搅拌机中进行，搅拌线速度为10～100m/s。
10.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，步骤3中，
喷雾包覆过程中进行搅拌，搅拌线速度为10～50m/s，搅拌施加为5～50min；
干燥在喷雾干燥机中进行，干燥机进口温度为190～250℃，出口温度为80～110℃，进料速度为4～20g/min。
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