CN115872667B - 一种有机无机杂化防腐防水乳液及其制备方法和应用 - Google Patents
一种有机无机杂化防腐防水乳液及其制备方法和应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115872667B CN115872667B CN202211489173.5A CN202211489173A CN115872667B CN 115872667 B CN115872667 B CN 115872667B CN 202211489173 A CN202211489173 A CN 202211489173A CN 115872667 B CN115872667 B CN 115872667B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- emulsion
- organic
- inorganic hybrid
- phosphomolybdic acid
- corrosion
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 title claims abstract description 85
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 title claims abstract description 39
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 19
- 238000004945 emulsification Methods 0.000 title description 2
- DHRLEVQXOMLTIM-UHFFFAOYSA-N phosphoric acid;trioxomolybdenum Chemical compound O=[Mo](=O)=O.O=[Mo](=O)=O.O=[Mo](=O)=O.O=[Mo](=O)=O.O=[Mo](=O)=O.O=[Mo](=O)=O.O=[Mo](=O)=O.O=[Mo](=O)=O.O=[Mo](=O)=O.O=[Mo](=O)=O.O=[Mo](=O)=O.O=[Mo](=O)=O.OP(O)(O)=O DHRLEVQXOMLTIM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 46
- -1 alkoxy silane Chemical compound 0.000 claims abstract description 44
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims abstract description 37
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 claims abstract description 35
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 24
- 229940051841 polyoxyethylene ether Drugs 0.000 claims abstract description 19
- 229920000056 polyoxyethylene ether Polymers 0.000 claims abstract description 19
- 239000003995 emulsifying agent Substances 0.000 claims abstract description 16
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims abstract description 16
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims abstract description 15
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 claims abstract description 14
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 claims abstract description 14
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 8
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 claims abstract description 8
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 8
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 claims abstract description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 10
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 claims description 9
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 claims description 9
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 claims description 9
- ALVYUZIFSCKIFP-UHFFFAOYSA-N triethoxy(2-methylpropyl)silane Chemical compound CCO[Si](CC(C)C)(OCC)OCC ALVYUZIFSCKIFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 238000005536 corrosion prevention Methods 0.000 claims description 8
- 150000002191 fatty alcohols Chemical class 0.000 claims description 5
- 229920001214 Polysorbate 60 Polymers 0.000 claims description 3
- MSRJTTSHWYDFIU-UHFFFAOYSA-N octyltriethoxysilane Chemical compound CCCCCCCC[Si](OCC)(OCC)OCC MSRJTTSHWYDFIU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000010422 painting Methods 0.000 claims description 3
- HXOGQBSDPSMHJK-UHFFFAOYSA-N triethoxy(6-methylheptyl)silane Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)CCCCCC(C)C HXOGQBSDPSMHJK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 150000003973 alkyl amines Chemical class 0.000 claims description 2
- 150000002193 fatty amides Chemical class 0.000 claims description 2
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 abstract description 12
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 11
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 abstract description 10
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 abstract description 10
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 abstract description 8
- 238000009396 hybridization Methods 0.000 abstract description 7
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 238000006703 hydration reaction Methods 0.000 description 14
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 13
- 230000036571 hydration Effects 0.000 description 11
- 239000000047 product Substances 0.000 description 9
- 239000004115 Sodium Silicate Substances 0.000 description 8
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 229910052911 sodium silicate Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 7
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 6
- 230000009471 action Effects 0.000 description 5
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 5
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- LWZFANDGMFTDAV-BURFUSLBSA-N [(2r)-2-[(2r,3r,4s)-3,4-dihydroxyoxolan-2-yl]-2-hydroxyethyl] dodecanoate Chemical compound CCCCCCCCCCCC(=O)OC[C@@H](O)[C@H]1OC[C@H](O)[C@H]1O LWZFANDGMFTDAV-BURFUSLBSA-N 0.000 description 4
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 4
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 4
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 4
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 4
- 238000001878 scanning electron micrograph Methods 0.000 description 4
- 235000011067 sorbitan monolaureate Nutrition 0.000 description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- 230000003064 anti-oxidating effect Effects 0.000 description 3
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 3
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 3
- AMTWCFIAVKBGOD-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;methoxy-dimethyl-trimethylsilyloxysilane Chemical compound O=[Si]=O.CO[Si](C)(C)O[Si](C)(C)C AMTWCFIAVKBGOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 3
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 239000005871 repellent Substances 0.000 description 3
- 229940083037 simethicone Drugs 0.000 description 3
- 238000004078 waterproofing Methods 0.000 description 3
- BHPQYMZQTOCNFJ-UHFFFAOYSA-N Calcium cation Chemical compound [Ca+2] BHPQYMZQTOCNFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 2
- 229910001424 calcium ion Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052918 calcium silicate Inorganic materials 0.000 description 2
- 125000001165 hydrophobic group Chemical group 0.000 description 2
- 230000010220 ion permeability Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 230000002940 repellent Effects 0.000 description 2
- SCPYDCQAZCOKTP-UHFFFAOYSA-N silanol Chemical compound [SiH3]O SCPYDCQAZCOKTP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001213 Polysorbate 20 Polymers 0.000 description 1
- 229910001294 Reinforcing steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005056 compaction Methods 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 125000000118 dimethyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 1
- KPUWHANPEXNPJT-UHFFFAOYSA-N disiloxane Chemical class [SiH3]O[SiH3] KPUWHANPEXNPJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 1
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 description 1
- 229960003493 octyltriethoxysilane Drugs 0.000 description 1
- 238000011056 performance test Methods 0.000 description 1
- 239000012466 permeate Substances 0.000 description 1
- 235000010486 polyoxyethylene sorbitan monolaurate Nutrition 0.000 description 1
- 239000000256 polyoxyethylene sorbitan monolaurate Substances 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 229920002545 silicone oil Polymers 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete
Landscapes
- Paints Or Removers (AREA)
- Materials Applied To Surfaces To Minimize Adherence Of Mist Or Water (AREA)
Abstract
本发明公开一种有机无机杂化防腐防水乳液及其制备方法和应用，属于混凝土材料技术领域。所述制备方法包括以下步骤：S1.将磷钼酸溶于去离子水中得到磷钼酸溶液；向酯型乳化剂水溶液中加入烷氧基硅烷，充分搅拌，得到烷氧基硅烷乳液；S2.向磷钼酸溶液中加入聚氧乙烯醚型乳化剂和聚硅氧烷，充分搅拌，然后加热至35～40℃，边搅拌边滴加烷氧基硅烷乳液，滴加完毕后将反应体系的pH调节至5～6，继续搅拌反应1～3h，得到所述有机无机杂化防腐防水乳液。本发明的制备方法得到乳液使混凝土具备良好的防水抗渗性能，此外，磷钼酸具有防腐防氧化的功能，杂化后防腐防氧化功能得到增强，使得到的乳液同时还具有防腐防氧化的功能，能抵抗各种盐类离子和氯离子的侵蚀。
Description
技术领域
本发明涉及混凝土材料技术领域，更具体地，涉及一种有机无机杂化防腐防水乳液及其制备方法和应用。
背景技术
以水泥为主要胶凝材料的混凝土，其水化后会形成毛细孔和细微缝隙，对于一些常年裸露在含有酸、碱、盐等有害物质侵蚀环境下的建筑物，二氧化碳、水、氯离子、硫酸盐有害物质会从混凝土表面的细微裂缝进入混凝土结构内部，发生化学反应，使混凝土结构碱性降低，对钢筋的保护能力下降，严重影响混凝土结构的强度及使用寿命。
通过在混凝土表面喷涂防水材料，可以保护混凝土结构，有效阻止混凝土与有害物质接触，有效延长混凝土结构的耐久性。在众多防水材料中，硅烷防水材料作为一种疏水透气材料，在混凝土防护领域得到了快速的发展，其优异的抗污、耐碱、防水等性能逐渐得到了人们的青睐；目前，硅烷类材料已在各类混凝土结构中得到广泛应用。其防护机理是，将硅烷涂在混凝土表面，受混凝土微孔的毛细吸收作用，很容易渗入到毛细孔隙中。渗透到毛细空隙中的硅烷，在潮气和水的作用下水解成硅醇，与硅酸盐中的羟基发生缩合反应，在混凝土表面毛细孔内壁形成一层均匀致密的斥水性网状硅氧烷憎水膜层，阻止外部水分和有害物质的进入，呈斥水效果。硅烷类防水材料主要有溶剂型、乳液型和膏体三种形式，硅烷膏体中活性的硅烷的含量较高，生产成本很大，而且膏体的流动性较差，比较粘稠，不利于喷涂作业，虽然可以储存较长时间，但是使用的范围受到了一定的限制。传统的硅烷乳液虽然其流动性较高，但是储存稳定性相对较差，这也限制了硅烷乳液的广泛生产和应用。中国专利CN114231166 A公开了一种硅烷类混凝土防水、修护剂及其应用方法，硅烷类混凝土防水、修护剂由以下质量百分比的组分组成：异丁基三乙氧基硅烷5％～10％、辛基三乙氧基硅氧烷5％～15％、有机溶剂0～90％或水0～80％。所述的防水、修护剂应用于桥梁、公路、码头、海工工程、铁路轨枕或民用建筑的混凝土表面的肉眼可见或不可见的裂缝；但是该方法以有机溶剂作为分散相，增加了产品整体的挥发性，降低了产品的环保性，且单独的异丁基三乙氧基硅烷的会严重影响混凝土的水化反应；此外，该防水、修护剂只具备防水功能，不具备防腐防氧化功能。
因此，提供一种不使用有机溶剂，不影响混凝土的水化进程，同时具有防水防腐效果的防腐防水乳液具有重要意义。
发明内容
针对以上现有技术的不足，本发明的目的之一是提供一种有机无机杂化防腐防水乳液的制备方法。
本发明的上述目的是通过以下技术方案实现的：
一种有机无机杂化防腐防水乳液的制备方法，包括以下步骤：
S1.将磷钼酸溶于去离子水中得到磷钼酸溶液；向酯型乳化剂水溶液中加入烷氧基硅烷，充分搅拌，得到烷氧基硅烷乳液；
S2.向步骤S1得到的磷钼酸溶液中加入聚氧乙烯醚型乳化剂和聚硅氧烷，充分搅拌，然后加热至35～40℃，边搅拌边滴加步骤S1得到的烷氧基硅烷乳液，滴加完毕后将反应体系的pH调节至5～6，继续搅拌反应1～3h，得到所述有机无机杂化防腐防水乳液。
本发明的制备方法中，采用酯型乳化剂能够促进烷氧基硅烷在水中的均匀分散，得到烷氧基硅烷乳液，有利于后续形成稳定的乳液。同时磷钼酸在聚氧乙烯醚型乳化剂的作用下均匀分散，然后将烷氧基硅烷乳液与磷钼酸溶液混合，在加热和酸性条件下磷钼酸与烷氧基硅烷发生杂化反应，形成烷氧基硅烷包覆磷钼酸的有机无机杂化防腐防水乳液。该乳液附着性好、疏水性强、防腐防水效果佳。
磷钼酸具有笼状八面体结构，将其与烷氧基硅烷杂化后，得到带疏水基团的八面体，八面体的接触面积大，可作为晶核促进混凝土的水化进程，吸附水泥中的钙离子和硅酸根离子，生成水化产物填充混凝土孔隙，密实结构，可大幅度消减单独使用烷氧基硅烷对混凝土水化反应的影响，同时生成的水化产物表面具备疏水性，形成疏水层。本发明的得到乳液一方面可密实混凝土结构，另一方面可使水化产物及混凝土表面具备疏水性，在密实结构和疏水性两方面的共同作用下，使混凝土具备良好的防水抗渗性能。此外，磷钼酸具有防腐防氧化的功能，杂化后防腐防氧化功能得到增强，使得到的乳液除了具备防水性能外，还具有防腐防氧化的功能，能抵抗各种盐类离子和氯离子的侵蚀，极大改善混凝土的耐久性能。
优选的，所述烷氧基硅烷为异丁基三乙氧基硅烷、正辛基三乙氧基硅烷、异辛基三乙氧基硅烷中的至少一种。本发明所采用的烷氧基硅烷在弱酸条件下非常稳定，不易水解。
优选的，步骤S1中，所述磷钼酸溶液中磷钼酸的质量分数为3～6％；所述烷氧基硅烷乳液中，酯型乳化剂、去离子水和烷氧基硅烷的质量比为(3～6):(94～97):(100～200)。
优选的，步骤S2中，所述聚氧乙烯醚型乳化剂的质量为磷钼酸溶液的1～2％，所述聚硅氧烷的质量为磷钼酸溶液的1～2％。
优选的，步骤S2中，所述烷氧基硅烷乳液与磷钼酸溶液的质量比为1:(1～2)。
优选的，步骤S2中，所述烷氧基硅烷乳液的滴加时间为1～2h。
优选的，所述聚氧乙烯醚型乳化剂包括脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、烷基胺聚氧乙烯醚、脂肪酰胺聚氧乙烯醚中的至少一种；所述酯型乳化剂为失水山梨醇脂肪酸酯或聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸脂。
优选的，所述聚硅氧烷的黏度为200～1000cps。聚硅氧烷的作用是强化乳液的疏水效果。
本发明另一目的是提供所述制备方法制备得到的有机无机杂化防腐防水乳液。
本发明的再一目的是所述一种有机无机杂化防腐防水乳液在混凝土结构表面防护工程和防腐中的应用，将所述乳液喷涂或涂刷至混凝土表面，涂刷量为200～600g/m2。
与现有技术相比，本发明的有益之处在于：
磷钼酸具有笼状八面体结构，将其与烷氧基硅烷杂化后，得到带疏水基团的八面体，八面体的接触面积大，可作为晶核促进混凝土的水化进程，吸附水泥中的钙离子和硅酸根离子，生成水化产物填充混凝土孔隙，密实结构，可大幅度消减单独使用烷氧基硅烷对混凝土水化反应的影响，同时生成的水化产物表面具备疏水性。本发明的得到乳液一方面可密实混凝土结构，另一方面可使水化产物及混凝土表面具备疏水性，在密实结构和疏水性两方面的共同作用下，使混凝土具备良好的防水抗渗性能。此外，磷钼酸具有防腐防氧化的功能，杂化后防腐防氧化功能得到增强，使得到的乳液除了具备防水性能外，还具有防腐防氧化的功能，能抵抗各种盐类离子和氯离子的侵蚀，极大改善混凝土的耐久性能。
附图说明
图1为涂刷对比例1的防水乳液的混凝土内部结构的SEM图；
图2为涂刷对比例1的防水乳液的混凝土内部结构的SEM图。
具体实施方式
下面将对本发明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条件下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
以下实施例及对比例中的分数均指重量份数。
实施例1
本实施例提供一种有机无机杂化防腐防水乳液的制备方法，包括以下步骤：
S1.将3份磷钼酸溶于97份去离子水中，充分搅拌，得到磷钼酸水溶液；将3份失水山梨醇脂肪酸酯(Span-20)与97份去离子水混合，充分搅拌，再加入100份异丁基三乙氧基硅烷，继续搅拌，得到烷氧基硅烷乳液；
S2.在步骤S1得到的磷钼酸水溶液中加入2份脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO-25)和1份二甲基硅油，充分搅拌，然后加热至35℃，在持续搅拌的情况下，滴加步骤S1得到的烷氧基硅烷乳液，滴加的烷氧基硅烷乳液的重量为磷钼酸水溶液的1/2，滴加时间为1h，滴加完毕后用稀盐酸维持将反应体系的pH值在5～6之间，继续搅拌反应2h，得到所述有机无机杂化防腐防水乳液。
实施例2
本实施例提供一种有机无机杂化防腐防水乳液的制备方法，包括以下步骤：
S1.将5份磷钼酸溶于95份去离子水中，充分搅拌，得到磷钼酸水溶液；将5份失水山梨醇脂肪酸酯(Span-20)与95份去离子水混合，充分搅拌，再加入150份异辛基三乙氧基硅烷，继续搅拌，得到烷氧基硅烷乳液；
S2.在步骤S1得到的磷钼酸水溶液中加入1份脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO-25)和2份二甲基硅油，充分搅拌，然后加热至38℃，在持续搅拌的情况下，滴加步骤S1得到的烷氧基硅烷乳液，滴加的烷氧基硅烷乳液的重量为磷钼酸水溶液的2/3，滴加时间为1.5h，滴加完毕后用稀盐酸维持将反应体系的pH值在5～6之间，继续搅拌反应2h，得到所述有机无机杂化防腐防水乳液。
实施例3
本实施例提供一种有机无机杂化防腐防水乳液的制备方法，包括以下步骤：
S1.将6份磷钼酸溶于94份去离子水中，充分搅拌，得到磷钼酸水溶液；将6份聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸脂(Tween-20)与94份去离子水混合，充分搅拌，再加入170份异丁基三乙氧基硅烷，继续搅拌，得到烷氧基硅烷乳液；
S2.在步骤S1得到的磷钼酸水溶液中加入1份烷基酚聚氧乙烯醚(OP-10)和2份二甲基硅油，充分搅拌，然后加热至40℃，在持续搅拌的情况下，滴加步骤S1得到的烷氧基硅烷乳液，滴加的烷氧基硅烷乳液的重量与磷钼酸水溶液的重量相等，滴加时间为2h，滴加完毕后用稀盐酸维持将反应体系的pH值在5～6之间，继续搅拌反应2h，得到所述有机无机杂化防腐防水乳液。
对比例1
本对比例提供一种硅烷乳液防水剂的制备方法，包括以下步骤：
将3份失水山梨醇脂肪酸酯(Span-20)与97份去离子水混合，充分搅拌，再加入100份异丁基三乙氧基硅烷，继续搅拌，得到烷氧基硅烷乳液防水剂。
对比例2
本对比例提供一种有机无机杂化防腐防水乳液的制备方法，包括以下步骤：
S1.将3份硅酸钠溶于97份去离子水中，充分搅拌，得到硅酸钠水溶液；将3份失水山梨醇脂肪酸酯(Span-20)与97份去离子水混合，充分搅拌，再加入100份异丁基三乙氧基硅烷，继续搅拌，得到烷氧基硅烷乳液；
S2.在步骤S1得到的硅酸钠水溶液中加入2份脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO-25)和1份二甲基硅油，充分搅拌，然后加热至35℃，在持续搅拌的情况下，滴加步骤S1得到的烷氧基硅烷乳液，滴加的烷氧基硅烷乳液的重量为硅酸钠水溶液的1/2，滴加时间为1h，滴加完毕后用稀盐酸维持将反应体系的pH值在5～6之间，继续搅拌反应2h，得到所述有机无机杂化防腐防水乳液。
即与实施例1相比，本对比例采用硅酸钠替换磷钼酸。
试验例
将实施例1～3和对比例1～2的防水乳液涂刷在混凝土表面，用量为400g/m2；按照JC474-2008《砂浆、混凝土防水剂》的相关规定，测试渗透高度比、吸水量比；按照GB/T31296-2014《混凝土防腐阻锈剂》的相关规定，测试氯离子渗透系数比、硫酸盐侵蚀系数比和腐蚀电量比，测试结果见表1。
表1混凝土的性能测试结果
从表1的测试结果可知，实施例1～3混凝土的48h吸水量比和渗透高度比远优于JC474-2008中一等品的标准，同时氯离子渗透系数比、硫酸盐侵蚀系数比和腐蚀电量比也远超于GB/T31296-2014的要求；说明本发明制备方法得到的有机无机杂化防腐防水乳液除了具备优异的防水性能，还具备优异的防腐防氧化效果。
图1为涂刷对比例1的防水乳液的混凝土内部结构的SEM图(15000倍)，图2为涂刷实施例1的防水乳液的混凝土内部结构的SEM图(15000倍)；通过对比图1和图2可以发现，与对比例1单独采用乳化后的异丁基三乙氧基硅烷制备防水乳液相比，实施例1采用磷钼酸与烷氧基硅烷杂化后得到的防水乳液，可以诱导生成更多短簇状的致密结晶体，有效填充混凝土孔隙，混凝土的孔隙变少，抗渗防水性能增强。
通过比较对比例2和实施例1可以发现，对比例2采用硅酸钠替换磷钼酸，混凝土的48h吸水量比和渗透高度比显著上升，乳液的防水性能显著下降，其原因是硅酸钠无八面体结构，接触面积小，吸附能力变弱，促水化效果变差，密实效果降低，进而导致防水效果降低；通过氯离子渗透系数比、硫酸盐侵蚀系数比和腐蚀电量比的数据可以看出，乳液的防腐防氧化性也显著降低。由此可知，与硅酸钠相比，本发明采用磷钼酸与烷氧基硅烷杂化，在提升乳液防水性能的同时，还可同时使乳液具备良好的防腐防氧化性能，能有效抵抗各种盐类离子和氯离子的侵蚀，极大改善混凝土的耐久性能。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (9)
1.一种有机无机杂化防腐防水乳液的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1. 将磷钼酸溶于去离子水中得到磷钼酸溶液；向酯型乳化剂水溶液中加入烷氧基硅烷，充分搅拌，得到烷氧基硅烷乳液；所述磷钼酸溶液中磷钼酸的质量分数为3~6%；所述烷氧基硅烷乳液中，酯型乳化剂、去离子水和烷氧基硅烷的质量比为(3~6):(94~97):(100~200)；
S2. 向步骤S1得到的磷钼酸溶液中加入聚氧乙烯醚型乳化剂和聚硅氧烷，充分搅拌，然后加热至35~40℃，边搅拌边滴加步骤S1得到的烷氧基硅烷乳液，滴加完毕后将反应体系的pH调节至5~6，继续搅拌反应1~3h，得到所述有机无机杂化防腐防水乳液；所述烷氧基硅烷乳液与磷钼酸溶液的质量比为1:(1~2)。
2.根据权利要求1所述的一种有机无机杂化防腐防水乳液的制备方法，其特征在于，所述烷氧基硅烷为异丁基三乙氧基硅烷、正辛基三乙氧基硅烷、异辛基三乙氧基硅烷中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的一种有机无机杂化防腐防水乳液的制备方法，其特征在于，步骤S2中，所述聚氧乙烯醚型乳化剂的质量为磷钼酸溶液的1~2%，所述聚硅氧烷的质量为磷钼酸溶液的1~2%。
4.根据权利要求1所述的一种有机无机杂化防腐防水乳液的制备方法，其特征在于，步骤S2中，所述烷氧基硅烷乳液的滴加时间为1~2h。
5.根据权利要求1所述的一种有机无机杂化防腐防水乳液的制备方法，其特征在于，所述聚氧乙烯醚型乳化剂包括脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、烷基胺聚氧乙烯醚、脂肪酰胺聚氧乙烯醚中的至少一种；所述酯型乳化剂为失水山梨醇脂肪酸酯或聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸脂。
6.根据权利要求1所述的一种有机无机杂化防腐防水乳液的制备方法，其特征在于，所述聚硅氧烷的黏度为200~1000cps。
7.权利要求1~6任一项所述制备方法制备得到的一种有机无机杂化防腐防水乳液。
8.权利要求7所述的一种有机无机杂化防腐防水乳液在混凝土结构表面防护工程的应用，其特征在于，将所述乳液喷涂或涂刷至混凝土表面，涂刷量为200~600g/m2。
9.权利要求7所述的一种有机无机杂化防腐防水乳液在混凝土结构防腐中的应用，其特征在于，将所述乳液喷涂或涂刷至混凝土表面，涂刷量为200~600g/m2。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211489173.5A CN115872667B (zh) | 2022-11-25 | 2022-11-25 | 一种有机无机杂化防腐防水乳液及其制备方法和应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211489173.5A CN115872667B (zh) | 2022-11-25 | 2022-11-25 | 一种有机无机杂化防腐防水乳液及其制备方法和应用 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN115872667A CN115872667A (zh) | 2023-03-31 |
| CN115872667B true CN115872667B (zh) | 2024-01-12 |
Family
ID=85763940
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202211489173.5A Active CN115872667B (zh) | 2022-11-25 | 2022-11-25 | 一种有机无机杂化防腐防水乳液及其制备方法和应用 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN115872667B (zh) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20020058948A (ko) * | 2000-12-30 | 2002-07-12 | 김경옥 | 침투성 물 흡수 방지제 조성물 및 그의 제조방법과 이를이용한 복합 방수시공방법 |
| WO2005055974A2 (de) * | 2003-12-11 | 2005-06-23 | Consortium für elektrochemische Industrie GmbH | Verfahren zur herstellung von isocyanatoorganosilanen |
| WO2012101526A1 (en) * | 2011-01-28 | 2012-08-02 | Arkema France | Improved process for manufacturing acrolein/acrylic acid |
| CN106396476A (zh) * | 2016-08-30 | 2017-02-15 | 长安大学 | 一种憎水微胶囊及其制备方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20160153094A1 (en) * | 2014-12-01 | 2016-06-02 | Anish Tuteja | Salt Based Etching of Metals and Alloys for Fabricating Superhydrophobic and Superoleophobic Surfaces |
-
2022
- 2022-11-25 CN CN202211489173.5A patent/CN115872667B/zh active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20020058948A (ko) * | 2000-12-30 | 2002-07-12 | 김경옥 | 침투성 물 흡수 방지제 조성물 및 그의 제조방법과 이를이용한 복합 방수시공방법 |
| WO2005055974A2 (de) * | 2003-12-11 | 2005-06-23 | Consortium für elektrochemische Industrie GmbH | Verfahren zur herstellung von isocyanatoorganosilanen |
| WO2012101526A1 (en) * | 2011-01-28 | 2012-08-02 | Arkema France | Improved process for manufacturing acrolein/acrylic acid |
| CN106396476A (zh) * | 2016-08-30 | 2017-02-15 | 长安大学 | 一种憎水微胶囊及其制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN115872667A (zh) | 2023-03-31 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN1513936A (zh) | 纳米硅防水剂及生产方法 | |
| DE10003495C2 (de) | Hydrophobierungsmittel zur Hydrophobierung von gipsgebundenen Baustoffen, Verfahren zu dessen Herstellung sowie dessen Verwendung | |
| US11802092B2 (en) | Concrete curing agent, curing coating layer and preparation method thereof | |
| CN108689632B (zh) | 一种有机氟硅和偏高岭土混凝土防水增强剂、其制备方法及应用 | |
| CN103333559B (zh) | 一种水性透明混凝土防水防碳化涂料及其制备方法 | |
| CN105461349A (zh) | 一种用于钢纤维混凝土表层的阻锈强化剂及其制备方法 | |
| CN106987165B (zh) | 一种石墨烯聚合物防水涂料母料及制备方法 | |
| CN101580356B (zh) | 水乳型有机硅防水剂 | |
| CN106675395A (zh) | 一种建筑表面用渗透型有机硅防护剂及其制备方法 | |
| KR101033652B1 (ko) | 액상형 구체 방수재의 제조방법 및 이를 이용한 콘크리트 조성물 | |
| KR102220462B1 (ko) | 알칼리금속 액상 나노 복합 실리케이트계 침투성 방수제 및 콘크리트 구조물 구체 침투 방수공법 | |
| CN102888165A (zh) | 一种速凝型聚合物乳液防水涂料 | |
| CN112194440A (zh) | 一种抗碱抗渗的防水浆料及其施工工艺 | |
| CN115872667B (zh) | 一种有机无机杂化防腐防水乳液及其制备方法和应用 | |
| EP3623354A1 (en) | Stearate-coated nano-calcium carbonate for concrete waterproofing | |
| CN112299750A (zh) | 一种水性渗透结晶型防水剂 | |
| CN111410556B (zh) | 一种高性能混凝土表面防护剂及其制备方法 | |
| KR20040043782A (ko) | 콘크리트의 방수 및 방식처리용 구체방수재의 제조방법 및이에 의해 제조된 구체방수재 | |
| KR100958381B1 (ko) | 수밀성을 강화한 규산질계 도포 방수재 조성물 | |
| KR100755492B1 (ko) | 콘크리트용 액상형 구체방수재 조성물과 그 제조방법 | |
| CN115948084A (zh) | 一种混凝土自清洁有机无机杂化防水涂料及其制备方法 | |
| CN110683863A (zh) | 一种石膏制品表面磷酸钙保护层的制备方法 | |
| CN106116381B (zh) | 一种抗裂型无机防水材料 | |
| CN107056127B (zh) | 一种混凝土内掺自体防水抗蚀材料、其制备方法及应用 | |
| CN114349390A (zh) | 一种有机硅/无机纳米材料复合型防水剂及其制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |