CN101786901A - 一种建筑材料表面用有机硅乳液型防水剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种建筑材料表面用有机硅乳液型防水剂及其制备方法。其制备方法是：1)先将水及乳化剂加入至反应釜中，将温度升至40～90℃，搅拌均匀后，加入长链烷基烷氧基硅烷，在此温度下预乳化2～6h，冷却；2)将上述预乳液在高速乳化机中进行高速乳化0.5～2hr后加入杀菌剂、缓冲剂及促进剂等其他助剂、继续高速乳化0.5～2hr，冷却，制得建筑材料表面用有机硅乳液型防水剂。该乳液型防水剂可用于石材、混凝土、砖石、水泥砂浆等建筑材料表面，不仅具有防水、抗渗、保色、通气等功能；同时，更为高效、安全无毒，且施工简便。
Description
技术领域
本发明涉及有机硅防水材料，尤其涉及一种建筑材料表面用有机硅乳液型防水剂及其制备方法。
背景技术
有机硅防水剂是一种理想的混凝土、砖石等建材的新型防水材料，能以溶液、乳液形式喷涂在建筑物表面上，由于其具有优良的渗透能力，能够渗透到基材内部的微孔中，与基材反应形成以疏水保护层，从而大大提高了基材的防水、耐玷污和耐久性能。
硅烷养护技术作为一种主要的防腐措施，在国外已被广泛应用于房屋建筑、港口码头、公路、桥梁、下水道、供水饮水***和许多新型的混凝土制品(砌块砖、黏土砖、路缘石等)。美国高速公路协会把其评价为是提高混凝土耐久性的最好措施。
随着我国防水事业迅速发展，防水材料应用范围已由建筑不断扩展到桥梁、公路、水利、隧道、铁路、机场、地铁、粮库、污水处理、垃圾填埋等基础设施的防水工程。目前中国的有机硅防水剂大多使用甲基硅酸盐和溶剂型的产品，由于这些产品对环境和人类健康有危害，因此世界各国十分重视发展环保型防水产品。从安全、卫生和环境保护考虑，有机硅建筑防水材料的总体发展趋势是水性化或无溶剂化，然而发展水性体系的难点在于在保证有机硅乳液的储存稳定性，又不能损害其防水性能。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种稳定性优良的建筑材料表面用有机硅乳液型防水剂及其制备方法。该乳液型防水剂可用于石材、混凝土、砖石、水泥砂浆等建筑材料表面，不仅具有防水、抗渗、保色、通气等功能；同时，更为高效、安全无毒，且施工简便。
乳液型防水剂以重量份计其组分包括：
长链烷基烷氧基硅烷：100
乳化剂：8～30
水：100～350
杀菌剂：0.1～4
缓冲剂：0.1～4
促进剂：1～15
所述的长链烷基烷氧基硅烷为异丁基三甲氧基硅烷、异丁基三乙氧基硅烷、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、十二烷基三甲氧基硅烷或十二烷基三乙氧基硅烷中的至少一种。
所述的乳化剂为非离子型乳化剂、阴离子型乳化剂或阳离子型乳化剂，优选非离子乳化剂，如乳化剂OP系列、乳化剂AEO系列、乳化剂EL系列、乳化剂Tween系列、乳化剂Span系列等。
所述的水为蒸馏水或去离子水。
所述的促进剂为水性硅烷偶联剂。
一种建筑材料表面用有机硅乳液型防水剂制备方法包括如下步骤：
1)先将水100～350重量份及乳化剂8～30重量份加入至反应釜中，将温度升至40～90℃，搅拌均匀后，加入长链烷基烷氧基硅烷100重量份，在此温度下预乳化2～6h，冷却；
2)将上述预乳液在转速为6000r/min～10000r/min的高速乳化机中进行高速乳化0.5～2hr后加入杀菌剂0.1～4重量份、缓冲剂0.1～4重量份及促进剂1～15其他助剂、继续高速乳化0.5～2hr，冷却，制得建筑材料表面用有机硅乳液型防水剂。
本发明与现有技术相比具有的有益效果：
1)产品采用预乳化技术，在保证产品防水性的同时提高了乳液产品的储存稳定性；
2)产品采用水性硅烷偶联剂为促进剂，加快了乳液与基材键合速度，使得经本产品处理后基材在较短的时间内具备防水功能；
3)产品以水为分散介质，不含有机溶剂，无有害物质释放，为环境友好型产品；
4)产品制备方法简单，生产设备均为常规设备，并且生产过程中均无三废产生；
5)产品使用施工简便，乳液可直接使用或用水稀释后使用，可采用喷涂或刷涂；
6)产品渗透力强、抗氧化、耐老化性能优异；
7)使用前后基材不变色，对基材无腐蚀性。
具体实施方式
本发明的特点是以水为分散介质，采用预乳化技术和二次乳化，制备防水性、稳定性优良的建筑材料表面用有机硅乳液型防水剂。
性能测试：
将上述方法制得的建筑材料表面用有机硅乳液型防水剂按JC/T902-2002测试防水剂的外观、PH值、固体含量、稳定性、吸水率比、渗透性等各项性能。
尚需说明的是：以上所述的长链烷基烷氧基硅烷、乳化剂、水、杀菌剂、缓冲剂及促进剂均可外购获得，所述的反应釜、高速乳化机及其他设备均为现有的常规设备。
下面通过实施例对本发明进行具体的描述，有必要指出的是以下实施例只用于对本发明进行进一步说明，不能理解为对本发明的保护范围的限制。在各实施例中，除特别注明的以外，所用的原料均可外购获得。
实施例1：
将100份水、4份OP-4乳化剂、4份OP-10乳化剂加入到反应釜中，将温度升到40℃，搅拌均匀后缓慢加入正辛基三乙氧基硅烷100份，在40℃下预乳化6hr；将冷却后的预乳液加入到转速为6000r/min高速乳化机中乳化0.5hr，加入杀菌剂0.5份、缓冲剂2份、水性硅烷偶联剂15份，继续高速乳化2hr，冷却获得有机硅乳液型防水剂。产品性能测试结果详见表1。
实施例2：
将350份水、23份AEO-3乳化剂、7份AEO-9乳化剂加入到反应釜中，将温度升到90℃，搅拌均匀后缓慢加入十二烷基三甲氧基硅烷100份，在90℃下预乳化4hr；将冷却后的预乳液加入到转速为10000r/min高速乳化机中乳化2hr，加入杀菌剂4份、缓冲剂4份、水性硅烷偶联剂10份，继续高速乳化1hr，冷却获得有机硅乳液型防水剂。产品性能测试结果详见表1。
实施例3：
将200份水、8份Tween-80乳化剂、11份Span-80乳化剂加入到反应釜中，将温度升到60℃，搅拌均匀后缓慢异丁基三乙氧基硅烷100份，在60℃下预乳化2hr；将冷却后的预乳液加入到转速为8000r/min高速乳化机中乳化1hr，加入杀菌剂1份、缓冲剂0.5份、水性硅烷偶联剂1份，继续高速乳化0.5hr，冷却获得有机硅乳液型防水剂。产品性能测试结果详见表1。
表1产品性能测试结果
(基材为自制水泥砂浆块，125×25×5mm)
结果表明按本发明制备的有机硅乳液型防水剂符合JC/T902-2002建筑表面用有机硅防水剂的要求，具有优良的稳定性，应用与石材、混凝土、砖石、水泥砂浆等建筑材料表面防水性能优异。
Claims (8)
1.一种建筑材料表面用有机硅乳液型防水剂，其特征在于以重量份计其组分包括：
长链烷基烷氧基硅烷： 100
乳化剂： 8～30
水： 100～350
杀菌剂： 0.1～4
缓冲剂： 0.1～4
促进剂： 1～15。
2.根据权利要求1所述的一种建筑材料表面用有机硅乳液型防水剂，其特征在于所述的长链烷基烷氧基硅烷为异丁基三甲氧基硅烷、异丁基三乙氧基硅烷、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、十二烷基三甲氧基硅烷或十二烷基三乙氧基硅烷中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的一种建筑材料表面用有机硅乳液型防水剂，其特征在于所述的乳化剂为非离子型乳化剂、阴离子型乳化剂或阳离子型乳化剂。
4.根据权利要求3所述的一种建筑材料表面用有机硅乳液型防水剂，其特征在于所述的乳化剂为非离子乳化剂。
5.根据权利要求4所述的一种建筑材料表面用有机硅乳液型防水剂，其特征在于所述的非离子乳化剂为乳化剂OP系列、乳化剂AEO系列、乳化剂EL系列、乳化剂Tween系列或乳化剂Span系列中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的一种建筑材料表面用有机硅乳液型防水剂，其特征在于所述的水为蒸馏水或去离子水。
7.根据权利要求1所述的一种建筑材料表面用有机硅乳液型防水剂，其特征在于所述的促进剂为水性硅烷偶联剂。
8.一种如权利要求1所述建筑材料表面用有机硅乳液型防水剂的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
1)将100～350重量份水和8～30重量份乳化剂加入反应釜，加热升至40～90℃，搅拌均匀后，加入100重量份长链烷基烷氧基硅烷，预乳化2～6h，冷却，得到预乳液；
2)将预乳液在转速为6000r/min～10000r/min的高速乳化机中进行高速乳化0.5～2hr后，加入0.1～4重量份杀菌剂、0.1～4重量份缓冲剂和1～15重量份促进剂、继续高速乳化0.5～2hr，冷却，得到建筑材料表面用有机硅乳液型防水剂。
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