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CN110846107A - 混凝土用消泡脱模剂及其制备方法 - Google Patents

混凝土用消泡脱模剂及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种混凝土用消泡脱模剂及其制备方法，该消泡脱模剂包括按重量份计的以下成分，石蜡20～25份、硬脂酸10～15份、聚硅氧烷15～20份、助乳化剂3～6份；稳定剂1～2份、增稠剂1～2份、丙三醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚14～18份、植物油4～8份、疏水性气相白炭黑1～3份、乳化剂2～3份和去离子水160～200份。该消泡脱模剂性能稳定，适应性强，脱膜效果好、抑泡性强，可以提高混凝土的外观质量。

Description

混凝土用消泡脱模剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及建筑混凝土技术领域，具体涉及一种混凝土用消泡脱模剂及其制备方法。
背景技术
随着混凝土新技术、新工艺的发展,对混凝土表面的装饰效果要求越来越高。在混凝土工程施工中,由于原材料、配合比、施工工艺等因素的影响,混凝土表面的蜂窝麻面一直是困扰工程界的重要难题。蜂窝麻面不仅影响混凝土的表观效果,严重时还会影响混凝土的内在质量。
混凝土消泡剂和脱模剂的研究与开发恰是针对混凝土外观质量进行提升，主要作用是改善混凝土构件的外观质量，同时具有提升混凝土强度、防渗、削减表面碳化和收缩等作用。在混凝土生产时加入消泡剂可有以下功效：1、有效减少气泡的产生；2、变大气泡为小气泡，并消灭小气泡；3、阻止气泡串通形成连通孔隙，增强抗渗性。加入脱模剂有以下功效：1、防止混凝土与构件粘连，便于脱模；2、减少气泡与模板黏附，便于气泡排除；3、部分脱模剂可保护混凝土表面，形成表面硬度。这些作用均是为消除混凝土表面及内部气泡，减少孔隙，提升外观。
目前市场上的消泡剂主要有聚醚、有机硅油、硅聚醚；脱模剂大多采用废机油、脂肪酸、石蜡及乳化油类脱膜剂，种类均较繁多。使用中每种消泡剂和脱模剂都有各自的适应性，受地区环境、材料和施工工艺差异的影响，消泡剂和脱模剂在工程使用中差别较大，效果不一，两者复合使用时往往难以达到理想的效果。
发明内容
本发明提供一种混凝土用消泡脱模剂及其制备方法，该消泡脱模剂性能稳定，适应性强，脱膜效果好、抑泡性强，可以提高混凝土的外观质量。
本发明提供混凝土用消泡脱模剂及其制备方法，包括按重量份计的以下组分：石蜡20～25份、硬脂酸10～15份、聚硅氧烷15～20份、助乳化剂3～6份；稳定剂1～2份、增稠剂1～2份、丙三醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚14～18份、植物油4～8份、疏水性气相白炭黑1～3份、乳化剂2～3份和去离子水160～200份。
优选地方案中，其中石蜡20份、硬脂酸13份聚硅氧烷20份、助乳化剂5份；稳定剂2份、增稠剂2份、丙三醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚16份、植物油6份、疏水性气相白炭黑1份、乳化剂2份和去离子水180份。
进一步地，所述乳化剂为聚氧乙烯失水山梨醇单油酸酯、脂肪醇聚乙二醇醚、硬脂酸聚氧乙烯酯中的1种或2种。
进一步地，所述增稠剂为脂肪醇。
进一步地，所述助乳化剂为醋酸乙酯。
进一步地，所述稳定剂为羟甲基纤维素。
本发明还涉及制备所述混凝土用消泡脱模剂的方法，包括以下步骤：
1)将石蜡、硬脂酸、助乳化剂、植物油加热熔化混合，取部分去离子水加热至75～80℃后加入至熔化后的混合物中，搅拌至冷却为室温，得到组合物A备用；
2)将聚硅氧烷和丙三醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚混合，然后升温至180～200℃，搅拌10～15min后加入疏水性气相白炭黑、乳化剂、增稠剂、稳定剂和剩下的去离子水，降温至80～100℃搅拌60～70min，得到组合物B备用；
3)将组合物A和组合物B在室温下搅拌15～25min后即得混凝土用消泡脱模剂。
进一步地，步骤1)中去离子水用量和步骤2)中去离子水用量为90～110:70～90。
进一步地，步骤1)中加热熔化混合时的温度为50～70℃。
本发明中的消泡剂为有机硅消泡剂，其中聚硅氧烷、丙三醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚、疏水性气相白炭黑形成的活性成分加入泡沫体系后，由于该活性成分具有较低的表面活性，很快分布于液体表面，抑制形成新的弹性膜，即终止泡沫的产生。另一方面，活性成分铺展于泡沫弹性膜表面，进一步扩散、渗透在膜表面，使其膜壁迅速变薄，破坏了泡沫的平衡稳定体系，泡沫同时又受到周围表面张力大的液体强力牵引，从而导致破泡。本发明选用聚硅氧烷作为主要原料，其具有消泡效力强、表面张力低、挥发性低、无毒、无污染的特点，同时与丙三醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚复合使用时，适应性好，适用于各种水泥浆体系，特对混凝土表面消泡迅速，抑泡性能好。
本发明中的石蜡脱模剂采用相转移乳化法，将以石蜡为主要原料的油相和水相分别加热至一定温度，在乳化剂存在下,高速乳化形成水包油型均匀、细腻、稳定的乳液。乳化蜡在投入使用时便显得非常灵活，很多乳化蜡并不需要进行加热熔融或用溶剂溶解等操作，便可自然显现出成膜均匀化、优良的覆盖性，平整光滑，光泽度好、耐水性好等优点。
本发明中的石蜡脱模剂性质较为稳定，易与其他物质的水溶液或乳状液复合使用。而有机硅消泡剂表面张力小，消泡能力强，化学稳定性高，不易与起泡介质发生化学反应。石蜡脱模剂和有机硅消泡剂两者性质稳定，石蜡脱模剂易与其他物质的水溶液或乳状液复合使用，有机硅同样拥有良好的润滑性，所以由有机硅消泡剂和石蜡脱模剂组成的混凝土用消泡脱模剂才能起到稳定的消泡脱模效果，适应性强。为能使有机硅消泡剂和石蜡脱模剂能实现相容性和良好的稳定性，选用醋酸乙酯作为助乳化剂，羟甲基纤维素作为稳定剂，解决了两者的相容性问题，稳定性好，储存时间久。
采用本发明提供的混凝土用消泡脱模剂，其稳定性好，成膜效果好，脱膜效果好，脱模后混凝土表面光洁、无污染；且消泡能力强，对混凝土表面起泡有良好的抑制作用，脱模后混凝土表面气泡极少；兼具混凝土消泡剂和混凝土脱模剂的功效，适应性强，施工工艺简单，稳定性好；成本低，经济环保，易于推广应用。
附图说明
图1是空白样混凝土脱模后外观示意图；
图2为市售样混凝土脱模后外观示意图；
图3为采用实施例1中的混凝土用消泡脱模剂制备混凝土脱模后外观示意图。
图4为采用实施例2中的混凝土用消泡脱模剂制备混凝土脱模后外观示意图。
图5为采用实施例3中的混凝土用消泡脱模剂制备混凝土脱模后外观示意图。
具体实施方式
下面结合实施例，进一步阐明本发明。
实施例1：
混凝土用消泡脱模剂，包含以下重量份计的原料：
石蜡20g、硬脂酸13g、聚硅氧烷20g、助乳化剂5g；稳定剂2g、增稠剂2g、丙三醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚16g、植物油6g、疏水性气相白炭黑1g、乳化剂2g和去离子水180g。
具体的助乳化剂为醋酸乙酯、乳化剂为聚氧乙烯失水山梨醇单油酸酯、稳定剂羟甲基纤维素、增稠剂为脂肪醇。
制备时，将石蜡、硬脂酸、助乳化剂、植物油放入一容器中加热至50～70℃熔化,将100g去离子水在另一容器中加热至75～80℃。将加热的水倒入石蜡、硬脂酸、助乳化剂、植物油的混合物中，并在添加的过程中不断搅拌，添加完成后继续搅拌，直至冷却至室温，得到组合物A。将聚硅氧烷和丙三醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚混合，然后升温至180～200℃，搅拌13min后加入疏水性气相白炭黑、乳化剂、增稠剂、稳定剂和80g去离子水。降温至80～100℃搅拌65min，得到组合物B。将组合物A和组合物B在室温下搅拌20min后即得混凝土用消泡脱模剂。
实施例2：
混凝土用消泡脱模剂，包含以下重量份计的原料：
石蜡23g、硬脂酸10g、聚硅氧烷15g、助乳化剂3g；稳定剂1g、增稠剂1g、丙三醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚14g、植物油4g、疏水性气相白炭黑2g、乳化剂2g和去离子水160g。
具体的助乳化剂为醋酸乙酯、乳化剂为脂肪醇聚乙二醇醚、稳定剂为羟甲基纤维素、增稠剂为脂肪醇。
制备时，将石蜡、硬脂酸、助乳化剂、植物油放入一容器中加热至50～70℃熔化,将90g去离子水在另一容器中加热至75～80℃。将加热的水倒入石蜡、硬脂酸、助乳化剂、植物油的混合物中，并在添加的过程中不断搅拌，添加完成后继续搅拌，直至冷却至室温，得到组合物A。将聚硅氧烷和丙三醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚混合，然后升温至180～200℃，搅拌10min后加入疏水性气相白炭黑、乳化剂、增稠剂、稳定剂和70g去离子水。降温至80～100℃搅拌60min，得到组合物B。将组合物A和组合物B在室温下搅拌15min后即得混凝土用消泡脱模剂。
实施例3：
混凝土用消泡脱模剂，包含以下重量份计的原料：
石蜡25g、硬脂酸15g、聚硅氧烷18g、助乳化6g；稳定剂1g、增稠剂2g、丙三醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚18g、植物油8g、疏水性气相白炭黑3g、乳化剂3g和去离子水200g。
具体的助乳化剂为醋酸乙酯、乳化剂为硬脂酸聚氧乙烯酯、稳定剂为羟甲基纤维素、增稠剂为脂肪醇。
制备时，将石蜡、硬脂酸、助乳化剂、植物油放入一容器中加热至50～70℃熔化,将110g去离子水在另一容器中加热至75～80℃。将加热的水倒入石蜡、硬脂酸、助乳化剂、植物油的混合物中，并在添加的过程中不断搅拌，添加完成后继续搅拌，直至冷却至室温，得到组合物A。将聚硅氧烷和丙三醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚混合，然后升温至180～200℃，搅拌15min后加入疏水性气相白炭黑、乳化剂、增稠剂、稳定剂和90g去离子水。降温至80～100℃搅拌70min，得到组合物B。将组合物A和组合物B在室温下搅拌25min后即得混凝土用消泡脱模剂。
采用上述实施例制备得到的混凝土用消泡脱模剂进行混凝土制备试验，同时做空白样对比和市售样对比，市售样具体为石蜡脱模剂。
实验方法：试验选择用新铸铁混凝土试模(150mm*150mm*150mm)。选用不同脱模剂涂抹试模,保证涂抹均匀，然后将试拌均匀的混凝土按四分法分三层装入试模，按规范插捣后养护一天脱模，对比混凝土表面外观，结果如表1所示。空白样为未刷任何脱模剂的混凝土。
表1不同消脱模剂脱模效果
Figure BDA0002260097400000051
从图1-5和表1可知，相较于未涂抹脱模剂或者涂抹市售脱模剂的试样而言，以本发明实施例产品为脱模剂的试样明显表面更为光滑，棱角完整无损，且气泡较少，应用效果更佳。

Claims (9)

1.混凝土用消泡脱模剂，其特征在于，包括按重量份计的以下组分：石蜡20～25份、硬脂酸10～15份、聚硅氧烷15～20份、助乳化剂3～6份；稳定剂1～2份、增稠剂1～2份、丙三醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚14～18份、植物油4～8份、疏水性气相白炭黑1～3份、乳化剂2～3份和去离子水160～200份。
2.根据权利要求1所述的混凝土用消泡脱模剂，其特征在于：其中石蜡20份、硬脂酸13份聚硅氧烷20份、助乳化剂5份；稳定剂2份、增稠剂2份、丙三醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚16份、植物油6份、疏水性气相白炭黑1份、乳化剂2份和去离子水180份。
3.根据权利要求1所述的混凝土用消泡脱模剂，其特征在于：所述乳化剂为聚氧乙烯失水山梨醇单油酸酯、脂肪醇聚乙二醇醚、硬脂酸聚氧乙烯酯中的1种或2种。
4.根据权利要求1-3任意一项所述的混凝土用消泡脱模剂，其特征在于：所述增稠剂为脂肪醇。
5.根据权利要求1-3任意一项所述的混凝土用消泡脱模剂，其特征在于：所述助乳化剂为醋酸乙酯。
6.根据权利要求1-3任意一项所述的混凝土用消泡脱模剂，其特征在于：所述稳定剂为羟甲基纤维素。
7.制备权利要求1-6任意一项所述的混凝土用消泡脱模剂的方法，其特征在于，包括以下步骤：
1）将石蜡、硬脂酸、助乳化剂、植物油加热熔化混合，取部分去离子水加热至75～80℃后加入至熔化后的混合物中，搅拌至冷却为室温，得到组合物A备用；
2）将聚硅氧烷和丙三醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚混合，然后升温至180～200℃，搅拌10～15min后加入疏水性气相白炭黑、乳化剂、增稠剂、稳定剂和剩下的去离子水，降温至80～100℃搅拌60～70min，得到组合物B备用；
3）将组合物A和组合物B在室温下搅拌15～25min后即得混凝土用消泡脱模剂。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：步骤1）中去离子水用量和步骤2）中去离子水用量为90～110:70～90。
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：步骤1）中加热熔化混合时的温度为50～70℃。
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