一種用于水泥混凝土澆筑的界面劑及其制備方法和用圖
【技術領域】
[0001] 本發明屬于水泥混凝土澆筑技術領域，尤其涉及一種用于水泥混凝土澆筑的界面 劑及其制備方法和用途。
【背景技術】
[0002] 用于混凝土澆筑的界面劑其作用是在混凝土與模板之間形成一個有效的界面，防 止混凝土在凝固成型時混凝土粘附在模板的表面，在模板表面形成結合，從而避免了脫模 時對混凝土表面的損壞以及對模板的污染。
[0003] 目前用于混凝土澆筑的界面劑主要包括以下幾類：
[0004] (1)以動物油脂/植物油脂為主體的脫模劑
[0005] 以動物油脂/植物油脂為主體，然后添加表面活性進行乳化，制成各種規格的脫模 劑，這樣技術生產出來的脫模劑脫模效果好，成本低，中國專利ZL02821071.9中高柳正明， 廣瀨忠城等人進行了這方面的研究，但是這一類型的脫模劑，外觀比較粘稠，施工不方便， 涂布在模板上失水破乳后形成油點，局部分布不均勻，影響脫模效果，需要二次涂布。并且 由于這類脫模劑里有表面活性劑的成分，而表面活性劑會與混凝土發生反應，產生不合適 的固化，表面出現緩凝現象，從而導致混凝土表面出現點蝕，麻面起灰等質量問題，進一步 影響混凝土的回彈性能。
[0006] (2)以石化產品為主體的脫模劑
[0007] 以石化產品為主體的脫模劑，主要是以礦物油、機油，為主體，此類脫模劑，不利于 環境保護，還可能對某些個體帶來健康問題，施工現場環境差，機油對泡沫有很強的吸附 性，容易在結構表面造成氣孔，影響表面平整性，對混凝土表面有污染，色澤光亮度差，但是 由于這類脫模劑成本低，目前比較廣泛。
[0008] (3)以無機材料為主體的脫模劑
[0009] 利用滑石粉，蒙脫土，白炭黑，石膏粉等無機化學產品，添加其它輔助材料制成的 界面劑，此類界面劑成本低，性能穩定，能有效地減少混凝土表面的氣孔，但是脫模效果差， 表面光澤度不好。
[0010] (4)以有機硅材料為主體的脫模劑
[0011]有機硅材料具有優異的化學及物理性能，在硅氧烷分子鏈段上接枝相應的功能性 基團，就能夠具有相應的功能，而且它無毒無刺激，現在成為各個行業用以改善產品性能、 提高產品檔次的首選材料。目前有機硅類的界面劑有眾多的學者進行了研究，由于有機硅 基本上為油性材料，產品乳化或者微乳化后，通常需要使用到表面活性劑，而表面活性會與 混凝土發生反應，產生氣孔或造成不合適的固化，所以用于混凝土澆筑方面的產品還不是 太廣泛，如中國專利ZL2008101977244公開的有機硅微乳脫模劑及其制備方法，其主要應用 于精密鑄造蠟臘脫模。
[0012]嵌段硅油具有優良的性能，特別是水溶解和乳化性能，能應用于各個技術領域，可 獲得理想的使用效果。前期嵌段硅油還處于研制開發階段，主要障礙來自兩個方面：1)理想 的合成單體需從國外進口，從而生產成本高；2)產品純度只有85%左右，增加了合成的難 度，造成批量生產的質量不穩定。近期由于合成技術和裝置設備的進步，合成嵌段硅油用的 單體得到很好的發展，已經達到國產化，產品純度也能達到99.99%，完全能滿足合成的需 要，并且產品價格也有了數量級的下降，從而為嵌段硅油的合成應用提供了有利條件，嵌段 硅油技術也得到了迅猛發展，中國專利ZL200810029379中曾松威，楊大昆等人對具有嵌段 結構的氨基、聚醚基團的嵌段硅油進行了研究，對于嵌段硅油在紡織品方面的研究取得了 很好的成果。但是目前嵌段硅油在用于混凝土澆筑的界面劑的應用方面的研究還沒有報 導。
[0013] 氨基和烷基共改性的聚有機硅氧烷，由于其含有多個官能團，硅氧烷和烷基能提 供光滑平整，同時氨基能做為活性基團與其它基團發生反應，所以具有很廣的使用前景，在 《烷基與氨基共改性硅油的制備及其在棉織物光亮整理中的應用》（廣東化工，2011，38 (02) :46-47)-文中楊大昆對氨基和烷基共改性硅油的合成及應用做了詳細的闡述，其能 賦于處理對象很好的光亮平整的效果。
[0014] 本發明通過對以嵌段硅油以及氨基與烷基共改性的聚有機硅氧烷為主體材料的 用于混凝土澆筑的界面劑及其應用技術的研究，開發出具有脫模效果好，構件表面平整，光 亮度好的界面劑及其生產技術，實現界面劑生產和使用過程的無毒化提供技術和產品。

【發明內容】

[0015] 本發明的目的在于克服現有技術存在的不足，而提供一種用于水泥混凝土澆筑的 界面劑及其制備方法和用途。
[0016] 本發明的用于水泥混凝土澆筑的界面劑的工作原理是：
[0017] 有機硅材料有良好的吸附成膜性能，嵌段硅油是由聚有機硅氧烷、聚醚和氨基反 生共聚反應得到的化合物，其所含有的聚醚基團使其具有良好的乳化和自分散性能，氨基 基團具有非常好的反應活性，能夠和含氫硅油在低溫下就能發生交聯反應;烷基和氨基共 改性的聚有機硅氧烷一方面可以與含氫硅油發生交聯反應，另一方面沒有發生交聯反應的 可以借助嵌段硅油的乳化作用，形成微乳液;本發明的機理是，嵌段硅油、烷基與氨基共改 性的聚有機硅氧烷、含氫硅油進行交聯反應，得到立體三維網狀結構的成膜物質，吸附在處 理的模板表面，在混凝土固化時，膜中的反應基團與混凝土交聯，使膜轉移到混凝土表面， 由于三維網狀結構中含有聚醚基團，其具有很好透水透氣性能，水分子能透過膜在膜與模 板之間形成一層微小的水汽層，從而使脫模的時候更加簡單順利，從而保證了混凝土表面 的平整，而膜交聯在混凝土表面使混凝土保水率和光亮度有了很大的提升。
[0018] 根據以上工作原理，為實現上述目的，一種用于水泥混凝土澆筑的界面劑組合物， 按重量百分比計該界面劑的組合物由以下組分組成： 嵌段硅油 20. 0%~40. 0%; 含氫硅油 5. 0%~10. 0%;
[0019] 改性聚有機硅氧烷 10.0%~20.0%; 醋酸 0. 6%~1. 2%; 去離子水 28. 0%~64. 0%,
[0020] 所述的水泥混凝土為無機膠凝材料混凝土，無機膠凝材料混凝土包括石灰硅質膠 凝材料混凝土、硅酸鹽水泥系混凝土、石膏混凝土、鎂質水泥混凝土、硫磺混凝土、水玻璃氟 硅酸鈉混凝土;所述的嵌段硅油為聚有機硅氧烷、聚醚和氨基共聚反應的嵌段結構硅油;所 述的含氫硅油為雙端基氫聚有機硅氧烷;所述的改性聚有機硅氧烷為氨基和烷基共改性的 聚有機硅氧烷;所述的醋酸為有效含量98 %的醋酸。
[0021] 作為優選，所述的嵌段硅油為由結構式（I)的雙端基氫聚有機硅氧烷和結構式 (Π )的脂肪族聚醚二胺，兩者的配料摩爾比為1:2,然后與異丙醇在80±2°C下反應16~24 小時，最后真空抽除異丙醇得到的黃色透明液體；
[0023]其中 n = 100 ~200 (I)；
[0025] 其中y = 9~39，χ+ζ = 3·6~6 ( Π ) 〇
[0026] 作為優選，所述的含氫硅油為結構式(ΙΠ )的雙端基氫聚有機硅氧烷，
[0028] 其中 η = 50 ~100 (ΙΠ )〇
[0029] 作為優選，所述的氨基和烷基共改性的聚有機硅氧烷為以Ν-環己基-γ -氨丙基甲 基二甲氧基硅烷、直鏈十六烷基甲基二甲氧基硅烷、低分子羥基硅油、二甲基二乙氧基硅烷 和八甲基環四硅氧烷為原料，平衡共聚得到直鏈十六烷基、環己基氨丙基共改性的羥基封 端，分子量在8000~100000的改性聚有機硅氧烷。
[0030] 作為優選，所述的改性聚硅氧烷為改性基團直鏈十六烷基與環己基氨丙基的摩爾 比(m)為:2:1~1:2。
[0031] 一種采用如上述的用于水泥混凝土澆筑的界面劑的制備方法，包括如下步驟:先 將所述比例的嵌段硅油和含氫硅油加入反應釜中使用攪拌器在80~lOOr/min轉速下攪拌 10~15分鐘，再添加所述比例的醋酸繼續攪拌;然后加入改性聚有機硅氧烷，攪拌30分鐘， 最后加入所述比例的去離子水，攪拌30分鐘左右，制得到淺白色半透明至透明液體，即所述 的用于水泥混凝土澆筑的界面劑。
[0032] 一種采用如上述的用于水泥混凝土澆筑的界面劑的用途，該用途通過如下使用方 法來體現：用潔凈水將界面劑稀釋后得到工作液，工作液濃度為20g/L~500g/L，優選30g/L ~l〇〇g/L，然后將稀釋物直接均勻涂布或噴涂到模板表面，涂布量為15~80ml/m2以模板表 面涂刷均勻即可，處理完5分鐘后即可進行下一工序施工。
[0033] 本發明的有益效果為:具有脫模效果好，構件表面平整，光亮度好用于混凝土澆筑 的界面劑；用本發明的界面劑處理過的模板進行混凝土澆筑，混凝土脫模性好，模板上混凝 土粘附量小于5g/m 2，氣泡少;試塊抗壓強度比大于為95 % ;保水率大于9