一種固體粉末有機硅防水劑及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種固體粉末有機硅防水劑，它以硅烷和聚硅氧烷為防水劑，以非離子表面活性劑為乳化劑，以聚羧酸鹽為水泥減水劑和分散劑，以水溶性聚合物為膠體保護劑及水泥防裂劑，以超細(xì)二氧化硅為分散載體。具有在水中分散性好，同時與水泥、石英砂等骨料的混合均勻性好的特點，本發(fā)明加入非離子表面活性劑做乳化劑，同時加入聚羧酸鹽分散劑和水溶性聚乙烯醇做為保護膠體，使防水劑 中的硅烷硅氧烷始終被乳化劑、分散劑及保護膠體包裹，直到與水泥接觸，在堿性水介質(zhì)下水解縮聚，形成拒水的硅樹脂。
【專利說明】一種固體粉末有機硅防水劑及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于防水劑【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種固體粉末有機硅防水劑及其制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 硅烷和聚硅氧烷是建材的優(yōu)良防水劑，它們能滲透到多孔建材的內(nèi)部結(jié)構(gòu)中，在 水份的作用下水解縮聚形成透汽拒水的網(wǎng)狀硅樹脂，防止液態(tài)水滲透而不阻擋水汽透過。 這些有機硅防水劑可以為溶劑型的，也可以做成乳液型的，溶劑型的防水劑的優(yōu)點是滲透 力強，但要用有機溶劑，運輸使用不安全，價格也較貴，乳液型的防水劑不用易燃溶劑，用水 作為稀釋劑，但滲透力差，防水效果不及溶劑型的防水劑。不管是溶劑型還是乳液型防水 劑，都為液態(tài)，包裝運輸都不太方便。
[0003] 國外如美國專利US 8431646B2 (2013. 03. 30)，德國德固薩公司采用水溶性聚合 物乳化有機硅防水劑，然后通過噴霧干燥得到自由流動的易于分散于水中的有機硅防水 劑，此方法要用昂貴的噴霧干燥設(shè)備，投資大能耗高。德國瓦克公司申請的美國專利US 6268423Bi，采用二氧化硅為載體，然后與硅烷、硅氧烷混合，得到粉末狀防水劑，用該法得 到的粉狀防水劑，也不易分散于水中，與水泥等粉料混合后，分散不均勻，水泥固化后，防水 效果不佳，而且影響水泥制品的強度。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為克服上述的技術(shù)缺點，本發(fā)明提供一種固體粉末有機硅防水劑及其制備方法， 它采用非離子表面活性劑為乳化劑，以水溶性高分子化合物為乳液的保護劑，以聚羧酸鹽 水泥減水劑為分散增強劑，再以比表面積大的二氧化硅為載體，做成在水中易潤濕分散的 粉末狀有機硅防水劑。加入到水泥混凝土和水泥砂漿中一起混合一水化，固化后使水泥混 凝土和水泥砂漿整體防水，使水泥制品的吸水率降低等80%，強度提高20%以上，防止水中 氯離子對水泥混凝土中金屬構(gòu)件的侵蝕。
[0005] 本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方法是：一種固體粉末有機硅防水劑，它以 硅烷和聚硅氧烷為防水劑，以非離子表面活性劑為乳化劑，以聚羧酸鹽為水泥減水劑和分 散劑，以水溶性聚合物為膠體保護劑及水泥防裂劑，以超細(xì)二氧化硅為分散載體。
[0006] 上述固體粉末有機硅防水劑的制備方法，其步驟是： 按照重量比選取100份的水溶性高分子化合物并向其中加入重量份為8份的非離子表 面活性劑，并攪拌均勻，然后稱取80份的硅烷，40份的聚硅氧烷混合均勻后，分多次加入 聚乙烯醇水相中，每次加入量為10-20份，開啟高剪切乳化機，以2000-4000轉(zhuǎn)/分的速度 進行乳化，油相加完后，再加入12份的聚羧酸鹽水溶液，再高速剪切5分鐘，得到含有機硅 50%的有機硅防水劑乳液，再把乳液加到載體中攪勻便得到固體粉末防水劑。
[0007] 所述娃燒包括各種碳鏈長度的燒基燒氧基娃燒，如甲基二乙氧基娃燒、丙基二乙 氧基硅烷、丁基三乙氧基硅烷、辛基三乙氧基硅烷、十二烷基三乙氧基硅烷或它們的混合 物。
[0008] 所述聚硅氧烷是各種硅烷的水解預(yù)聚物。
[0009] 所述乳化劑為各種非離子表面活性劑如烷基醇聚氧乙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯酯 類，乳化劑的HLB值在9?13之間，乳化劑的用量為硅烷硅氧烷總量的5?10%之間。 [0010] 所述水溶性高分子化合物包括聚乙烯醇、聚氧乙烯醚及碳水化合物如纖維素類、 改性淀粉類，首選的水溶性聚合物為聚乙烯醇，聚乙烯醇可用高分子量的，也可用低分子量 的，本發(fā)明采用低分子量的聚乙烯醇為佳。
[0011] 本發(fā)明的有益效果是：具有在水中分散性好，同時與水泥、石英砂等骨料的混合均 勻性好的特點，本發(fā)明加入非離子表面活性劑做乳化劑，同時加入聚羧酸鹽分散劑和水溶 性聚乙烯醇做為保護膠體，使防水劑中的硅烷硅氧烷始終被乳化劑、分散劑及保護膠體包 裹，直到與水泥接觸，在堿性水介質(zhì)下水解縮聚，形成拒水的硅樹脂。

【具體實施方式】
[0012] 下面結(jié)合實施例對本發(fā)明進一步說明。
[0013] 一種固體粉末有機硅防水劑，它以硅烷和聚硅氧烷為防水劑，以非離子表面活性 劑為乳化劑，以聚羧酸鹽為水泥減水劑和分散劑，以水溶性聚合物為膠體保護劑及水泥防 裂劑，以超細(xì)二氧化硅為分散載體。
[0014] 上述固體粉末有機硅防水劑的制備方法，其步驟是： 按照重量比選取100份的水溶性高分子化合物并向其中加入重量份為8份的非離子表 面活性劑，并攪拌均勻，然后稱取80份的硅烷，40份的聚硅氧烷混合均勻后，分多次加入聚 乙烯醇水相中，每次加入量為10-20份，開啟高剪切乳化機，以2000-4000轉(zhuǎn)/分的速度進 行乳化，油相加完后，再加入12份的聚羧酸鹽水溶液，再高速剪切5分鐘，得到含有機硅50% 的有機硅防水劑乳液。再把乳液加到載體粉末中攪勻，便得到固體粉末防水劑. 所述娃燒包括各種碳鏈長度的燒基燒氧基娃燒，如甲基二乙氧基娃燒、丙基二乙氧基 硅烷、丁基三乙氧基硅烷、辛基三乙氧基硅烷、十二烷基三乙氧基硅烷或它們的混合物。
[0015] 所述聚硅氧烷是各種硅烷的水解預(yù)聚物。
[0016] 所述乳化劑為各種非離子表面活性劑如烷基醇聚氧乙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯酯 類，乳化劑的HLB值在9?13之間，乳化劑的用量為硅烷硅氧烷總量的5?10%之間。
[0017] 所述水溶性高分子化合物包括聚乙烯醇、聚氧乙烯醚及碳水化合物如纖維素類、 改性淀粉類，首選的水溶性聚合物為聚乙烯醇，聚乙烯醇可用高分子量的，也可用低分子量 的，本發(fā)明采用低分子量的聚乙烯醇為佳。
[0018] 實施例1 :在100克20%的聚乙烯醇PVA-0588水溶液中加入脂肪醇聚氧乙烯醚混 合非離子表面活性劑8克，其HLB值為10. 3,攪拌均勻，另稱取辛基三乙氧基硅烷80克，甲 基硅樹脂預(yù)聚物聚硅氧烷40克，混合均勻后，分多次(每次10-20克)加入聚乙烯醇水相中， 開啟高剪切乳化機，以2000-4000轉(zhuǎn)/分的速度進行乳化，油相加完后，再加入12克40%的 聚羧酸鹽減水劑水溶液，再高速剪切5分鐘，得到含有機硅50%的穩(wěn)定乳液，將該防水劑乳 液100克，滴加到比表面積為180m 2/g的沉淀二氧化硅粉末50克中，充分?jǐn)嚢杈鶆?，使其?水中易于分散，無顆粒、無油珠出現(xiàn)，得到含有機硅防水劑34%的粉末。
[0019] 實施例2 :100克20%的PVA-0588水溶液，加入斯盤-吐溫混合乳化劑6克，它們 的HLB值為10. 6,另外稱取辛基三乙氧基硅烷60克，甲基硅樹脂預(yù)聚物60克，混合均勻后 分多次(每次10-20克)加入PVA-乳化劑混合水相中，在高速剪切乳化機中乳化20分鐘，后 加入14克40%的聚羧酸鹽減水劑，再均化5分鐘，得到含防水劑50%的乳液，得到的防水劑 乳液100克滴加入比表面積150m 2/g的沉淀二氧化硅50克中，充分?jǐn)嚢杈?，得到在水?易于分散的粉狀有機硅防水劑，含有機硅防水劑34%。
[0020] 稱取水泥（425#) 150克，石英砂（100目）300克，混合均勻，另稱水100克，加入例 1和例2的粉末防水劑1. 8克或3. 6克，充分?jǐn)嚢璺稚⒑螅拥剿?砂混合料中，充分用刮 刀攪勻，然后倒注到三個直徑為50cm、深度為2cm的塑料圓盤中，室溫下放一晚，從第二天 開始泡入水中浸泡一周，取出晾干一周后，測水泥砂漿圓盤在水中泡48小時的吸水率。另 做不加粉狀防水劑的試塊3個做對照樣，在同樣條件下養(yǎng)護，同樣測在水中泡48小時的吸 水率，如下表所示： 粉狀防水劑對防水砂漿吸水率的影響：

【權(quán)利要求】
1. 一種固體粉末有機硅防水劑，其特征是：它以硅烷和聚硅氧烷為防水劑，以非離子 表面活性劑為乳化劑，以聚羧酸鹽為水泥減水劑和分散劑，以水溶性聚合物為膠體保護劑 及水泥防裂劑，以超細(xì)二氧化硅為分散載體。
2. 上述固體粉末有機硅防水劑的制備方法，其特征在于步驟是： 按照重量比選取100份的水溶性高分子化合物并向其中加入重量份為8份的非離子表 面活性劑，并攪拌均勻，然后稱取80份的硅烷，40份的聚硅氧烷混合均勻后，分多次加入 聚乙烯醇水相中，每次加入量為10-20份，開啟高剪切乳化機，以2000-4000轉(zhuǎn)/分的速度 進行乳化，油相加完后，再加入12份的聚羧酸鹽水溶液，再高速剪切5分鐘，得到含有機硅 50%的有機硅防水劑乳液，再把乳液加到載體中攪勻便得到固體粉末防水劑。
3. 如權(quán)利要求1所述固體粉末有機硅防水劑，其特征是：所述硅烷包括各種碳鏈長度 的烷基烷氧基硅烷，如甲基三乙氧基硅烷、丙基三乙氧基硅烷、丁基三乙氧基硅烷、辛基三 乙氧基硅烷、十二烷基三乙氧基硅烷或它們的混合物。
4. 如權(quán)利要求1所述固體粉末有機硅防水劑，其特征是：所述聚硅氧烷是各種硅烷的 水解預(yù)聚物。
5. 如權(quán)利要求1所述固體粉末有機硅防水劑，其特征是：所述乳化劑為各種非離子表 面活性劑如烷基醇聚氧乙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯酯類，乳化劑的HLB值在9?13之間，乳化 劑的用量為硅烷硅氧烷總量的5?10%之間。
6. 如權(quán)利要求1所述固體粉末有機硅防水劑，其特征是：所述水溶性高分子化合物包 括聚乙烯醇、聚氧乙烯醚及碳水化合物如纖維素類、改性淀粉類，首選的水溶性聚合物為聚 乙烯醇，聚乙烯醇可用高分子量的，也可用低分子量的，本發(fā)明采用低分子量的聚乙烯醇為 佳。
【文檔編號】C04B24/42GK104446125SQ201410732607
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年12月7日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月7日
【發(fā)明者】周宇鵬, 周濤, 滕青藝 申請人:南雄鼎成化工有限公司