CN112210426A - 一种用于清水混凝土的高效脱模剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于清水混凝土的高效脱模剂及其制备方法，其原料组分及百分含量分别为：20~50%的二甲基硅油、0.5~5%的失水山梨醇脂肪酸酯、0.20~2%的失水山梨醇脂肪酸酯聚氧乙烯醚、0.20~2%的烷基酚聚氧乙烯醚、0.1~1%的十二烷基苯磺酸钠、0.5~2%的复配改性组分，余量为水；所述复配改性组分包括三乙醇胺、消泡剂和增稠剂。本发明制备的脱模剂稳定性好，制备方法简单环保，储存稳定性好，且此方法针对清水混凝土的脱模效果好，能够有效消除构件表面气泡，保证了表面光滑平整，提高了清水混凝土的表面美观度。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于清水混凝土的高效脱模剂及其制备方法，属于混凝土脱模剂技术领域。
背景技术
清水混凝土建筑是直接以其自身质感作为装饰面，一次浇筑成型且不做任何表面装饰处理的一种绿色新型混凝土建筑形式。这种建筑对表观质量、表面光洁平整度和颜色均匀性等方面有着很高的要求，而在实际应用中，常常会出现清水混凝土脱模后，其表面存在色差、起砂、气泡等影响表观质量的缺陷，使其整体观感不佳。因此为了克服这些表面的质量缺陷和保护模板免遭腐蚀而选择专用的高效脱模剂对清水混凝土是必不可少的。
目前，市场上常用的清水混凝土脱模剂为纯油类脱模剂和乳液型脱模剂。纯油类脱模剂原料易得、价格低廉，但脱模后混凝土表面易产生孔洞，易沾染油污，严重影响表观质量。公开号CN103409218A公开的一种混凝土脱模剂及其制备方法，是以猪油、松香、氢氧化钠、乳化剂、磷酸三丁酯、甲醛、十二烷基甜菜碱及适量有机蒙脱土在水溶液中制备而成，该法需要在95～105℃下皂化反应，工艺条件苛刻，且产生甲醛等有害物质。乳液型脱模剂是通过乳化技术制备成的水包油或油包水型乳液，其脱模效果好，脱模后表观质量高，但稳定性不佳，需要依靠调整配方来增加适用范围，以满足工程需要。公开号CN105001965A公开了一种清水混凝土专用脱模剂及其制备方法是以有机改性硅油62％～75％、聚丙烯酰胺0.01％～0.05％、脂肪酸酰胺3％～5％、有机胺0.01％～0.2％、聚氧丙烯甘油醚10％～15％和余量水制备而成。此类专利中大量使用对人体有害的胺类物质不利于环保要求。
发明内容
本发明地目的是为了改进现有技术的不足而提供一种用于清水混凝土的高效脱模剂；以解决现有技术制备的清水混凝土脱模剂制备工艺条件苛刻。稳定性不佳或含有有害成分不利于环保要求的问题。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种用于清水混凝土的高效脱模剂，以质量百分比计，由包括以下组分的原料制成：20～50％的二甲基硅油、0.5～5％的失水山梨醇脂肪酸酯Span、0.20～2％的失水山梨醇脂肪酸酯聚氧乙烯醚Tween、0.20～2％的烷基酚聚氧乙烯醚OP-10、0.1～1％的十二烷基苯磺酸钠SDBS、0.5～2％的复配改性组分，余量为水。
进一步的，所述的二甲基硅油粘度系数范围为100～2000mPa·s。
进一步的，所述的失水山梨醇脂肪酸酯为失水山梨醇油酸酯Span-80、失水山梨醇硬脂酸酯Span-60、失水山梨醇棕榈酸酯Span-40和失水山梨醇月桂酸酯Span-20中的一种或几种的组合。
进一步的，所述的失水山梨醇脂肪酸酯聚氧乙烯醚Tween为失水山梨醇油酸酯聚氧乙烯醚Tween-80和失水山梨醇月桂酸酯聚氧乙烯醚Tween-20的一种或两种的组合
进一步的，所述的复配改性组分包括：0.01～0.3％三乙醇胺、0.01～0.3％的消泡剂和0.1～0.4％增稠剂。
进一步的，所述消泡剂为有机硅消泡剂、聚硅氧烷消泡剂和丙烯酸树脂消泡剂中的一种或几种的组合。
进一步的，所述增稠剂为有甲基纤维素、羟甲基纤维素钠和羟乙基纤维素的一种或多种的组合。
用于清水混凝土的高效脱模剂的制备方法，包括以下步骤：
1)将二甲基硅油与Span在35～65℃的恒温搅拌锅中搅拌均匀，直至Span完全分散均匀形成混合液；
2)将Tween、OP-10和SDBS与水混合，并加入复配改性组分配制成乳化水；
3)将步骤2)配制的乳化水缓慢的加入步骤1)配制的混合液中，在40～60℃的温度下边加入边搅拌，转速为700～2000r/min，乳化时间为30～90min，直到搅拌混合均匀，即得到乳化混合液即为用于清水混凝土的高效脱模剂。
进一步的，所述乳化混合液的亲水亲油平衡值HLB为9-10。
进一步的，所述乳化混合液的亲水亲油平衡值HLB为9.2-9.4。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1)本发明提供的水性脱模剂通过亲油组分失水山梨醇脂肪酸酯Span和亲水组分的失水山梨醇脂肪酸酯聚氧乙烯醚Tween、亲水组分的烷基酚聚氧乙烯醚OP-10、亲水组分的十二烷基苯磺酸钠SDBS及其比例来调配控制复配后乳化混合液的亲水亲油平衡值HLB，进而来改善乳液稳定性，相比于传统脱模剂长期稳定性更好，便于存储。
其中几种成分复配后乳化混合液的HLB值通过下述公式调控：
HLB——复配后乳化混合液的HLB值；
HLBspan，HLBtween，HLBop，HLBSDBS分别为Span，Tween，OP-10，SDBS的HLB值；
Wspan，Wtween，Wop，HLBSDBS分别为Span，Tween，OP-10，SDBS的用量。
2)本发明通过控制复配后的HLB值，使其略大于9，一般为9-10，HLB值为9.2-9.3效果更好一些，因为HLB值大于9外显为亲水性，值越大，亲水性越强，但考虑到稳定性亲水值就不宜过大，其略大于9的HLB值的乳化混合液形成稳定的水包油型脱模剂，复配成分中的阴离子表面活性剂在水中电离产生电荷，使得乳液中微小油滴带有相同的电荷，通过静电作用阻止液滴凝聚，使乳液稳定。并且能在混凝土试模上形成一层均匀分布的水包油薄膜，避免了传统脱模油层较厚夹带气泡引起的孔洞，保证了清水混凝土结构外观平整光滑、表面颜色一致。
3)本发明的高效脱模剂制备方法简单，对环境友好无污染，也可以和水稀释到一定的比例后使用，能够以较小的成本显著提高清水混凝土的脱模效果。
附图说明：
图1为使用本发明实施例1配制的高效脱模剂用于清水混凝土表面脱模效果图；
图2为使用普通市售脱模剂用于清水混凝土表面脱模效果图。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明技术方案做进一步详细描述，所述是对本发明的解释而不是限定。
实施例1
将40wt％二甲基硅油放入恒温搅拌锅，在45℃温度下以800r/min的转速搅拌，然后加入1.5wt％失水山梨醇油酸酯Span-80持续搅拌至完全分散于二甲基硅油中，形成油性体系。
将0.6wt％失水山梨醇油酸酯聚氧乙烯醚Tween-80、0.6wt％烷基酚聚氧乙烯醚OP-10、0.3wt％十二烷基苯磺酸钠SDBS、0.3wt％三乙醇胺、0.3wt％有机硅消泡剂、0.4wt％甲基纤维素加入到45wt％水中，在45℃温度下以800r/min的转速搅拌配置成乳化水，乳化水占总水量的80％。
在1200r/min转速的高速搅拌下，将乳化水缓慢加入到油性体系中，直至乳液转相为水包油体系，转相是指本来的油性体系转变为水包油体系，此时停止加入乳化水并维持搅拌20min，随后继续加入剩余乳化水并搅拌20min，最后加入11wt％剩余水量，搅拌20min即完成制备，得到的乳化混合液即为用于清水混凝土的高效脱模剂，HLB值为9.2。
实施例2
将40％质量分数的二甲基硅油放入恒温搅拌锅，在45℃温度下以800r/min的转速搅拌，然后加入2.4％质量分数的失水山梨醇油酸酯Span-80持续搅拌至完全分散于硅油中，形成油性体系。
将0.3％质量分数的烷基酚聚氧乙烯醚OP-10、0.3wt％十二烷基苯磺酸钠SDBS、0.2％质量分数的三乙醇胺、0.2％质量分数的有机硅消泡剂、0.3％质量分数的甲基纤维素加入到45％质量分数的水中，在45℃温度下以800r/min的转速搅拌配置成乳化水，乳化水占总水量的80％。
在1200r/min转速的高速搅拌下，将乳化水缓慢加入到第一步配制的油性体系中，直至乳液转相，转相是指本来的油性体系转变为水包油体系，此时停止加入乳化水并维持搅拌20min，随后继续加入剩余乳化水并搅拌20min，最后加入11.3％质量分数的剩余水，搅拌20min即完成制备，得到的乳化混合液即为用于清水混凝土的高效脱模剂，HLB值为9.4。
实施例3
将40％质量分数的二甲基硅油放入恒温搅拌锅，在45℃温度下以800r/min的转速搅拌，然后加入2.4％质量分数的失水山梨醇油酸酯Span-80持续搅拌至完全分散于硅油中，形成油性体系。
将0.3％质量分数的失水山梨醇油酸酯聚氧乙烯醚Tween-80、0.3wt％十二烷基苯磺酸钠SDBS、0.2％质量分数的三乙醇胺、0.2％质量分数的有机硅消泡剂、0.3％质量分数的甲基纤维素加入到45％质量分数的水中，在45℃温度下以800r/min的转速搅拌配置成乳化水，乳化水占总水量的80％。
在2000r/min转速的高速搅拌下，将乳化水缓慢加入到第一步配制的油性体系中，直至乳液转相，转相是指本来的油性体系转变为水包油体系，此时停止加入乳化水并维持搅拌10min，随后继续加入剩余乳化水并搅拌10min，最后加入11.3％质量分数的剩余水，搅拌10min即完成制备，得到的乳化混合液即为用于清水混凝土的高效脱模剂，HLB值为9.3。
对比例
作为对比，本发明依据上述实施例1比例配制水性脱模剂，脱模后的清水混凝土表面如图1所示，并将之与普通市售脱模剂比较使用效果，通过浇筑同样配合比与同样原材料的混凝土于模具中，经过同条件养护后同时进行脱模，脱模后的清水混凝土表面如图2所示，比较发现，可以很明显的看到本发明的脱模剂其脱模效果好，不仅消除了混凝土表面气泡，更是可以提高混凝土表面的颜色均匀性和平整度，大大改善了清水混凝土的表观质量，此类脱模剂在清水混凝土的实际应用和施工过程中具有重大的意义。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种用于清水混凝土的高效脱模剂，其特征在于，以质量百分比计，由包括以下组分的原料制成：20~50%的二甲基硅油、0.5~5%的失水山梨醇脂肪酸酯Span、0.20~2%的失水山梨醇脂肪酸酯聚氧乙烯醚Tween、0.20~2%的烷基酚聚氧乙烯醚OP-10、0.1~1%的十二烷基苯磺酸钠SDBS、0.5~2%的复配改性组分，余量为水。
2.如权利要求1所述的用于清水混凝土的高效脱模剂，其特征在于，所述的二甲基硅油粘度系数范围为100~2000mPa·s。
3.如权利要求1所述的用于清水混凝土的高效脱模剂，其特征在于，所述的失水山梨醇脂肪酸酯为失水山梨醇油酸酯Span-80、失水山梨醇硬脂酸酯Span-60、失水山梨醇棕榈酸酯Span-40和失水山梨醇月桂酸酯Span-20中的一种或几种的组合。
4.如权利要求1所述的用于清水混凝土的高效脱模剂，其特征在于，所述的失水山梨醇脂肪酸酯聚氧乙烯醚Tween为失水山梨醇油酸酯聚氧乙烯醚Tween-80和失水山梨醇月桂酸酯聚氧乙烯醚Tween-20的一种或两种的组合。
5.如权利要求1所述的用于清水混凝土的高效脱模剂，其特征在于，所述的复配改性组分包括：0.01~0.3%三乙醇胺、0.01~0.3%的消泡剂和0.1~0.4%增稠剂。
6.如权利要求5所述的用于清水混凝土的高效脱模剂，其特征在于，所述消泡剂为有机硅消泡剂、聚硅氧烷消泡剂和丙烯酸树脂消泡剂中的一种或几种的组合。
7.如权利要求5所述的用于清水混凝土的高效脱模剂，其特征在于，所述增稠剂为有甲基纤维素、羟甲基纤维素钠和羟乙基纤维素的一种或多种的组合。
8.如权利要求1至7任一项所述的用于清水混凝土的高效脱模剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1) 将二甲基硅油与Span在35~65℃的恒温搅拌锅中搅拌均匀，直至Span完全分散均匀形成混合液；
2) 将Tween、OP-10和SDBS与水混合，并加入复配改性组分配制成乳化水；
3)将步骤2）配制的乳化水缓慢的加入步骤1）配制的混合液中，在40~60℃的温度下边加入边搅拌，转速为700~2000r/min，乳化时间为30~90min，直到搅拌混合均匀，即得到乳化混合液即为用于清水混凝土的高效脱模剂。
9.根据权利要求书8所述的用于清水混凝土的高效脱模剂的制备方法，其特征在于，所述乳化混合液的亲水亲油平衡值HLB为9-10。
10.根据权利要求书9所述的用于清水混凝土的高效脱模剂的制备方法，其特征在于，所述乳化混合液的亲水亲油平衡值HLB为9.2-9.4。
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