CN109796914A - 一种混凝土界面处理剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及建筑材料技术领域，更具体地，涉及一种混凝土界面处理剂及其制备方法，所述混凝土界面处理剂包括按重量份计算的以下组份：水741～825；消泡剂0.5～1.5；聚乙烯醇20～40；有机酸3～10；催化剂0.3～1；pH调节剂0.2～3.5；聚醋酸乙烯脂乳液150～200；防腐剂1～3，其中，聚乙烯醇在加热条件下溶解于水后，在催化剂和有机酸的共同作用下进行缩聚反应，再加入聚醋酸乙烯脂乳液、防腐剂、消泡剂、pH调节剂，以获得混凝土界面处理剂。所述混凝土界面处理剂的耐水性好，粘度高，并改善了聚乙烯醇在低温下的凝胶现象，从而大减少了腻子开裂、遇水后粘脚等不良现象的发生。
Description
技术领域
本发明涉及建筑材料技术领域，更具体地，涉及一种混凝土界面处理剂及其制备方法。
背景技术
混凝土界面处理剂是一种建筑用表面处理材料，是一种功能胶粘剂，能在基层与面层之间产生超强的粘接力，对强度不高的基层起到增强作用，并对基层的释出物起到封闭作用，在长期的正常使用中，能保持良好的耐老化性能。此外，混凝土界面处理剂还能提高抹灰砂浆对基层的粘结强度，可有效避免抹灰层空鼓，脱落，收缩开裂等问题。
现在混凝土界面处理剂按组成可分为干粉类界面剂和液体类界面剂。目前已经公开的混凝土界面处理剂多为干粉类界面剂，液体类界面剂比较少，其中，液体类界面剂是含有聚合物分散液的一类产品，在界面处理时，可直接涂刷使用，也可以与水泥等无机胶凝材料等按比例配合使用。
现在的混凝土界面处理剂主要问题在于：以聚乙烯醇为主的界面剂的粘度高，但耐水性差；而高醇解度的聚乙烯醇虽然耐水性好，但在低温或遇冻易出现凝胶现象，粘度低，与水泥等无机胶凝材料混合后做拉毛效果差、强度低；而应用醛类物质来提高聚乙烯醇耐水性时，存在比较高的引入甲醛的风险；用烯烃聚合方法来提高界面剂的粘度时，往往存在工艺流程复杂，单体残留难除等问题。此外，现有的混凝土界面处理剂在实际应用中的耐水性不好，套胶后再批涂的腻子易出现开裂现象，且地面遇水后易出现反粘粘脚等问题。
发明内容
本发明旨在克服上述现有技术的至少一种缺陷(不足)，提供一种混凝土界面处理剂，所述混凝土界面处理剂的耐水性好，粘度高，并改善了聚乙烯醇在低温下的凝胶现象，从而大减少了腻子开裂、遇水后粘脚等不良现象的发生。
本发明还公开了一种混凝土界面处理剂的制备方法，该制备方法具有工艺简单、绿色环保、经济效益高等优点。
本发明采取的技术方案是：
一种混凝土界面处理剂，包括按重量份计算的以下组份：
水741～825；
消泡剂0.5～1.5；
聚乙烯醇20～40；
有机酸3～10；
催化剂0.3～1；
pH调节剂0.2～3.5；
聚醋酸乙烯脂乳液150～200；
防腐剂1～3；
其中，聚乙烯醇在加热条件下溶解于水后，在催化剂和有机酸的共同作用下进行缩聚反应，再加入聚醋酸乙烯脂乳液、防腐剂、消泡剂、pH调节剂，以获得混凝土界面处理剂。
在催化剂的作用下，有机酸与溶解与水的聚乙烯醇进行缩聚反应，得到酯类聚合物，从而对聚乙烯醇进行一定程度的醇解，以提高混凝土界面处理剂的耐水性能；缩聚后，再加入适量的pH调节剂对多余的酸类进行中和，以使溶液呈中性，以提高混凝土界面处理剂的耐酸碱性能；再加入聚醋酸乙烯脂乳液，以提高混凝土界面处理剂的粘结强度和粘度。
与传统的混凝土界面处理剂相比，本发明所述混凝土界面处理剂的耐水性好，套胶后批涂的腻子不易出现开裂现象，且遇水后不会出现粘脚等问题；所述混凝土界面处理剂的粘度和粘结强度高，制备过程中不需额外添加增稠剂来进行增粘；且由于聚乙烯醇的加入量少，聚乙烯醇的醇解强度可控，使得聚乙烯醇在低温下的凝胶含量大幅度降低，从而提高混凝土界面处理剂的各使用性能。
优选地，所述聚乙烯醇的聚合度为1700～2600，聚乙烯醇的醇解度为88％～99％。采用聚合度为1700～2600的聚乙烯醇，以使溶液的粘度增大，从而提高混凝土界面处理剂的成膜强度。控制聚乙烯醇的缩聚条件，使得聚乙烯醇的醇解度保持在88％～99％，以提高醇解的聚乙烯醇的分散性等。
进一步优选地，所述聚乙烯醇为PVA1799、PVA2099、PVA2088、PVA2488、PVA2688 中的一种或多种。
优选地，所述有机酸为多元酸或多元酸酐。采用多元酸或多元酸酐，在缩聚的同时，能对醇解的聚乙烯醇进行扩链，以进一步提高混凝土界面处理剂的粘度和粘结强度。
进一步优选地，所述有机酸为草酸、丁二酸、柠檬酸、苯二甲酸、酒石酸、苯酐或丁二酸酐中的一种。
优选地，所述催化剂为无机中强浓酸。
进一步优选地，所述催化剂为硫酸或磷酸。
优选地，所述pH调节剂为AMP-95、NaOH、氢氧化钙或KOH中的一种。pH调节剂为碱性物质，以中和溶液中没反应的酸性物，使溶液呈中性，以提高混凝土界面处理剂的耐酸碱腐蚀性能。
优选地，所述聚醋酸乙烯脂乳液的固含量为35％或50％。聚醋酸乙烯脂乳液不用加热或添加固化剂即可直接常温固化，胶接速度快、干状胶合强度高、韧性好、易于加工。加入聚醋酸乙烯脂乳液，使缩聚的聚乙烯醇与特定固含量的聚醋酸乙烯脂乳液协同作用，能提高制备的混凝土界面处理剂的耐水性、粘度、粘结强度等性能，且制备工艺简单。
一种混凝土界面处理剂的制备方法，包括以下步骤：
S1在反应釜内加入计量好的水、消泡剂和聚乙烯醇后，搅拌并加热升温至95℃，恒温30～60 分钟至聚乙烯醇完全溶解；
S2将反应釜降温至80～90℃后，以1：4～7的质量比加入有机酸和催化剂，进行缩聚反应，持续反应30～60分钟制得粘稠状非凝胶溶液；
S3停止加热，加入剩余量的水、pH调节剂、聚醋酸乙烯脂乳液、消泡剂，再降温搅拌至常温，获得混凝土界面处理剂。
所述混凝土界面处理剂制备方法的生产工艺简单，符合一锅合成法等绿色化工工艺；原材料经济易，所得的混凝土界面处理剂具有较高的经济效益。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：本发明所述混凝土界面处理剂的耐水性好，套胶后批涂的腻子不易出现开裂现象，且遇水后不会出现粘脚等问题；所述混凝土界面处理剂的粘度和粘结强度高，制备过程中不需额外添加增稠剂来进行增粘；且由于聚乙烯醇的加入量少，聚乙烯醇的醇解强度可控，使得聚乙烯醇在低温下的凝胶含量大幅度降低。
附图说明
图1为所述混凝土界面处理剂制备方法的工艺流程图。
具体实施方式
本发明附图仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限制。为了更好说明以下实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
实施例1
如图1所示，在反应釜内加入水330kg、消泡剂0.5kg、聚乙烯醇PVA-2099 30kg和聚乙烯醇PVA-2088 10kg后，搅拌并加热温度升至95℃，恒温60分钟至聚乙烯醇完全溶解；将反应釜降温至80℃后，加入丁二酸7kg和浓硫酸0.5kg，反应30分钟；对反应釜进行降温，加入NaOH 3kg、聚醋酸乙烯脂50％乳液150kg、消泡剂0.5kg、水446.5kg，搅拌均匀，待降温至常温后，再检测计量包装。
采用行业标准JC/T907-2017对本实施例的混凝土界面处理剂进行测试，测试结果满足I 型标准(见表1)；本实施例的混凝土界面处理剂经旋转式粘度计测试后得到粘度为：350mPa.s；通过GB/T 11175-2002合成树脂乳液试验方法对本实施例的混凝土界面处理剂进行冻融稳定性试验：5次循环测试后该混凝土界面处理剂无冻结；且将该混凝土界面处理剂的涂层干燥后，干膜浸水保持良好，可知该混凝土界面处理剂的耐水性良好。
实施例2
如图1所示，在反应釜内加入水160kg、消泡剂0.3kg和聚乙烯醇PVA-2099 20kg后，搅拌并加热温度升至95℃，恒温30分钟至聚乙烯醇完全溶解；将反应釜降温至90℃后，加入苯二甲酸10kg和浓硫酸0.3kg，反应30分钟；对反应釜进行降温，加入AMP-95 3.5kg、聚醋酸乙烯脂35％乳液200kg、消泡剂0.3kg、水604.6kg，搅拌均匀，待降温至常温后，再检测计量包装。
采用行业标准JC/T907-2017对本实施例的混凝土界面处理剂进行测试，测试结果满足I 型标准(见表1)；本实施例的混凝土界面处理剂经旋转式粘度计测试后得到粘度为：350mPa.s；通过GB/T 11175-2002合成树脂乳液试验方法对本实施例的混凝土界面处理剂进行冻融稳定性试验：5次循环测试后该混凝土界面处理剂无冻结；且将该混凝土界面处理剂的涂层干燥后，干膜浸水保持良好，可知该混凝土界面处理剂的耐水性良好。
实施例3
如图1所示，在反应釜内加入水250kg、消泡剂0.75kg和聚乙烯醇PVA-1799 30kg后，搅拌并加热温度升至95℃，恒温40分钟至聚乙烯完全溶解；将反应釜降温至85℃后，加入草酸3kg和浓硫酸0.3kg，反应45分钟；对反应釜进行降温，加入NaOH 0.2kg、聚醋酸乙烯脂35％乳液175kg、消泡剂0.75kg、水536.3kg，搅拌均匀，待降温至常温后，再检测计量包装。
采用行业标准JC/T907-2017对本实施例的混凝土界面处理剂进行测试，测试结果满足I 型标准(见表1)；本实施例的混凝土界面处理剂经旋转式粘度计测试后得到粘度为：350mPa.s；通过GB/T 11175-2002合成树脂乳液试验方法对本实施例的混凝土界面处理剂进行冻融稳定性试验：5次循环测试后该混凝土界面处理剂无冻结；且将该混凝土界面处理剂的涂层干燥后，干膜浸水保持良好，可知该混凝土界面处理剂的耐水性良好。
实施例4
如图1所示，在反应釜内加入水290kg、消泡剂0.35kg和聚乙烯醇PVA-1799 20kg和聚乙烯醇PVA-2488 15kg后，搅拌并加热温度升至95℃，恒温30分钟至聚乙烯完全溶解；将反应釜降温至85℃后，加入苯酐6kg和浓磷酸0.6kg，反应60分钟；对反应釜进行降温，加入NaOH 2kg、聚醋酸乙烯脂35％乳液180kg、消泡剂0.35kg、水484.2kg，搅拌均匀，待降温至常温后，再检测计量包装。
采用行业标准JC/T907-2017对本实施例的混凝土界面处理剂进行测试，测试结果满足I 型标准(见表1)；本实施例的混凝土界面处理剂经旋转式粘度计测试后得到粘度为：350mPa.s；通过GB/T 11175-2002合成树脂乳液试验方法对本实施例的混凝土界面处理剂进行冻融稳定性试验：5次循环测试后该混凝土界面处理剂无冻结；且将该混凝土界面处理剂的涂层干燥后，干膜浸水保持良好，可知该混凝土界面处理剂的耐水性良好。
实施例5
如图1所示，在反应釜内加入水195kg、消泡剂0.45kg和聚乙烯醇PVA-2099 20kg和聚乙烯醇PVA-2488 5kg后，搅拌并加热温度升至95℃，恒温50分钟至聚乙烯完全溶解；将反应釜降温至85℃后，加入丁二酸酐4.5kg和浓磷酸0.9kg，反应30分钟；对反应釜进行降温，加入NaOH 1kg、聚醋酸乙烯脂50％乳液195kg、消泡剂0.45kg、水570.2kg，搅拌均匀，待降温至常温后，再检测计量包装。
采用行业标准JC/T907-2017对本实施例的混凝土界面处理剂进行测试，测试结果满足I 型标准(见表1)；本实施例的混凝土界面处理剂经旋转式粘度计测试后得到粘度为：350mPa.s；通过GB/T 11175-2002合成树脂乳液试验方法对本实施例的混凝土界面处理剂进行冻融稳定性试验：5次循环测试后该混凝土界面处理剂无冻结；且将该混凝土界面处理剂的涂层干燥后，干膜浸水保持良好，可知该混凝土界面处理剂的耐水性良好。
实施例6
如图1所示，在反应釜内加入水330kg、消泡剂0.5kg和聚乙烯醇PVA-2099 30kg和聚乙烯醇PVA-2688 10kg后，搅拌并加热温度升至95℃，恒温50分钟至聚乙烯完全溶解；将反应釜降温至80℃后，加入柠檬酸7kg和浓磷酸0.5kg，反应40分钟；对反应釜进行降温，加入AMP-95 3kg、聚醋酸乙烯脂50％乳液150kg、消泡剂0.5kg、水446.5kg，搅拌均匀，待降温至常温后，再检测计量包装。
采用行业标准JC/T907-2017对本实施例的混凝土界面处理剂进行测试，测试结果满足I 型标准(见表1)；本实施例的混凝土界面处理剂经旋转式粘度计测试后得到粘度为：350mPa.s；通过GB/T 11175-2002合成树脂乳液试验方法对本实施例的混凝土界面处理剂进行冻融稳定性试验：5次循环测试后该混凝土界面处理剂无冻结；且将该混凝土界面处理剂的涂层干燥后，干膜浸水保持良好，可知该混凝土界面处理剂的耐水性良好。
表1
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明技术方案所作的举例，而并非是对本发明的具体实施方式的限定。凡在本发明权利要求书的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种混凝土界面处理剂，其特征在于，包括按重量份计算的以下组份：
水741～825；
消泡剂0.5～1.5；
聚乙烯醇20～40；
有机酸3～10；
催化剂0.3～1；
pH调节剂0.2～3.5；
聚醋酸乙烯脂乳液150～200；
防腐剂1～3；
其中，聚乙烯醇在加热条件下溶解于水后，在催化剂和有机酸的共同作用下进行缩聚反应，再加入聚醋酸乙烯脂乳液、防腐剂、消泡剂、pH调节剂，以获得混凝土界面处理剂。
2.根据权利要求1所述的混凝土界面处理剂，其特征在于，所述聚乙烯醇的聚合度为1700～2600，聚乙烯醇的醇解度为88％～99％。
3.根据权利要求2所述的混凝土界面处理剂，其特征在于，所述聚乙烯醇为PVA1799、PVA2099、PVA2088、PVA2488、PVA2688中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的混凝土界面处理剂，其特征在于，所述有机酸为多元酸或多元酸酐。
5.根据权利要求4所述的混凝土界面处理剂，其特征在于，所述有机酸为草酸、丁二酸、柠檬酸、苯二甲酸、酒石酸、苯酐或丁二酸酐中的一种。
6.根据权利要求1所述的混凝土界面处理剂，其特征在于，所述催化剂为无机中强浓酸。
7.根据权利要求6所述的混凝土界面处理剂，其特征在于，所述催化剂为硫酸或磷酸。
8.根据权利要求1所述的混凝土界面处理剂，其特征在于，所述pH调节剂为AMP-95、NaOH、氢氧化钙或KOH中的一种。
9.根据权利要求1所述的混凝土界面处理剂，其特征在于，所述聚醋酸乙烯脂乳液的固含量为35％或50％。
10.一种混凝土界面处理剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1在反应釜内加入计量好的水、消泡剂和聚乙烯醇后，搅拌并加热升温至95℃，恒温30～60分钟至聚乙烯醇完全溶解；
S2将反应釜降温至80～90℃后，以1：4～7的质量比加入有机酸和催化剂，进行缩聚反应，持续反应30～60分钟制得粘稠状非凝胶溶液；
S3停止加热，加入剩余量的水、pH调节剂、聚醋酸乙烯脂乳液、消泡剂，再降温搅拌至常温，获得混凝土界面处理剂。
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