CN109880683A - 一种植物油基混凝土脱模剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开本一种植物油基混凝土脱模剂及其制备方法，制备脱模剂的原料（重量份数）为：植物油（100~150份）、水（150~300份）、油酸（2~3份）、防腐剂（2~5份）、PEG（5~15份）、漆酶（3~5份）、疏水纳米SiO2颗粒（1~3份）、异丙醇铝（50~65份），漆酶通过米曲霉菌接入甘蔗渣培养基中，按设定工艺制得，油酸用于脱模剂的pH值调节，植物油是蓖麻油或桐油或乌桕梓油中的一种，制备工艺包括漆酶制作、将植物油使用漆酶选择性氧化、改性、精制、再使用异丙醇铝进行还原、加入疏水SiO2粒子及乳化共六个步骤。所得到的植物油基混凝土脱模剂是一种同时形成疏水物理结构和疏水涂层的脱模剂，可以取得与传统脱模剂意想不到的脱模效果。
Description
技术领域
本发明涉及一种植物油基混凝土脱模剂及其制备方法，具体是针对植物蓖麻油进行改性，使其具备自乳化的能力，从而减少乳化剂用量，提高脱模效果，并添加助剂使其可以提升混凝土的早期强度，属于混凝土脱模剂技术领域。
背景技术
脱模剂是建筑业浇注混凝土过程中必须使用的材料，使用矿物油或植物油制作脱模剂，基本要求是制备脱模剂的原料需要容易获取，不污染环境，可以再生，对施工人员没有危害，不会影响混凝土制品的性能，更不能与人争地。现有的如中国专利“一种混凝土脱模剂”(CN108219910A)公开的，是矿物油基乳化油型脱模剂及其制备方法，将矿物油、乳化剂、稳定剂、消泡剂和成膜助剂等助剂通过简单的混合均质制得，基础油是矿物油，其不足之处是：难以生物降解，不够环保；中国专利“一种POSS改性植物油乳液脱模剂及其制备方法”(CN102504924A)所述的脱模剂以菜籽油基为基体，并添加乳化剂、消泡剂和稳定剂得到，其不足之处是：所采用原料丁二酰氯等成本高，影响经济性，同时使用的是可以食用的菜籽油，浪费了粮食资源；中国专利“混凝土脱模剂及制作方法”(CN107118836A)公开的脱模剂以动物油为基体，进行皂化反应，制得皂类脱模剂，并添加乳化剂、防腐剂和消泡剂等，其不足之处是：所采用的动物油脂价格较高，经济性较差；中国专利“一种混凝土构件脱模剂”(CN106003236A)所述生产工艺不仅使用了大量矿物油基成分，而且都是一些易燃烧易挥发的油类，这都不利于实际生产，同时在混凝土脱模的过程中，混凝土制品表面不可避免的会沾上脱模剂，这些矿物油粘附在混凝土制品表面极难去除，影响后续的修面工序；中国专利“一种混凝土脱模剂”(CN105820862A)采用聚乙烯醇、油酸、乳化油作为脱模的有效成分，并添加了增稠剂、乳化剂和防冻剂等，其不足之处是：采用乙烯醇，壬基酚聚氧乙烯基醚同样会不容易降解而导致环境污染的问题；中国专利“一种自乳化油脂生产装机及生产自乳化酯的方法”(CN106811307)所述生产工艺采用常温氧气作为氧化剂，不能进行选择性氧化，不利于生产性能稳定的自乳化产品；中国专利“一种植物油改性的自乳化酯及其制备方法”(CN105199856A)利用不饱和植物油与烯基二元酸进行Diels-Alder加成反应，使植物油上带有亲水的羧基，再和脂肪醇聚醚进行酯化，改善了植物油的亲水性，但此专利公布的工艺需要含有共轭二烯结构的植物油；中国专利“自乳化脂肪组合物”(CN108882721A)采用的是使用甘油三酯和丙三醇进行酯交换反应，此反应体系副反应多，产物包含有甘油单酯，甘油二酯和甘油三酯，不利于形成稳定的乳液；中国专利“一种自乳化型植物油/脂肪酸铝/三乙醇胺复合体系高效脱模剂”(CN108060003A)使用三氯化铝或四氯化钛对植物油进行改性，生成带氯离子的甘油酯和脂肪酸铝，利用亲水性的甘油酯实现自乳化，脂肪酸铝实现乳化稳定性，该方法对原料的含水量有着严苛的要求，由于使用的催化剂都是氯盐，残留的氯离子会严重影响钢制模板的寿命和混凝土里面的钢筋材料的强度；中国专利“一种用漆酶催化合成环氧植物油的方法”(CN105985866A)采用玉米秸秆制备介体后，再用杏鲍菇、白腐菌发酵制备漆酶，利用漆酶对植物油氧化制得环氧植物油，缺点是发酵效率不高。
植物油因为自身的优点成为脱模剂原料的理想替代物，它属于绿色产品，是可再生资源，在地球上的任何角落都可以轻松的获取；其次，植物油是完全可以降解的，不会对环境造成污染，对人员也很友好，没有伤害；最重要的是植物油类于矿物油，具有良好的润滑性，制备的脱模剂脱模效果好，理论上完全可以取代矿物油类脱模剂。从经济上讲，植物油基脱模剂较传统型脱模剂也有优势，因而具有潜在的巨大的市场。
传统脱模剂是在模板表面形成一层连续的油膜，利用油膜的低表面张力和疏水等特性在模具表面形成疏水涂层。仿生制备试验证明，通过增加固体表面的微结构粗糙度以及构造合适的表面微观形貌，是提高材料表面疏水性能的关键。此时从微观的角度来看，液滴就像“悬浮”在表面的粗糙结构上，仿佛被一系列的针尖所顶起来了，此时液体进行滚动所需克服的势垒大大降低。仔细观察荷叶的微观结构就可得知，具有纳米尺度的疏水结构，才能大大提升表面的疏水性能。
发明内容
本发明是针对背景技术所述的不足，提供一种植物油基混凝土脱模剂及其制备方法，是一种自乳化型植物油高效脱模体系，采用绿色环保的方法来改善植物油的亲水性，从而可以降低乳化剂的用量甚至不需要加乳化剂。
本发明的技术方案是：
一种植物油基混凝土脱模剂，所述脱模剂包括如下原料：植物油、水、油酸、防腐剂、聚乙二醇、漆酶、疏水纳米SiO2、异丙醇铝；所述漆酶通过米曲霉菌接入甘蔗渣培养基中，按设定工艺环境中制得，所述油酸用于脱模剂的pH值调节；
各种原料按重量组份设定如下：
所述植物油是：桐油、蓖麻油、乌桕梓油中的一种，优选蓖麻油；
所述防腐剂是：苯甲酸钠、山梨酸钾、苯甲酸、丙酸钙中的一种或多种，优选苯甲酸钠；
所述疏水纳米SiO2是：粒径在40～60纳米的改性疏水纳米SiO2粒子；
所述聚乙二醇是：数均分子量在8000～12000之间的高聚物，优选数均分子量为10000的高聚物。
如上所述一种植物油基混凝土脱模剂的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤一：制备漆酶
将低成本的米曲霉菌接入富糖的甘蔗渣培养基中，于20±3℃环境的发酵槽中培养20～30天，再提取其中的培养液，浓缩到25～30％,得到漆酶浓缩液；富糖的甘蔗渣可以提高发酵效率。
步骤二：植物油氧化
将按步骤一制得的漆酶浓缩液加入植物油中，并装入反应釜，对植物油催化氧化，使用鼓风机往植物油中通入无尘空气，维持温度40±5℃，维持1.5～2.5h，并进行搅拌，再升温至120±10℃，保温30min，即制得氧化植物油；
步骤三：制备改性植物油
将异丙醇铝缓慢加入至步骤二制得的氧化植物油里面，加热至80±5℃，反应2～3h，同时开启搅拌，得到改性植物油；
步骤四：制备精制改性植物油
对步骤三制得的改性植物油进行减压蒸馏，除去里面的小分子副产物，得到精制改性植物油；
步骤五：制备脱模剂的油相组分
将精制改性植物油升温至80±5℃，加入聚乙二醇，pH调节剂，保温搅拌1h待其溶解，得到脱模剂的油相组分；
步骤六：乳化
将蒸馏后的脱模剂的油相组分冷却到室温加入防腐剂、水和疏水纳米SiO2并使用胶体磨进行均质，得到植物油基混凝土脱模剂。
如上所述一种植物油基混凝土脱模剂的制备方法，其特征在于：所述步骤六进行乳化的具体工艺参数是：胶体磨一级均质阀压力55～60Mpa，二级均质阀压力为10～12MPa，均质次数为3～5次。
如上所述一种植物油基混凝土脱模剂的制备方法，其特征在于：所述步骤六中，前一半体积的水控制在15min内连续加完，后一半体积的水一次性加入到胶体磨里面。
本发明一种植物油基混凝土脱模剂及其制备方法的理论依据是：
在脱模剂的使用过程中，乳化剂会使得脱模剂的油膜耐水性变差，因此涂刷脱模剂不能够在雨天进行，脱模剂所形成的油膜的耐久性也会变差，基于高效生物酶催化氧化植物油，使植物油上的不饱和双键氧化成羰基，再使用异丙醇铝进行还原，使植物油的脂肪链上生成羟基，从而改善植物油的亲水性，就可以在不外加乳化剂的情况下，也能够与水形成足够稳定的乳液，区别于与传统使用氧化剂进行氧化没有选择性，该工艺仅针对不饱和油脂分子上的碳碳双键使用高效生物酶进行选择性氧化，后续还原工序同样也是针对氧化得到的官能团进行特异性还原，整个工艺流程不引入有害离子，原则上，只要是不饱和油脂均可以使用此工艺进行改性。
同时为了提高脱模剂的脱模效果，辅之疏水SiO2纳米粒子，根据Gibbis吸附理论，疏水纳米SiO2粒子会吸附在乳液的油水界面上，从热力学的角度来看，吸附在界面出的纳米粒子，只要接触角在0～180°之间，都可以认为这个吸附的过程是不可逆的，因为解吸附所需要的能量会比吸附高高出几个数量级。这样一来，就可以提升乳液的稳定性，游离在水中的纳米粒子又具有增稠效果。
pH调节剂为油酸，脱模剂的pH值在7.5～8.5之间。在使用异丙醇铝还原的工序中，会有Al(OH)3胶体生成，在其中添加适量的脂肪酸来部分中Al(OH)3生成油酸铝，让整个体系呈弱碱性，未被中和的Al(OH)3胶体在脱模剂里面可以有悬浮稳定的作用，添加量2～3份。
本发明脱模剂在成膜的时候，疏水纳米SiO2粒子会和模具表面的基团相互作用从而吸附在模具的表面，并在模具形成微小的凸台，形成结构化疏水，以Wenzel模型来计算，具有疏水微纳结构的表面比平整的表面具有更好的疏水效果，进一步增加脱模剂的疏水效果。
本发明的有益效果：
1、本发明脱模剂的原料环保，基于非食用植物油的蓖麻油原料易得、无毒、价格低廉、稳定性和润滑作用良好，为绿色可降解可再生原料。
2、本发明脱模剂同时具有疏水物理结构和疏水涂层，可以取得与传统脱模剂意想不到的脱模效果。
3、本发明脱模剂可以不使用乳化剂，使产品达到自乳化效果且稳定性良好，而且还去掉了普通增稠剂。
4、本发明漆酶(生物酶)的制备创造性地釆用了富糖的甘庶渣，成本低且发酵效率提高20～30％。
附图说明
图1是本发明“一种植物油基混凝土脱模剂及其制备方法”实施例中的蓖麻油改性流程和最终产物分子结构图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明实施例作进一步说明，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制，凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内，本技术方案中未详细述及的，均为公知技术。
本发明一种植物油基混凝土脱模剂包括如下原料：植物油、水、油酸、防腐剂、聚乙二醇、漆酶、疏水纳米SiO2、异丙醇铝；所述漆酶通过米曲霉菌接入甘蔗渣培养基中，按设定工艺环境中制得，所述油酸用于脱模剂的pH值调节；
各种原料按重量组份设定如下：
所述植物油是：桐油、蓖麻油、乌桕梓油中的一种，优选蓖麻油；所述防腐剂是：苯甲酸钠、山梨酸钾、苯甲酸、丙酸钙中的一种或多种，优选苯甲酸钠；所述疏水纳米SiO2是：粒径在40～60纳米的改性疏水纳米SiO2粒子；所述聚乙二醇是：数均分子量在8000～12000之间的高聚物，优选数均分子量为10000的高聚物。
本发明一种植物油基混凝土脱模剂的制备方法，包括如下步骤：
步骤一：制备漆酶
将低成本的米曲霉菌接入富糖的甘蔗渣培养基中，于20±3℃环境的发酵槽中培养20～30天，再提取其中的培养液，浓缩到25～30％,得到漆酶浓缩液；富糖的甘蔗渣可以提高发酵效率。
步骤二：植物油氧化
将按步骤一制得的漆酶浓缩液加入植物油中，并装入反应釜，对植物油催化氧化，使用鼓风机往植物油中通入无尘空气，维持温度40±5℃，维持1.5～2.5h，并进行搅拌，再升温至120±10℃，保温30min，即制得氧化植物油；
步骤三：制备改性植物油
将异丙醇铝缓慢加入至步骤二制得的氧化植物油里面，加热至80℃，反应2～3h，同时开启搅拌，得到改性植物油；
步骤四：制备精制改性植物油
对步骤三制得的改性植物油进行减压蒸馏，除去里面的小分子副产物，得到精制改性植物油；
步骤五：制备脱模剂的油相组分
将精制改性植物油升温至80℃，加入聚乙二醇和pH调节剂，保温搅拌1h待其溶解，得到脱模剂的油相组分；
步骤六：乳化
将蒸馏后的脱模剂的油相组分冷却到室温加入防腐剂、水和疏水纳米SiO2并使用胶体磨进行均质，得到植物油基混凝土脱模剂。进行乳化的具体工艺参数是：胶体磨一级均质阀压力55～60Mpa，二级均质阀压力为10～12MPa，均质次数为3～5次。加水过程中，前一半体积的水控制在15min内连续加完，后一半体积的水一次性加入到胶体磨里面。
本发明一种植物油基混凝土脱模剂及其制备方法的理论依据如下：
在脱模剂的使用过程中，乳化剂会使得脱模剂的油膜耐水性变差，因此涂刷脱模剂不能够在雨天进行，脱模剂所形成的油膜的耐久性也会变差，基于高效生物酶催化氧化植物油，使植物油上的不饱和双键氧化成羰基，再使用异丙醇铝进行还原，使植物油的脂肪链上生成羟基，从而改善植物油的亲水性，就可以在不外加乳化剂的情况下，也能够与水形成足够稳定的乳液，区别于与传统使用氧化剂进行氧化没有选择性，该工艺仅针对不饱和油脂分子上的碳碳双键使用高效生物酶进行选择性氧化，后续还原工序同样也是针对氧化得到的官能团进行特异性还原，整个工艺流程不引入有害离子，原则上，只要是不饱和油脂均可以使用此工艺进行改性。
pH调节剂为油酸，脱模剂的pH值在7.5～8.5之间。在使用异丙醇铝还原的工序中，会有Al(OH)3胶体生成，在其中添加适量的脂肪酸来部分中Al(OH)3生成油酸铝，让整个体系呈弱碱性，未被中和的Al(OH)3胶体在脱模剂里面可以有悬浮稳定的作用，添加量2～3份。
同时为了提高脱模剂的脱模效果，辅之疏水SiO2纳米粒子，根据Gibbis吸附理论，疏水纳米SiO2粒子会吸附在乳液的油水界面上，从热力学的角度来看，吸附在界面出的纳米粒子，只要接触角在0～180°之间，都可以认为这个吸附的过程是不可逆的，因为解吸附所需要的能量会比吸附高高出几个数量级。这样一来，就可以提升乳液的稳定性，游离在水中的纳米粒子又具有增稠效果。
本发明脱模剂在成膜的时候，疏水纳米SiO2粒子会和模具表面的基团相互作用从而吸附在模具的表面，并在模具形成微小的凸台，形成结构化疏水，以Wenzel模型来计算，具有疏水微纳结构的表面比平整的表面具有更好的疏水效果，进一步增加脱模剂的疏水效果。
为了进一步对本发明技术方案详细描述，以下分四个实施例说明，各实施例中的原料均为常规市售产品。
实施例1：
植物油基混凝土脱模剂所含原料按重量组份分别为：蓖麻油100份、水200份、pH调节剂4份、苯甲酸钠2份、数均分子量为10000的聚乙二醇6份、漆酶浓缩液3份、疏水纳米SiO21份、异丙醇铝50份。
具体制作脱模剂的工艺包括如下六个步骤：
步骤一：制备漆酶
将低成本的米曲霉菌接入富糖的甘蔗渣培养基中，于20℃环境的发酵槽中培养20天，再提取其中的培养液，浓缩至含漆酶28％的漆酶浓缩液；富糖的甘蔗渣可以提高发酵效率。
步骤二：植物油氧化
将按步骤一制得的漆酶浓缩液加入蓖麻油中，并装入反应釜，对蓖麻油催化氧化，使用鼓风机往蓖麻油中通入无尘空气，维持温度40℃，维持2h，并进行搅拌，再升温至120℃，保温30min，即可制得氧化蓖麻油(图1中的Step 1)；
步骤三：制备改性蓖麻油
将异丙醇铝缓慢加入至步骤二制得的氧化蓖麻油里面，加热至80℃，反应2h，同时开启搅拌，得到改性蓖麻油(图1中的Step 2)；
步骤四：制备精制改性蓖麻油
对步骤三制得的改性蓖麻油进行减压蒸馏，除去里面的小分子副产物，得到精制改性蓖麻油；
步骤五：制备脱模剂的油相组分
将精制改性蓖麻油升温至80℃，加入聚乙二醇和pH调节剂，保温搅拌1h待其溶解，得到脱模剂的油相组分；
步骤六：乳化
将蒸馏后的脱模剂的油相组分冷却到室温加入防腐剂、水和疏水纳米SiO2并使用胶体磨进行均质，得到植物油基混凝土脱模剂。加水过程中，前一半体积的水控制在15min内连续加完，后一半体积的水一次性加入到胶体磨里面。
步骤六中，乳化的工艺参数设置为：胶体磨一级均质阀压力55Mpa，二级均质阀压力为10MPa，均质次数为3次。
按本实施例1所制备的自乳化型植物油脱模剂，符合高效脱模体系，按照混凝土行业标准JC/T949-2008进行混凝土脱模试验，实验结果如下表一：
表一：按照混凝土行业标准JC/T949-2008进行混凝土脱模试验
实施例2：
植物油基混凝土脱模剂所含原料按重量组份分别为：蓖麻油120份、水180份、pH调节剂6份、苯甲酸钠3份、数均分子量为10000的聚乙二醇7份、漆酶浓缩液4份、疏水纳米SiO21.5份、异丙醇铝60份。
具体制作脱模剂的工艺包括如下六个步骤：
步骤一：制备漆酶
将低成本的米曲霉菌接入富糖的甘蔗渣培养基中，于20℃环境的发酵槽中培养25天，再提取其中的培养液，浓缩至含漆酶30％的漆酶浓缩液；富糖的甘蔗渣可以提高发酵效率。
步骤二：植物油氧化
将按步骤一制得的漆酶浓缩液加入蓖麻油中，并装入反应釜，对蓖麻油催化氧化，使用鼓风机往蓖麻油中通入无尘空气，维持温度40℃，维持2h，并进行搅拌，再升温至120℃，保温30min，即可制得氧化蓖麻油(图1中的Step 1)；
步骤三：制备改性蓖麻油
将异丙醇铝缓慢加入至步骤二制得的氧化蓖麻油里面，加热至80℃，反应2.5h，同时开启搅拌，得到改性蓖麻油(图1中的Step 2)；
步骤四：制备精制改性蓖麻油
对步骤三制得的改性蓖麻油进行减压蒸馏，除去里面的小分子副产物，得到精制改性蓖麻油；
步骤五：制备脱模剂的油相组分
将精制改性蓖麻油升温至80℃，加入聚乙二醇和pH调节剂，保温搅拌1h待其溶解，得到脱模剂的油相组分；
步骤六：乳化
将蒸馏后的脱模剂的油相组分冷却到室温加入防腐剂、水和疏水纳米SiO2并使用胶体磨进行均质，得到植物油基混凝土脱模剂。加水过程中，前一半体积的水控制在15min内连续加完，后一半体积的水一次性加入到胶体磨里面。
步骤六中，乳化的工艺参数设置为：胶体磨一级均质阀压力55Mpa，二级均质阀压力为12MPa，均质次数为4次。
按本实施例2所制备的自乳化型植物油脱模剂，符合高效脱模体系，按照混凝土行业标准JC/T949-2008进行混凝土脱模试验，实验结果如下表二：
表二：按照混凝土行业标准JC/T949-2008进行混凝土脱模试验
实施例3：
植物油基混凝土脱模剂所含原料按重量组份分别为：蓖麻油150份、水240份、pH调节剂7份、苯甲酸钠3份、数均分子量为10000的聚乙二醇10份、漆酶浓缩液4份、疏水纳米SiO22份、异丙醇铝65份。
具体制作脱模剂的工艺包括如下六个步骤：
步骤一：制备漆酶
将低成本的米曲霉菌接入富糖的甘蔗渣培养基中，于20℃环境的发酵槽中培养25天，再提取其中的培养液，浓缩至含漆酶25％的漆酶浓缩液；富糖的甘蔗渣可以提高发酵效率。
步骤二：植物油氧化
将按步骤一制得的漆酶浓缩液加入蓖麻油中，并装入反应釜，对蓖麻油催化氧化，使用鼓风机往蓖麻油中通入无尘空气，维持温度40℃，维持2h，并进行搅拌，再升温至115℃，保温30min，即可制得氧化蓖麻油(图1中的Step 1)；
步骤三：制备改性蓖麻油
将异丙醇铝缓慢加入至步骤二制得的氧化蓖麻油里面，加热至80℃，反应3h，同时开启搅拌，得到改性蓖麻油(图1中的Step 2)；
步骤四：制备精制改性蓖麻油
对步骤三制得的改性蓖麻油进行减压蒸馏，除去里面的小分子副产物，得到精制改性蓖麻油；
步骤五：制备脱模剂的油相组分
将精制改性蓖麻油升温至80℃，加入聚乙二醇和pH调节剂，保温搅拌1h待其溶解，得到脱模剂的油相组分；
步骤六：乳化
将蒸馏后的脱模剂的油相组分冷却到室温加入防腐剂、水和疏水纳米SiO2并使用胶体磨进行均质，得到植物油基混凝土脱模剂。加水过程中，前一半体积的水控制在15min内连续加完，后一半体积的水一次性加入到胶体磨里面。
步骤六中，乳化的工艺参数设置为：胶体磨一级均质阀压力60Mpa，二级均质阀压力为12MPa，均质次数为5次。
按本实施例3所制备的自乳化型植物油脱模剂，符合高效脱模体系，按照混凝土行业标准JC/T949-2008进行混凝土脱模试验，实验结果如下表三：
表三：按照混凝土行业标准JC/T949-2008进行混凝土脱模试验
实施例4：
植物油基混凝土脱模剂所含原料按重量组份分别为：蓖麻油150份、水180份、pH调节剂3份、苯甲酸钠2份、数均分子量为10000的聚乙二醇8份、漆酶浓缩液5份、疏水纳米SiO23份、异丙醇铝55份。
具体制作脱模剂的工艺包括如下六个步骤：
步骤一：制备漆酶
将低成本的米曲霉菌接入富糖的甘蔗渣培养基中，于20℃环境的发酵槽中培养30天，再提取其中的培养液，浓缩到90％得到漆酶浓缩液；富糖的甘蔗渣可以提高发酵效率。
步骤二：植物油氧化
将按步骤一制得的漆酶浓缩液加入蓖麻油中，并装入反应釜，对蓖麻油催化氧化，使用鼓风机往蓖麻油中通入无尘空气，维持温度40℃，维持2h，并进行搅拌，再升温至120℃，保温30min，即可制得氧化蓖麻油(图1中的Step 1)；
步骤三：制备改性蓖麻油
将异丙醇铝缓慢加入至步骤二制得的氧化蓖麻油里面，加热至80℃，反应3h，同时开启搅拌，得到改性蓖麻油(图1中的Step 2)；
步骤四：制备精制改性蓖麻油
对步骤三制得的改性蓖麻油进行减压蒸馏，除去里面的小分子副产物，得到精制改性蓖麻油；
步骤五：制备脱模剂的油相组分
将精制改性蓖麻油升温至80℃，加入聚乙二醇和pH调节剂，保温搅拌1h待其溶解，得到脱模剂的油相组分；
步骤六：乳化
将蒸馏后的脱模剂的油相组分冷却到室温加入防腐剂、水和疏水纳米SiO2并使用胶体磨进行均质，得到植物油基混凝土脱模剂。加水过程中，前一半体积的水控制在15min内连续加完，后一半体积的水一次性加入到胶体磨里面。
步骤六中，乳化的工艺参数设置为：胶体磨一级均质阀压力60Mpa，二级均质阀压力为12MPa，均质次数为5次。
按本实施例4所制备的自乳化型植物油脱模剂，符合高效脱模体系，按照混凝土行业标准JC/T949-2008进行混凝土脱模试验，实验结果如下表四：
表四：按照混凝土行业标准JC/T949-2008进行混凝土脱模试验
本发明脱模剂的原料环保，基于非食用植物油的蓖麻油原料易得、无毒、价格低廉、稳定性和润滑作用良好，为绿色可降解可再生原料。脱模剂同时具有疏水物理结构和疏水涂层，可以取得与传统脱模剂意想不到的脱模效果。脱模剂制备过程中可以不使用乳化剂，使产品达到自乳化效果且稳定性良好，而且还去掉了普通增稠剂。漆酶(生物酶)的制备创造性地釆用了富糖的甘庶渣，成本低且发酵效率提高20～30％。
最后应说明的是,以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种植物油基混凝土脱模剂，其特征在于：所述脱模剂包括如下原料：植物油、水、油酸、防腐剂、聚乙二醇、漆酶、疏水纳米SiO2、异丙醇铝；所述漆酶通过米曲霉菌接入甘蔗渣培养基中，按设定工艺环境在发酵槽中制得，所述油酸用于脱模剂的pH值调节；
各种原料按重量组份设定如下：
植物油 100~150份
漆酶 3~5份
异丙醇铝 50~65份
防腐剂 2~5份
油酸 2~3份
疏水纳米SiO2 1~3份
聚乙二醇 5~15份
水 150~300份
所述植物油是：桐油、蓖麻油、乌桕梓油中的一种；
所述防腐剂是：苯甲酸钠、山梨酸钾、苯甲酸、丙酸钙中的一种或多种；
所述疏水纳米SiO2是：粒径在40~60纳米的疏水纳米SiO2粒子；
所述聚乙二醇是：数均分子量在8000~12000之间的高聚物。
2.一种植物油基混凝土脱模剂的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤一：制备漆酶
将米曲霉菌接入富糖的甘蔗渣培养基中，于20±3℃环境的发酵槽中培养20~30天，再提取其中的培养液，浓缩到25~30%,得到漆酶浓缩液；
步骤二：植物油氧化
将按步骤一制得的漆酶浓缩液加入植物油中，并装入反应釜，对植物油催化氧化，使用鼓风机往植物油中通入无尘空气，维持温度40±5℃，维持1.5~2.5h，并进行搅拌，再升温至120±10℃，保温30min，即制得氧化植物油；
步骤三：制备改性植物油
将异丙醇铝缓慢加入至步骤二制得的氧化植物油里面，加热至80℃，反应2~3h，同时开启搅拌，得到改性植物油；
步骤四：制备精制改性植物油
对步骤三制得的改性植物油进行减压蒸馏，除去里面的小分子副产物，得到精制改性植物油；
步骤五：制备脱模剂的油相组分
将精制改性植物油升温至80℃，加入聚乙二醇和pH调节剂，保温搅拌1h待其溶解，得到脱模剂的油相组分；
步骤六：乳化
将蒸馏后的脱模剂的油相组分冷却到室温加入防腐剂、水和疏水纳米SiO2并使用胶体磨进行均质，得到植物油基混凝土脱模剂。
3.如权利要求2所述一种植物油基混凝土脱模剂的制备方法，其特征在于：所述步骤六进行乳化的具体工艺参数是：胶体磨一级均质阀压力55~60Mpa，二级均质阀压力为10~12MPa，均质次数为3~5次。
4.如权利要求2所述一种植物油基混凝土脱模剂的制备方法，其特征在于：所述步骤六中，前一半体积的水控制在15min内连续加完，后一半体积的水一次性加入到胶体磨里面。
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