专利名称：活化改性疏水剂及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种用于砂浆、混凝土的活化改性疏水剂及其制备方法。
背景技术：
用于建筑砂浆、混凝土现场搅拌的防水、憎水、疏水性液态、粉态材料市面上很多， 其质量与性能参差不齐。自20世纪50年代以来，石油基表面活性剂作为防水、憎水、疏水 基材在化学建材行业的应用具有量大面广的特点。然而，石化资源不可再生、日渐枯竭，并 且已经造成严重的环境污染。迫于资源与环境的压力促使人类寻找新型的可再生、可循环 利用资源，从而达到可持续发展的目的。生物(指植物、动物或微生物)有机聚合物高子表 面活性材料和经过活化、改性、改型获得的非金属纳米矿物无机聚合物高分子材料，将是替 代资源稀缺、成本昂贵的石化衍生材料的必由之路。从循环经济的角度出发，开发生物类有机表面活性剂疏水基材(如牛油、棕油、椰 油、豆油、棕榈仁油等油脂化工产品)，是可持续的发展方向；从保护环境的角度出发，无机 非矿材料是无毒、无害、无污染、生态友好的，应充分利用其所特有的某些性能(如离子交 换性、吸附性等)。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种生态环保、性能优越、成本合理、使用方便的 活化改性疏水剂及其制备方法，该活化改性疏水剂是用于干混砂浆、预拌混凝土憎水、疏水 的添加剂材料。为了解决上述技术问题，本发明提供一种活化改性疏水剂，其由以下组份组成活 化斜发沸石矿粉45-50份、活性硅粉(白炭黑)5-10份、硅灰5-10份、钠基蒙脱石粉(无机 凝胶)10-15份、偏铝酸钠5-10份、硬脂酸钠(C17H35C00Na) 5-10份、环烷酸皂2-5份和聚羟 乙基硅氧烷乳液(固含量50-60%，该％为重量％ ) 5-10份；以上份数均为重量份。本发明还同时提供了上述活化改性疏水剂的制备方法，依次包括如下步骤1)、将活化斜发沸石矿粉、活性硅粉、硅灰、钠基蒙脱石粉和偏铝酸钠投入无重力 搅拌机内混合10 20分钟；得混合粉料；2)、将混合粉料投入粉体包覆改性机的反应釜内，加入硬脂酸钠和环烷酸皂，升温 至120 180°C进行20 30分钟的第一次吸附改性；得改性粉料；3)、将聚羟乙基硅氧烷乳液通过粉体包覆改性机的进料口用喷雾器均勻喷洒于反 应釜内的改性粉料表面，进行二次包覆改性，喷洒时间为2 5分钟，反应釜内的温度为 120 180°C ；喷洒结束后，调节反应釜内的温度为150 170°C并恒温20 30分钟，得粉 体状的活化改性疏水剂。上述调节反应釜内的温度为150 170°C并恒温20 30分钟，能使反应釜内的物 料中的水份蒸发，从而使物料脱水干燥至无结团的粉体，所得粉体为活化改性疏水剂。将活 化改性疏水剂过筛、包装，即得成品。
上述步骤1) 步骤3)均在搅拌状态下完成，转速均为1500 2500转/分。在本发明的活化改性疏水剂中载体材料为活化斜发沸石矿粉、硅灰和钠基蒙脱 石粉；活化斜发沸石矿粉是将斜发沸石矿经常规的高温烘焙(活化)、研磨后而得，硅灰选 用超细硅灰、钠基蒙脱石粉选用超细钠基蒙脱石粉；表面活性憎水和疏水材料为硬脂酸钠、 环烷酸皂和聚羟乙基硅氧烷。本发明的活化改性疏水剂的作用机理及性能特点如下本发明选用了无机硅质纳米非矿材料和绿色生物有机材料进行科学复合改性制 备。其中无机硅质纳米非矿材料活化斜发沸石矿粉、钠基蒙脱石粉、超细硅灰均为具有较 大比表面积和内表面积的纳米孔腔结构，天然赋有优异的离子交换性和吸附性能，可将离 子型表面活性疏水基团分子牢固地吸附在其孔腔、空隙内壁及表面，使多孔结构的亲水性 材料改变成憎水、疏水性材料。活性硅粉和偏铝酸钠则具有较强的遇水渗透性，并能与砂 浆混凝土中尚未水化的水泥颗粒多次产生络合反应，生成技蔓状结晶物堵塞砂浆、混凝土 中的空隙，以提高砂浆混凝土的抗渗性能，同时，还可以抑制碱骨料反应，防止砂浆、混凝 土返碱。硬脂酸钠、环烷酸皂、聚羟乙基硅氧烷等有机表面活性剂，它们的羧酸基(-C00H 或-COONa)与水泥砂浆混凝土中的氢氧化钙作用，形成不溶性钙皂的薄的络合吸附层，长 链的烷基在水泥表面形成憎水疏水层，其表面与水的接触角(或润湿角)θ = 160°，比石 腊表面(θ = 150° )的憎水性还高。试验证明掺0. 5% (重量％ )本发明的活化改性疏 水剂砂浆的吸水率，仅为同样集配空白砂浆吸水率的1/30。本发明的采用无机材料作为载体和有机材料复合改性制成的活化改性疏水剂，可 广泛应用于有防水、憎水、疏水功能要求的各类建筑用隔热保温砂浆、水泥基砂浆和石灰基 腻子及大体积混凝土，能降低该类砂浆、混凝土的综合成本，具有优良的性能价格比。本发明的活化改性疏水剂实际应用时，掺量为砂浆、混凝土干物料质量的 0. 5-1. 5% 内掺。为了证明本发明的优点，发明人对本发明的活化改性疏水剂(0. 5%内掺)用于普 通预拌防水干粉砂浆的主要物理力学性能作了检测，检测依据为JC474-2008《砂浆混凝土 防水剂》检测结果如表1所示表1、受检砂浆性能指标
权利要求
一种活化改性疏水剂，其特征是由以下组份组成活化斜发沸石矿粉45 50份、活性硅粉5 10份、硅灰5 10份、钠基蒙脱石粉10 15份、偏铝酸钠5 10份、硬脂酸钠5 10份、环烷酸皂2 5份和固含量为50 60％的聚羟乙基硅氧烷乳液5 10份；以上份数均为重量份。
2.如权利要求1所述的活化改性疏水剂的制备方法，其特征是依次包括如下步骤1)、将活化斜发沸石矿粉、活性硅粉、硅灰、钠基蒙脱石粉和偏铝酸钠投入无重力搅拌 机内混合10 20分钟；得混合粉料；2)、将混合粉料投入粉体包覆改性机的反应釜内，加入硬脂酸钠和环烷酸皂，升温至 120 180°C进行20 30分钟的第一次吸附改性；得改性粉料；3)、将聚羟乙基硅氧烷乳液通过粉体包覆改性机的进料口用喷雾器均勻喷洒于反应釜 内的改性粉料表面，进行二次包覆改性，喷洒时间为2 5分钟，反应釜内的温度为120 180°C ；喷洒结束后，调节反应釜内的温度为150 170°C并恒温20 30分钟，得粉体状的 活化改性疏水剂。
全文摘要
本发明公开了一种活化改性疏水剂，其由以下组份组成活化斜发沸石矿粉45-50份、活性硅粉5-10份、硅灰5-10份、钠基蒙脱石粉10-15份、偏铝酸钠5-10份、硬脂酸钠5-10份、环烷酸皂2-5份和固含量为50-60％的聚羟乙基硅氧烷乳液5-10份；以上份数均为重量份。本发明还同时公开了上述活化改性疏水剂的制备方法。该活化改性疏水剂是用于干混砂浆、预拌混凝土憎水、疏水的添加剂材料。该活化改性疏水剂具有生态环保、性能优越、成本合理、使用方便的特点。
文档编号C04B24/42GK101941815SQ201010257849
公开日2011年1月12日 申请日期2010年8月19日 优先权日2010年8月19日
发明者俞锡贤 申请人:俞锡贤