本發(fā)明涉及一種含有聚硅氧烷的油劑型無機(jī)基體建筑材料脫模劑組合物，用于無機(jī)基體建筑材料的單次脫模。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的無機(jī)基體建筑材料包括混凝土、砂漿、人造石、磚塊。隨著中國(guó)公共設(shè)施、辦公住宅的飛速建設(shè)，無機(jī)基體建筑材料受到廣泛的關(guān)注。其制造一般可采用模塑成型法，即將無機(jī)膠凝材料（例如硅酸鹽水泥、白色水泥、凝灰?guī)r水泥、火山灰水泥、水玻璃等）、細(xì)骨料（例如砂、碎石等）、可選的粗骨料和其他添加劑，以及水注入模具，固化成型后，再?gòu)哪＞咧腥〕鲋破贰３藢?duì)無機(jī)基體建筑材料的產(chǎn)量、性能有著不斷提高的要求之外，人們對(duì)無機(jī)基體建筑材料在模具上的粘附量、邊緣完整度、氣孔占比、表面平整度和表面沾污情況也越來越重視。無機(jī)基體建筑材料的表面形貌不僅影響到制品的美觀程度，而且影響制品的強(qiáng)度和耐久性。
為了提高無機(jī)基體建筑材料脫模性和制品表面形貌，在澆注前會(huì)在模具表面預(yù)先涂覆脫模劑，使?jié)沧⒑蟮臒o機(jī)建筑材料不易粘附在模具上，并且制品表面光滑平整。
傳統(tǒng)的無機(jī)基體建筑材料脫模劑組合物一般分為犧牲型和半永久脫模劑。相比于半永久脫模劑，采用犧牲型脫模劑的工廠，其生產(chǎn)效率往往更高，脫模效果更好。
植物油或礦物油及其改性物質(zhì)的組合物作為犧牲型脫模劑被應(yīng)用的非常廣泛。其實(shí)例有：cn101348384a將廢機(jī)油、食用植物油混合脫色，加入礦物油與防銹劑，得到混凝土脫模劑混合物；us6811810以植物油、精制烷烴油（白油）為原料，加入可選的乙醇、脂肪酸獲得水泥和混凝土脫模劑混合物；cn1021972c公開了由石油輕油餾分、再生機(jī)油或廢機(jī)油、食用植物油腳皂和水配置成的乳液型混凝土脫模劑。cn1129633a利用混合高碳醇工業(yè)廢料、植物油腳和適量堿液混合加熱，再加水和廢機(jī)油攪拌均勻所得膠狀乳液型脫模劑；cn104479836a公開了由礦物質(zhì)油、月桂酸鈉等制成的混凝土脫模劑，通過加入偶聯(lián)劑、乳化劑、穩(wěn)定劑得到了乳液型的脫模劑；cn103305329b公開了通過酯交換反應(yīng)制備的peg改性植物油聚合物，添加乳化劑和水后得到乳液型脫模劑。
這類脫模劑可以在一定程度上提高無機(jī)基體建筑材料的脫模性，使用方便，成本較低，但不易改善建筑材料表面形貌，在脫模時(shí)仍然存在一些問題。例如，脫模效果不佳，造成無機(jī)建筑材料黏附于模具上，制品表面平整度差?，F(xiàn)有技術(shù)中植物油或礦物油及其改性物質(zhì)組成的油劑型脫模劑積液嚴(yán)重，造成原料水化不完全，制品邊緣強(qiáng)度低，降低制品邊緣完整性；建材原料粘度較大，表面氣體不易排除，在制品表面出現(xiàn)氣孔；乳液型脫模劑由于含水量高，涂覆于金屬模具表面易造成模具銹蝕。在施工過程中，由于建筑材料的組成成分、固化時(shí)間、外界環(huán)境不同，或受到污染，表面會(huì)出現(xiàn)不同深淺、面積的色差，使制品的表面沾污比增大。
目前，通過使用聚硅氧烷作為金屬材料脫模劑的主要成分，可以改善金屬制品形貌等方面的性能。wo02081121a2公開了一種改性硅油、低分子量硅油和生物可降解性合成油脂的組合物，適用于非鐵輕金屬脫模、軋制、擠出、熱拉成型等工序，可有效防止金屬和模具的粘結(jié)。
cn103103011b公開了一種乳液型混凝土脫模劑濃縮液，通過加入白油、石蠟或硅油，一定量的乳化劑和消泡劑等組成濃縮液，使用時(shí)添加水配制成水乳液，目的在于提高乳液型脫模劑濃縮液的耐久性和儲(chǔ)存性，降低成本。ep1134060b1公開了一種由脂肪酸、脂肪酸衍生物和10-150個(gè)結(jié)構(gòu)單元的含側(cè)基的聚硅氧烷組成的乳液型混凝土脫模劑。其中，聚硅氧烷的側(cè)基可為氫或4-50個(gè)碳的長(zhǎng)鏈烷基，其含量為脫模劑中油性組分的0.1-10wt%。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是提供一種含有聚硅氧烷的油劑型無機(jī)基體建筑材料脫模劑組合物。使用本發(fā)明的無機(jī)基體建筑材料脫模劑組合物制得的建材制品易脫模，脫模后模具表面粘附量小，邊緣完整度、表面平整度高，氣孔占比和表面沾污比小，顯示出優(yōu)異的脫模性。油劑型產(chǎn)品可以有效減小對(duì)金屬模具的腐蝕，有利于模具的保護(hù)。
一種油劑型無機(jī)基體建筑材料脫模劑組合物，其中含有一種聚硅氧烷或多種聚硅氧烷的組合，按照din53019測(cè)試，該聚硅氧烷或多種聚硅氧烷的組合在25℃時(shí)的動(dòng)力粘度范圍為50-60,000mpa.s之間。
如上所述的脫模劑組合物，其中該脫模劑組合物含水量低于5wt%。
如上所述的脫模劑組合物，其中脫模劑組合物含有少于等于0.01wt%的表面活性劑。
如上所述的脫模劑組合物，其中聚硅氧烷是線性聚硅氧烷，選自聚二甲基硅氧烷、羥基封端聚二甲基硅氧烷、甲基苯基聚硅氧烷中的一種或多種的組合；優(yōu)選自聚二甲基硅氧烷、羥基封端聚二甲基硅氧烷；更優(yōu)選聚二甲基硅氧烷。
如上所述的脫模劑組合物，其中聚硅氧烷的含量占脫模劑組合物總質(zhì)量的10-100wt%；優(yōu)選20-100wt%。
如上所述的脫模劑組合物，其中含有一種或多種石油裂解、分餾后提煉得到的礦物油作為稀釋劑，其動(dòng)力粘度按照din53019測(cè)試在1-2000mpa.s之間，優(yōu)選精煉后的廢機(jī)油、白油、溶劑油，其動(dòng)力粘度按照din53019測(cè)試在1-1000mpa.s之間；更優(yōu)選白油和溶劑油，其動(dòng)力粘度按照din53019測(cè)試在1-500mpa.s之間。
根據(jù)《國(guó)家危險(xiǎn)廢物名錄（2014修訂稿）》（編寫單位：中華人民共和國(guó)環(huán)境保護(hù)部、中華人民共和國(guó)國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)），廢機(jī)油包括車輛、機(jī)械維修過程中產(chǎn)生的發(fā)動(dòng)機(jī)油、制動(dòng)器油、自動(dòng)變速器油、齒輪油等廢潤(rùn)滑油；冷凍壓縮設(shè)備維護(hù)、更換過程中產(chǎn)生的廢冷凍機(jī)油；使用防銹油進(jìn)行鑄件表面防銹處理產(chǎn)生的廢防銹油；液壓設(shè)備維護(hù)、更換過程中產(chǎn)生的廢液壓油；變壓器維護(hù)、更換過程中產(chǎn)生的廢變壓器油。
如上所述的脫模劑組合物，該脫模劑組合物25℃下粘度范圍按照din53019測(cè)試，在5-5,000mpa.s之間；優(yōu)選在5-1,000mpa.s之間。
如上所述的脫模劑組合物，其中無機(jī)基體建筑材料是砂漿、混凝土（具體包括現(xiàn)場(chǎng)澆筑混凝土、預(yù)制混凝土、纖維增強(qiáng)混凝土）、輕質(zhì)水泥基制品（具體包括加氣混凝土、發(fā)泡水泥砌塊），優(yōu)選無機(jī)基體建筑材料是砂漿或混凝土。
含聚硅氧烷的脫模劑組合物用于無機(jī)基體建筑材料脫模的應(yīng)用，其中該脫模劑組合物的含水量低于5wt%，該脫模劑組合物中含有少于等于0.01wt%的表面活性劑；按照din53019測(cè)試所含聚硅氧烷在25℃下的動(dòng)力粘度為50-60,000mpa.s。
如上所述的應(yīng)用，其中該脫模劑組合物25℃下粘度范圍按照din53019測(cè)試，在5-5,000mpa.s之間；優(yōu)選在5-1,000mpa.s之間。
如上所述的應(yīng)用，其中無機(jī)基體建筑材料是砂漿、混凝土（具體包括現(xiàn)場(chǎng)澆筑混凝土、預(yù)制混凝土、纖維增強(qiáng)混凝土）、輕質(zhì)水泥基制品（具體包括加氣混凝土、發(fā)泡水泥砌塊），優(yōu)選無機(jī)基體建筑材料是砂漿或混凝土。
如上所述的應(yīng)用，其中該脫模劑組合物可應(yīng)用于各種類型的模具，如木制模具、金屬模具、塑料模具；優(yōu)選應(yīng)用于金屬模具；特別優(yōu)選鋼模、鋁模。其成分中含水量極低，可減少金屬模具的腐蝕，延長(zhǎng)模具壽命。
如上所述的應(yīng)用，其中該脫模劑組合物在模具上的涂覆量在30-100g/m2之間，優(yōu)選40-90g/m2之間。
如上所述的應(yīng)用，其中從脫模劑組合物覆蓋于模具表面起，至向模具中澆筑無機(jī)基體建筑材料，其之間的干燥時(shí)間小于等于30分鐘；優(yōu)選10-20分鐘。
本發(fā)明所述脫模劑組合物通過下面數(shù)個(gè)實(shí)施方案來進(jìn)行說明。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明所用聚硅氧烷為線性聚硅氧烷，可以是甲基聚硅氧烷、羥基封端聚二甲基硅氧烷、甲基苯基聚硅氧烷的一種或多種的組合。按照din53019測(cè)試，該類聚硅氧烷25℃下動(dòng)力粘度范圍在50-60,000mpa.s之間，是一類透明無色無味或淺黃色液體。
本發(fā)明使用的原料如下：
聚二甲基硅氧烷1，線性，由瓦克化學(xué)公司提供，按照din53019測(cè)試，25℃下動(dòng)力粘度為100mpa.s。
聚二甲基硅氧烷2，線性，由瓦克化學(xué)公司提供，按照din53019測(cè)試，25℃下動(dòng)力粘度為1,000mpa.s。
聚二甲基硅氧烷3，線性，由瓦克化學(xué)公司提供，按照din53019測(cè)試，25℃下動(dòng)力粘度為2,000mpa.s。
聚二甲基硅氧烷4，線性，由瓦克化學(xué)公司提供，按照din53019測(cè)試，25℃下動(dòng)力粘度為5,000mpa.s。
聚二甲基硅氧烷5，線性，由瓦克化學(xué)公司提供，按照din53019測(cè)試，25℃下動(dòng)力粘度為12,500mpa.s。
聚二甲基硅氧烷6，線性，由瓦克化學(xué)公司提供，按照din53019測(cè)試，25℃下動(dòng)力粘度為60,000mpa.s。
羥基封端聚二甲基硅氧烷，線性，由瓦克化學(xué)公司提供，分子鏈兩端各有一個(gè)羥基官能團(tuán)封端，按照din53019測(cè)試，25℃下動(dòng)力粘度為68mpa.s。
甲基苯基聚硅氧烷，線性，商品名wacker?ap1000，由瓦克化學(xué)公司提供，結(jié)構(gòu)中至少含含有較高比例的苯基側(cè)基，按照din53019測(cè)試，25℃下動(dòng)力粘度為1100mpa.s。
d40，脫芳香烴溶劑油，按照din53019測(cè)試，25℃下動(dòng)力粘度為1mpa.s，購(gòu)自殼牌的shellsold40。
精煉后的廢機(jī)油，按照din53019測(cè)試，25℃下動(dòng)力粘度為469mpa.s，購(gòu)自上海應(yīng)諾施建材有限公司。
白油，按照din53019測(cè)試，25℃下動(dòng)力粘度為8mpa.s，購(gòu)自江蘇高科石化有限公司。
表1
將本發(fā)明脫模劑組合物用于模具的具體實(shí)施方法如下：
將實(shí)施例1-6及對(duì)比例1的無機(jī)基體建筑材料脫模劑組合物攪拌均勻，并刷涂于組裝好的清潔鋼模具表面，鋼模內(nèi)部尺寸為10*10*10cm3，無機(jī)基體建筑材料脫模劑組合物涂覆量為60-90g/m2，干燥時(shí)間10-20分鐘。待脫模劑組合物流延完全，在模具中澆筑砂漿（砂漿配比選用42.5水泥：標(biāo)準(zhǔn)砂：水=1:2.5:0.5），經(jīng)振搗均勻后，在室溫條件固化24小時(shí)，脫模得到10*10*10cm3的立方塊試樣。為了評(píng)價(jià)實(shí)施例和對(duì)比例組合物脫模性的差異，分別對(duì)模具內(nèi)側(cè)砂漿粘附量、邊緣完整度、氣孔占比、表面平整度、表面沾污比進(jìn)行評(píng)分，方法如下：
粘附量：脫模24小時(shí)后，用鏟刀鏟下粘附于模具內(nèi)側(cè)五個(gè)面的砂漿（頂面除外），并計(jì)算粘附量。粘附量大于5.0g/m2記為1分；粘附量在1.0-5.0g/m2之間記為3分；粘附量小于1.0g/m2記為5分。
邊緣完整度：脫模24小時(shí)后，評(píng)價(jià)試樣側(cè)面及底面共8條棱的破損程度及其完整性，記錄完整無破損棱柱的數(shù)量。邊緣完整條數(shù)小于4記為1分；邊緣完整條數(shù)4-6之間記為3分；邊緣完整條數(shù)大于6記為5分。
氣孔占比：脫模3天后，將試樣的4個(gè)側(cè)面劃分為10*10共100個(gè)1*1cm2區(qū)域，記錄有氣泡的區(qū)域數(shù)量占劃分的總區(qū)域數(shù)量的比例。氣孔占比大于50%記為1分；氣孔占比在40%-50%之間記為3分；氣孔占比小于40%記為5分。
表面平整度：脫模3天后，將試樣的4個(gè)側(cè)面劃分為20*20共400個(gè)0.5*0.5cm2區(qū)域，記錄平整光滑的區(qū)域數(shù)量占劃分的總區(qū)域數(shù)量的比例。表面平整度小于40%記為1分；表面平整度在40%-70%之間記為3分；表面平整度大于70%記為5分。
表面沾污比：脫模3天后，記錄4個(gè)側(cè)面中脫模劑組合物在試樣表面的沾污面積占試樣表面總面積的比例。表面沾污比大于50%記為1分；表面沾污比在20%-50%之間記為3分；表面沾污比小于20%記為5分。
根據(jù)以上評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)使用實(shí)施例1-6和對(duì)比例1脫模劑組合物得到的試樣評(píng)分如下：
表2
本發(fā)明組合物為油劑型脫模劑，在模具內(nèi)形成疏水的隔離層，減少模具內(nèi)親水基體與模具表面的粘結(jié)力。脫模劑組合物中含有聚硅氧烷，聚硅氧烷的消泡作用可以明顯減少試樣表面的氣孔占比，并且對(duì)試樣表面平整度起到積極影響。脫模劑組合物的粘度在合適的范圍內(nèi)時(shí)，可以減少積液現(xiàn)象，極大降低對(duì)試樣邊緣強(qiáng)度的影響。但實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，脫模劑組合物中如果含有高于60,000mpa.s粘度的聚硅氧烷，則容易對(duì)試樣產(chǎn)生沾污。
從使用實(shí)施例1-6和對(duì)比例1的脫模劑組合物的試樣氣孔占比評(píng)分來看，脫模劑組合物中含有的聚硅氧烷可以明顯減少試樣表面的氣孔數(shù)量。
從表面沾污比評(píng)分來看，實(shí)施例1、3、5、6表明脫模劑組合物的評(píng)分明顯優(yōu)于脫模劑組合物中含有精煉后的廢機(jī)油的實(shí)施例2，說明該脫模劑組合物在不含稀釋劑，或稀釋劑為白油和d40溶劑油時(shí)，效果最佳。
實(shí)施例3和6表明，脫模劑組合物中含有較?。?8mpa.s）或較大（60,000mpa.s）粘度聚硅氧烷時(shí)，這些脫模劑組合物都能表現(xiàn)出優(yōu)良的脫模性。
實(shí)施例1、3-6表明，含有聚二甲基硅氧烷、羥基封端聚二甲基硅氧烷的脫模劑組合物綜合評(píng)分較高，脫模效果較好；其中實(shí)施例5中含聚二甲基硅氧烷的脫模劑組合物綜合評(píng)分最高，脫模效果最好。
實(shí)施例1和5表明脫模劑組合物粘度在兩個(gè)端點(diǎn)值時(shí)（分別為1000mpa.s、7mpa.s），綜合評(píng)分較高，表明這兩種脫模劑組合物仍然能實(shí)現(xiàn)良好的脫模效果。