一种建材表面的疏水改性剂及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于建筑材料表面疏水改性材料及制备领域和废弃物资源化再利用领域， 特别涉及一种地沟油合成的建材表面疏水改性剂及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 地沟油是废弃动物油脂、泔水油、多次反复加热使用及从餐饮企业下水道收集的 垃圾油的总称，其细菌总数、过氧化值、酸价、水分、羰基价、丙二醛、重金属、丙烯醛等指标 严重超标的非食用油，人体摄入会使细胞功能衰竭，诱发多种疾病，甚至致癌。
[0003] 我国地沟油的原料充足，每年产生至少300?500万吨，大致来源于三类：一是狭 义的地沟油，即将下水道中的油腻漂浮物或者将宾馆、酒楼的剩饭、剩菜（通称泔水）经过 简单加工、提炼出的油；二是劣质猪肉、猪内脏、猪皮加工以及提炼后产出的油；三是用于 油炸食品的油使用次数超过一定次数后，再被重复使用或往其中添加一些新油后重新使用 的油。
[0004] 因为地沟油违法加工的工艺简单，在城中村或城郊结合部往往隐藏着地沟油的加 工勾兑点，由于加工工艺、加工设备简单，执法取证困难及违法成本低，不法商贩将地沟油 勾兑对成食用油出售或用于制作红油多、口味重、辛辣味重的油炸食品和酱料，对社会和食 品安全造成危害，社会舆论反响极大。因此，尽快实现地沟油或泔水油的处理和利用，达到 减少环境污染，最大限度地发挥地沟油或泔水油的使用价值的目的，是目前地沟油或泔水 油处理研宄中亟待解决的课题。
[0005] 废弃物建材化的资源化再生利用一直是我国乃至全世界重点关注的产学研一体 化领域之一，因为建筑材料种类繁多，消耗资源巨大，对原材料要求不高的特点，所以大量 的废弃物成为建材工业消纳的对象。越来越多的新型建筑材料因为环境和使用功能的需要 都对表面疏水性具有一定要求，而将亲水性材料转变为疏水性材料一直是通过疏水改性剂 实现。由于建材的巨大消耗量，所以疏水改性剂市场非常广阔。动物脂肪含量高的地沟油 的主要成分是高级脂肪酸甘油酯，所以地沟油本身是一种很好的再生资源，根据地沟油中 高级脂肪酸甘油酯具有强疏水性的特点，合适用于建材表面的疏水改性。可是直接将地沟 油涂覆在建材表面，不仅会在干燥后在表面形成显眼的油脂层，而且还会因为地沟油膜与 无机建材表面之间结合不稳定导致疏水效果在一段时间后失效。因此，必须采取方法提高 地沟油与无机建筑材料表面的结合力，制备出可实际应用的以地沟油为原料的建材表面改 性疏水剂。
【发明内容】
[0006] 本发明所要解决的技术问题是提供一种地沟油合成的建材表面的疏水改性剂及 其制备方法，得到的油脂-无机交联型疏水剂具有疏水能力稳定，与建材表面结合牢固，经 济成本低廉，适用于亲水型建筑材料表面的疏水改性；生产工艺简单易行，适合工业化生 产。
[0007] 本发明的目的是通过以下技术方案实现的：一种建材表面的疏水改性剂，该疏水 改性剂是油脂-无机交联型疏水剂，组分包括：60?100重量份的地沟油，0?6重量份的 乳化剂，10?30重量份的无机交联剂，所述地沟油中，高级脂肪酸甘油酯的含量大于50%。
[0008] 进一步地，所述的无机交联剂为50 Β? < 60的硅酸钠溶液。
[0009] 进一步地，所述的乳化剂为硬脂酸钠、十二烷基硫酸钠或者直链烷基苯磺酸钠。
[0010] 一种在建材表面制备疏水改性剂的方法，包括如下步骤：
[0011] (1)将地沟油加热至50?80°C，过滤除去杂质，然后100°C下蒸馏浓缩至恒重；
[0012] (2)将步骤1制备浓缩液降温至30?40°C，加入乳化剂搅拌至地沟油完全分散 后，加入无机交联剂，边搅拌边升温至60?80°C，然后再恒温搅拌60s?5min ;
[0013] (3)将步骤2得到的混合液在50?60°C恒温静置10?15min，然后涂覆或喷涂在 建材表面，自然晾干。
[0014] 本发明具有以下益效果：
[0015] (1)地沟油为废弃物，将其资源化再利用开发的建材表面疏水剂可以消纳产量巨 大的地沟油，降低疏水剂的成本；对亲水建材的疏水改性良好，能降低膨胀珍珠岩保温块 1/3的质量吸水率和4/5的蒸汽吸收量。
[0016] (2)采用油脂-无机交联的方法提高了地沟油疏水成分与建材表面结合的稳定 度，使疏水效果得以长久保持。
【附图说明】
[0017] 图1是地沟油合成的油脂-无机交联剂型疏水剂原理示意图；
[0018] 图2是本发明处理后硅钙板表面液滴形状；图中，a-交联剂型疏水剂处理表面； b-纯地沟油处理表面；C-未处理表面；
[0019] 图3是本发明处理后不同时间的膨胀珍珠岩保温板样块质量吸水率；图中，1-未 作处理的保温板样块；2-纯地沟油处理的保温板样块；3-交联剂型疏水剂处理的保温板样 块；
[0020] 图4是本发明处理后的保温板样块在蒸汽环境中吸水率随时间的变化；图中， 1-未处理保温板样块；2-地沟油处理保温板样块；3-交联剂型疏水剂处理保温板样块；
[0021] 图5是本发明与甲基硅酸钠对比，图中，1-油脂-无机交联型疏水剂；2-甲基硅酸 钠。
【具体实施方式】
[0022] 本发明一种建材表面的疏水改性剂，该疏水改性剂是油脂-无机交联型疏水剂， 组分包括：60?100重量份的地沟油，0?6重量份的乳化剂，10?30重量份的无机交联 剂，所述地沟油中，高级脂肪酸甘油酯的含量大于50%。
[0023] 所述的无机交联剂为50 < ° Β? < 60的硅酸钠溶液。
[0024] 所述的乳化剂为硬脂酸钠、十二烷基硫酸钠或者直链烷基苯磺酸钠。
[0025] -种在建材表面制备的疏水改性剂的方法，包括如下步骤：
[0026] (1)将地沟油加热至50?80°C，过滤除去杂质，然后然后100°C下蒸馏浓缩至恒 重；
[0027] (2)将步骤1制备浓缩液降温至30?40°C，加入乳化剂搅拌至地沟油完全分散 后，加入无机交联剂，边搅拌边升温至60?80°C，然后再恒温搅拌60s?5min ;
[0028] (3)将步骤2得到的混合液在50?60°C恒温静置10?15min，然后涂覆或喷涂在 建材表面，，自然晾干。
[0029] 上述制备方法中，其从地沟油到油脂-无机交联型疏水剂的变化反应过程总式 为：
[0030]
【主权项】
1. 一种建材表面的疏水改性剂，其特征在于，该疏水改性剂是油脂-无机交联型疏水 剂，组分包括：60~100重量份的地沟油，0~6重量份的乳化剂，10~30重量份的无机交联剂， 所述地沟油中，高级脂肪酸甘油酯的含量大于50%。
2. 根据权利要求1所述的一种地沟油合成的建材表面疏水改性剂，其特征在于：所述 的无机交联剂为50 < ° B6 < 60的硅酸钠溶液。
3. 根据权利要求1所述的一种地沟油合成的建材表面疏水改性剂，其特征在于：所述 的乳化剂选自硬脂酸钠、十二烷基硫酸钠或者直链烷基苯磺酸钠。
4. 一种在建材表面制备权利要求1所述的疏水改性剂的方法，其特征在于，包括如下 步骤： (1) 将地沟油加热至50~80°C，过滤除去杂质，然后100°C下蒸馏浓缩至恒重； (2) 将步骤1制备浓缩液降温至30~40°C，加入乳化剂搅拌至地沟油完全分散后，加入 无机交联剂，边搅拌边升温至60~80°C，然后再恒温搅拌60s~5min ; (3) 将步骤2得到的混合液在50~60°C恒温静置10~15min，然后涂覆或喷涂在建材表 面，自然晾干。
【专利摘要】本发明公开了一种地沟油合成的建材表面疏水改性剂，该疏水剂是油脂-无机交联型疏水剂，组分包括：60~100重量份的地沟油，0~6重量份的乳化剂，10~30重量份的无机交联剂，其中，地沟油中高级脂肪酸甘油酯的含量大于50%。本发明的疏水改性剂具有疏水能力稳定，与建材表面结合牢固，经济成本低廉，适用于亲水型建筑材料表面的疏水改性；采用油脂-无机交联的方法提高了地沟油疏水成分与建材表面结合的稳定度，使疏水效果得以长久保持。
【IPC分类】C04B41-50
【公开号】CN104529530
【申请号】CN201410783039
【发明人】屠浩驰, 沈竞跃, 林竞翔, 王智宇, 李辉
【申请人】宁波荣山新型材料有限公司
【公开日】2015年4月22日
【申请日】2014年12月17日