一種硅烷浸漬劑的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于混凝土表面耐久性防腐保護(hù)領(lǐng)域，涉及一種硅烷浸漬劑，該硅烷浸漬 劑屬于環(huán)保高分子液體材料。
【背景技術(shù)】
[0002] 混凝土材料從問(wèn)世以來(lái)，經(jīng)歷了低強(qiáng)度、中等強(qiáng)度、高強(qiáng)度乃至超高強(qiáng)度的發(fā)展歷 程，人們似乎總是樂(lè)于追求強(qiáng)度的不斷提高。但是大量混凝土結(jié)構(gòu)過(guò)早破壞的事實(shí)表明，高 強(qiáng)度并不意味著高耐久性?；炷两Y(jié)構(gòu)在服役過(guò)程中，不可避免地受到周圍環(huán)境的物理、化 學(xué)和生物作用，而混凝土自身的多孔性為外界有害離子的侵入提供了通道，使混凝土材料 性能劣化和衰退，進(jìn)而危害混凝土結(jié)構(gòu)的性能。由于混凝土耐久性不足，引起結(jié)構(gòu)過(guò)早失效 以至破壞崩塌的事件在國(guó)內(nèi)外隨處可見(jiàn)，而治理效果似乎并不十分顯著。
[0003] 耐久性問(wèn)題伴隨著混凝土結(jié)構(gòu)的整個(gè)服役過(guò)程，其后果不僅僅導(dǎo)致巨大的經(jīng)濟(jì)損 失，還可能引發(fā)嚴(yán)重的社會(huì)問(wèn)題。因此，新建的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)物采取必要的防護(hù)措施對(duì)改 善和提高混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性及延長(zhǎng)其服役壽命具有十分重要的意義。大量研究和工程實(shí) 踐表明，混凝土的耐久性能劣化多與水有關(guān)，因此，防水成為提高混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的重要 手段。
[0004] 專利EP 0538555公開(kāi)一種用于浸漬無(wú)機(jī)材料特別是建筑材料的包括有機(jī)娃化合 物的水乳液，乳化劑選用了陰離子表面活性劑和含硅官能團(tuán)的表面活性劑。但是該專利所 述乳液需通過(guò)高壓乳化機(jī)制備，能耗高。
[0005] 專利CN102134443A公開(kāi)了一種含有硅樹(shù)脂乳液、硅氧烷添加劑和甲基硅酸鉀的 混凝土保護(hù)劑，但該材料中具有大量的去離子水，會(huì)嚴(yán)重影響材料在立面結(jié)構(gòu)的施工效果， 必須多次重復(fù)涂抹，并且該材料的防水能力有限，不能保證混凝土結(jié)構(gòu)長(zhǎng)期防水要求。
[0006] 專利CN200710187907. 3公布了一種建筑物表面用有機(jī)硅防水乳液，是在催化劑 三乙胺或吡啶或N，N-二甲基芐胺作用下，將改性的含羥基或氨基的硅(氧)烷與硅烷偶聯(lián)劑 通過(guò)乳化劑乳化制得，但該有機(jī)硅防水乳液的疏水集團(tuán)為支鏈或支鏈磺酰氯結(jié)構(gòu)，在較為 惡劣的環(huán)境下使用，乳液的性能較差。
[0007] 專利CN201010131848. X公開(kāi)了一種有機(jī)硅混凝土防護(hù)劑，其主要由烷基硅烷低 聚物、乳化劑、氨基硅烷增粘劑和水制備而成，該保護(hù)劑滲透能力強(qiáng)，與混凝土吸收的水分 迅速交聯(lián)聚合成大分子硅氧烷，不阻塞混凝土結(jié)構(gòu)中的毛細(xì)管和孔隙，有良好的透氣性，但 涂裝該保護(hù)劑的制備工藝較為復(fù)雜，能耗較高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 為了解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，首先，本發(fā)明的目的在于提供一種硅烷浸漬劑，用于混 凝土表面的耐久性防腐保護(hù)，該硅烷浸漬劑透明，不遮蓋混凝土的表面，保證了混凝土自然 良好的表面效果，便于后期混凝土結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)，還具有優(yōu)異的防水、耐候、耐污、防腐，從而延 長(zhǎng)了混凝土使用壽命；其次，本發(fā)明還提供了該硅烷浸漬劑的制備方法，該制備方法操作方 便，室溫下即可進(jìn)行。
[0009] 為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為： 一種硅烷浸漬劑，按重量份計(jì)主要由以下組分組成： 硅烷乳液50-80份； 硅氧烷乳液15-30份； 分散劑2-6份； 防腐劑0.5-5份。
[0010] 優(yōu)選的，所述的一種硅烷浸漬劑，按重量份計(jì)主要由以下組分組成： 硅烷乳液70-80份； 硅氧烷乳液20-25份； 分散劑3-5份； 防腐劑1_3份。
[0011] 更有選的，所述的一種硅烷浸漬劑，按重量份計(jì)主要由以下組分組成： 硅烷乳液75份； 硅氧烷乳液25份； 分散劑5份； 防腐劑2份。
[0012] 進(jìn)一步，所述硅烷乳液為甲基三乙氧基硅烷、異丁基三乙氧基硅烷和苯胺甲基三 乙氧基硅烷中的一種或多種。
[0013] 進(jìn)一步，所述硅氧烷乳液為聚甲基三乙氧基硅氧烷、聚二甲基硅氧烷、聚甲基三甲 氧基硅氧烷和環(huán)甲基硅氧烷中的一種或多種。
[0014] 進(jìn)一步，所述分散劑和所述防腐劑均可用現(xiàn)有技術(shù)中的任何產(chǎn)品。
[0015] 優(yōu)選的，所述分散劑為十二烷基硫酸鈉。
[0016] 優(yōu)選的，所述防腐劑為異噻唑啉防腐劑。
[0017] 上述的一種硅烷浸漬劑的制備方法，包括如下進(jìn)行的步驟： 在室溫下，先將分散劑和適量的水混合均勻，得到溶液I，將硅氧烷乳液分散至溶液I 中，得到溶液II，溶液II以1000-3000rpm攪拌速度先進(jìn)行攪拌15-30min，然后保持同樣的 攪拌速度，向溶液II中滴加硅烷乳液，滴加完畢后得到溶液III，向溶液III中加入防腐劑后再 以1000-3000rpm進(jìn)行攪拌30-60min，得到硅烷浸漬劑。
[0018] 進(jìn)一步，所述硅烷乳液的滴加速度為每秒3-5滴。
[0019] 本發(fā)明所述的硅烷浸漬劑采用上述的制備方法進(jìn)行制備，可得到分散性好、穩(wěn)定 性高，性能優(yōu)異的產(chǎn)品。
[0020] 本發(fā)明的硅烷浸漬劑，其中的硅烷特殊的小分子結(jié)構(gòu)與混凝土基材有著良好的親 和力，能輕易滲透到混凝土內(nèi)部，硅烷活性成分與暴露在酸性和堿性環(huán)境中的空氣及基底 中的水分產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，生成羥基團(tuán)，這些羥基團(tuán)將與基材及其本身產(chǎn)生交聯(lián)、堆積，結(jié)合 在毛細(xì)孔的內(nèi)壁，最終在混凝土的毛細(xì)孔表面形成一層牢固的憎水性有機(jī)硅網(wǎng)絡(luò)保護(hù)層， 能夠有效地阻止外部水分和有害物質(zhì)的入侵，并讓內(nèi)部水氣和有害氣體逸出；并且，一定重 量硅烷乳液與硅氧烷乳液配比使用具有協(xié)同效應(yīng)，其中一種成分用量的增減將會(huì)對(duì)放水保 護(hù)劑的性能產(chǎn)生影響。
[0021] 本發(fā)明的硅烷浸漬劑，是一種透明的具有良好流動(dòng)性的液體，不改變混凝土原有 外觀特點(diǎn)，涂刷在混凝土結(jié)構(gòu)后可快速滲透，與混凝土發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成3-8_深度的憎 水保護(hù)層，使混凝土表面由親水性變?yōu)樵魉裕渫笟庑砸膊皇苡绊?，具有?yōu)異的防水、耐 候、耐污、環(huán)保、透明、不燃、浸漬、單向呼吸、不粉化，反復(fù)施工無(wú)障礙，從而提高混凝土的防 腐蝕、抗凍融能力，正常使用壽命長(zhǎng)達(dá)15-20年，從而延長(zhǎng)了混凝土的耐久實(shí)用性。
[0022] 本發(fā)明的硅烷浸漬劑的制備方法，制備條件溫和，生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，具備良好的可操 作性且不存在有機(jī)溶劑揮發(fā)的問(wèn)題，全部生產(chǎn)過(guò)程無(wú)廢氣、廢液、廢渣產(chǎn)生，產(chǎn)品在使用過(guò) 程中也不存在明顯的環(huán)境污染，并且在制備過(guò)程中無(wú)需加熱，能耗低、碳排放少，顯著地降 低生產(chǎn)成本，是一種環(huán)保低碳型的新型材料。
[0023]
【具體實(shí)施方式】
[0024] 以下將對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述。優(yōu)選實(shí)施例中未注明具體條件的實(shí) 驗(yàn)方法，通常按照常規(guī)條件。以下實(shí)施例中所用的試劑均來(lái)自商業(yè)購(gòu)買。
[0025] 以下實(shí)施例中，吸水率、滲透深度檢測(cè)參考JTT275-2000《海港工程混凝土結(jié)構(gòu)防 腐蝕技術(shù)規(guī)程》和JC/T902-2002《建筑表面用有機(jī)硅防水劑》。
[0026] 實(shí)施例1 所述的硅烷浸漬劑按重量份計(jì)主要由以下組分組成： 甲基三乙氧基硅烷55 g ; 聚甲基三乙氧基硅氧烷15 g; 十-燒基硫酸納2 g ; 1，2_苯并異噻唑啉-3-酮I g。
[0027] 制備方法具體為： 在室溫下，先將十二烷基硫酸鈉和適量的水混合均勻，得到溶液I，將聚甲基三乙氧基 硅氧烷分散至溶液I中，得到溶液II，溶液II以IOOOrpm攪拌速度先進(jìn)行攪拌15min，然后 保持同樣的攪拌速度，向溶液II中按每秒3-5滴的滴加速度滴加甲基三乙氧基硅烷，滴加 完畢后得到溶液III，向溶液III中加入防腐劑1，2-苯并異噻唑啉-3-酮后再以IOOOrpm進(jìn)行 攪拌45min，得到硅烷浸漬劑。
[0028] 制得的硅烷浸漬劑外觀呈透明均勻狀態(tài)，無(wú)雜質(zhì)、無(wú)分層、無(wú)漂油、無(wú)沉淀，將其涂 刷與混凝土表面后，測(cè)量其吸水率及滲透深度。
[0029] 實(shí)施例2 所述的硅烷浸漬劑按重量份計(jì)主要由以下組分組成： 異丁基三乙氧基硅烷75g ; 聚甲基三乙氧基硅氧烷25 g; 十-燒基硫酸納3 g ; 1，2-苯并異噻唑啉-3-酮2 g。
[0030] 制備方法具體為： 在室溫下，先將分散劑十二烷基硫酸鈉和適量的水混合均勻，得到溶液I，將聚甲 基三乙氧基硅氧烷分散至溶液I中，得到溶液II，溶液II以2000rpm攪拌速度先進(jìn)行攪 拌20min，然后保持同樣的攪拌速度，向溶液II中以每秒3-5滴速度滴加異丁基三乙氧基 硅烷，滴加完畢后得到溶液III，向溶液III中加入防腐劑1，2-苯并異噻唑啉-3-酮后再以 2000rpm進(jìn)行攪拌30min，得到硅烷浸漬劑。
[0031] 制得的硅烷浸漬劑外觀呈透明均勻狀態(tài)，無(wú)雜質(zhì)、無(wú)分層、無(wú)漂油、無(wú)