一种抹灰石膏用混凝土界面消泡剂及其制备方法和应用与流程

本发明属于涂料
技术领域：
，具体涉及一种抹灰石膏用混凝土界面消泡剂及其制备方法。
背景技术：
：抹灰石膏作为一种用途广泛、性能独特的内墙装饰、找平材料，除具有轻质、防火、保温隔热、绿色环保等特点外，还具有呼吸功能，能调节湿度改善居住环境。近年来，抹灰石膏的应用研究在不断快速的推进中，已开发出面层、底层、轻质、保温层抹灰石膏等系列产品，目前市场份额不断扩大，发展的空间和潜力巨大。抹灰石膏在施工过程中起泡的现象较为严重，大大影响了工程质量。为解决此问题，手工抹灰施工时常采用二次施工的方式，机械喷涂抹灰施工时常在混凝土表面涂刷水泥基混凝土界面剂，但两者的效果均不显著。因此，研究抹灰石膏专用的混凝土界面消泡剂对于提高抹灰石膏的工程质量以及推动抹灰石膏产业的健康发展具有重要意义。技术实现要素：本发明的目的在于提供一种抹灰石膏用混凝土界面消泡剂，改善抹灰石膏施工过程中出现的起泡问题。本发明的技术方案为：一种抹灰石膏用混凝土界面消泡剂，按照重量百分比计包括：苯丙乳液10-15％、乳化石蜡5-10％、丁苯乳液10-15％、成膜助剂0.05-0.15％、杀菌剂0.05-0.2％、浓度为20％的超支化聚酯胺溶液4-6％、pmma纳米纤维2-3％、浸润剂0.05-0.15％、纳米微粒3-5％、高分子分散剂0.05-0.1％，浓度为5％的pva溶液余量。超支化聚酯胺具有众多活性端支，可作为媒介将各组分连接为一体，从而协同增效。pmma纳米纤维的添加可用于提高消泡剂成膜后的粘结强度。浸润剂用于对pmma纳米纤维进行表面浸润活化处理，提高与其它成分的融合度。高分子分散剂通过空间位阻稳定机理提高纳米微粒的分散性，进而消除溶液的表面张力，达到辅助消泡的作用。进一步地，成膜助剂为十二醇酯或辛基十二醇肉豆蔻酸酯。进一步地，浸润剂是由硅烷偶联剂、甘油、水性透明导电液按照质量比8:3:1组成，硅烷偶联剂、甘油能够对pmma纳米纤维进行浸润软化，水性透明导电液则可以增加其导电性能。进一步地，纳米微粒为苯乙烯纳米微粒或聚乳酸纳米微粒。相对于其它固体纳米微粒，采用高分子材料的纳米微粒与其它高分子成分有更高的相容度。本发明还提供了一种抹灰石膏用混凝土界面消泡剂的制备方法，包括以下步骤：(1)将5份pva固体和95份去离子水混合，缓慢加热至80℃，并搅拌约20min后，冷却至室温，即得浓度为5％的pva溶液；(2)将pmma纳米纤维浸没到5％pva溶液中，并加入浸润剂，在30-40℃条件下搅拌20-30min，对pmma纳米纤维表面进行浸润处理，得到溶液a；(3)将20份超支化聚酯胺和80份乙醇混合，缓慢加热至50℃，并搅拌10min后，冷却至室温，即得浓度为20％的超支化聚酯胺溶液；(4)将浓度为20％的超支化聚酯胺溶液逐渐滴入溶液a中，边滴入边搅拌同时插入电极辅助处理，由于pmma纳米纤维经含有水性透明导电液的浸润剂浸润后，具有一定的导电性能，此时将电极通电，随着电流的方向，更易引导引导超支化聚酯胺均匀的串联在pmma纳米纤维上，得到溶液b；(5)将纳米微粒与高分子分散剂加入到溶液b中，超声搅拌20-30min，得到溶液c；(6)将苯丙乳液、乳化石蜡、丁苯乳液、成膜助剂、杀菌剂加入至溶液c中，在常温常压下进行混合，超声搅拌10min，即得混凝土界面消泡剂。进一步地，步骤(4)中逐渐滴入的速度为45-50滴/min。合适的滴入速度能够保证超支化聚酯胺均匀的串联在pmma纳米纤维上，过快或过慢的速度滴入都会造成超支化聚酯胺在pmma纳米纤维上的堆积和团聚。进一步地，步骤(4)中电极辅助处理时的通电电压为24-36v。电压过低则引导效果差，而电压过高则易发生击穿同时安全风险也大大增加。进一步地，混凝土界面消泡剂在使用前与水按质量比1:3的比例稀释，利用超声双轮滚筒将稀释后的混凝土界面消泡剂涂刷在清理后的墙面上，等待20min成膜后，再进行轻质底层抹灰石膏的抹灰施工。进一步地，超声双轮滚筒包括涂刷滚筒、超声滚筒、手柄、活动套块、支撑杆、超声振捣棒和超声波发生器，涂刷滚筒的转动轴左右两端连接有长竖向连接杆，超声滚筒的转动轴左右两端连接有短竖向连接杆，长竖向连接杆和短竖向连接杆内部中空，并且通过弹簧连为一体结构，两个长竖向连接杆之间固定连接有横向连接杆，手柄的上端通过万向转头与横向连接杆中部固定连接，活动套块套设在手柄上，且活动套块下端设有把手，支撑杆共两个，两个支撑杆的上端套设在超声滚筒的转动轴左右两端外侧，支撑杆的下端与活动套块两侧固定连接，超声振捣棒位于超声滚筒内部，超声波发生器位于活动套块上方，并与超声振捣棒电性连接。超声双轮滚筒的使用方法为：使用前，操作者一手握住手柄，另一手向后拉动把手，将活动套块沿着手柄向后拉动，同时支撑杆带动超声滚筒向后移动，弹簧伸长，将超声滚筒与涂刷滚筒分离，避免超声滚筒一同浸没在混凝土界面消泡剂中，保证单独将涂刷滚筒浸没在装有混凝土界面消泡剂的桶中，松开把手，弹簧回弹，将超声滚筒拉至靠近涂刷滚筒，再将涂刷滚筒与超声滚筒紧贴墙面并移动，打开超声波发生器，涂刷滚筒将混凝土界面消泡剂均匀涂抹在墙面上，超声滚筒在内部的超声振捣棒的作用下对涂抹后的混凝土界面消泡剂进行微振捣压实延展，可进一步减小混凝土界面消泡剂成膜后的气泡产生率，以及提高混凝土界面消泡剂成膜后在墙面的附着力。与现有技术相比，本发明的有益效果为：本发明的消泡剂中添加具有众多活性端支超支化聚酯胺，可作为媒介将各组分连接为一体，从而协同增效。还添加有pmma纳米纤维，用于提高消泡剂成膜后的粘结强度，通过将pmma纳米纤维经过含有导电液的浸润剂处理后，在电极产生的电流作用下，引导引导超支化聚酯胺均匀的串联在pmma纳米纤维上，提高内部序列整齐度，可作为连接其它成分的媒介，使各个成分协同增效。此外，本发明中还添加有右高分子材料的纳米微粒，相对于其它固体纳米微粒，采用高分子材料的纳米微粒与其它高分子成分有更高的相容度。且借助高分子分散剂提高纳米微粒的分散性，进而消除溶液的表面张力，达到辅助消泡的作用。总之，使用本发明制备的消泡剂作为抹灰施工的前序步骤，可以显著减少气泡数量，提高工程质量，减少返工程序，降低工程成本。附图说明图1是本发明的超声双轮滚筒的结构示意图；其中，1-涂刷滚筒、2-超声滚筒、3-手柄、4-活动套块、5-支撑杆、6-超声振捣棒、7-超声波发生器、8-长竖向连接杆、9-短竖向连接杆、10-弹簧、11-横向连接杆、12-万向转头、13-把手。具体实施方式实施例1一种抹灰石膏用混凝土界面消泡剂，按照重量百分比计包括：苯丙乳液10％、乳化石蜡5％、丁苯乳液10％、成膜助剂(十二醇酯)0.05％、杀菌剂0.05％、浓度为20％的超支化聚酯胺溶液4％、pmma纳米纤维2％、浸润剂0.05％、纳米微粒(苯乙烯纳米微粒)3％、高分子分散剂0.05％，浓度为5％的pva溶液余量。超支化聚酯胺具有众多活性端支，可作为媒介将各组分连接为一体，从而协同增效。pmma纳米纤维的添加可用于提高消泡剂成膜后的粘结强度。浸润剂用于对pmma纳米纤维进行表面浸润活化处理，提高与其它成分的融合度。高分子分散剂通过空间位阻稳定机理提高纳米微粒的分散性，进而消除溶液的表面张力，达到辅助消泡的作用。其中，浸润剂是由硅烷偶联剂、甘油、水性透明导电液按照质量比8:3:1组成，硅烷偶联剂、甘油能够对pmma纳米纤维进行浸润软化，水性透明导电液则可以增加其导电性能。上述一种抹灰石膏用混凝土界面消泡剂的制备方法，包括以下步骤：(1)将5份pva固体和95份去离子水混合，缓慢加热至80℃，并搅拌约20min后，冷却至室温，即得浓度为5％的pva溶液；(2)将pmma纳米纤维浸没到5％pva溶液中，并加入浸润剂，在30℃条件下搅拌20min，对pmma纳米纤维表面进行浸润处理，得到溶液a；(3)将20份超支化聚酯胺和80份乙醇混合，缓慢加热至50℃，并搅拌10min后，冷却至室温，即得浓度为20％的超支化聚酯胺溶液；(4)将浓度为20％的超支化聚酯胺溶液逐渐滴入溶液a中，边滴入边搅拌同时插入电极辅助处理，由于pmma纳米纤维经含有水性透明导电液的浸润剂浸润后，具有一定的导电性能，此时将电极通电，随着电流的方向，更易引导引导超支化聚酯胺均匀的串联在pmma纳米纤维上，得到溶液b；其中，逐渐滴入的速度为45滴/min。合适的滴入速度能够保证超支化聚酯胺均匀的串联在pmma纳米纤维上，过快或过慢的速度滴入都会造成超支化聚酯胺在pmma纳米纤维上的堆积和团聚。其中，电极辅助处理时的通电电压为24v。电压过低则引导效果差，而电压过高则易发生击穿同时安全风险也大大增加。(5)将纳米微粒与高分子分散剂加入到溶液b中，超声搅拌20min，得到溶液c；(6)将苯丙乳液、乳化石蜡、丁苯乳液、成膜助剂、杀菌剂加入至溶液c中，在常温常压下进行混合，超声搅拌10min，即得混凝土界面消泡剂。实施例2一种抹灰石膏用混凝土界面消泡剂，按照重量百分比计包括：苯丙乳液12％、乳化石蜡7.5％、丁苯乳液13％、成膜助剂(辛基十二醇肉豆蔻酸酯)0.1％、杀菌剂0.1％、浓度为20％的超支化聚酯胺溶液5％、pmma纳米纤维2.5％、浸润剂0.1％、纳米微粒(聚乳酸纳米微粒)4％、高分子分散剂0.08％，浓度为5％的pva溶液余量。超支化聚酯胺具有众多活性端支，可作为媒介将各组分连接为一体，从而协同增效。pmma纳米纤维的添加可用于提高消泡剂成膜后的粘结强度。浸润剂用于对pmma纳米纤维进行表面浸润活化处理，提高与其它成分的融合度。高分子分散剂通过空间位阻稳定机理提高纳米微粒的分散性，进而消除溶液的表面张力，达到辅助消泡的作用。其中，浸润剂是由硅烷偶联剂、甘油、水性透明导电液按照质量比8:3:1组成，硅烷偶联剂、甘油能够对pmma纳米纤维进行浸润软化，水性透明导电液则可以增加其导电性能。上述一种抹灰石膏用混凝土界面消泡剂的制备方法，包括以下步骤：(1)将5份pva固体和95份去离子水混合，缓慢加热至80℃，并搅拌约20min后，冷却至室温，即得浓度为5％的pva溶液；(2)将pmma纳米纤维浸没到5％pva溶液中，并加入浸润剂，在35℃条件下搅拌25min，对pmma纳米纤维表面进行浸润处理，得到溶液a；(3)将20份超支化聚酯胺和80份乙醇混合，缓慢加热至50℃，并搅拌10min后，冷却至室温，即得浓度为20％的超支化聚酯胺溶液；(4)将浓度为20％的超支化聚酯胺溶液逐渐滴入溶液a中，边滴入边搅拌同时插入电极辅助处理，由于pmma纳米纤维经含有水性透明导电液的浸润剂浸润后，具有一定的导电性能，此时将电极通电，随着电流的方向，更易引导引导超支化聚酯胺均匀的串联在pmma纳米纤维上，得到溶液b；其中，逐渐滴入的速度为47滴/min。合适的滴入速度能够保证超支化聚酯胺均匀的串联在pmma纳米纤维上，过快或过慢的速度滴入都会造成超支化聚酯胺在pmma纳米纤维上的堆积和团聚。其中，电极辅助处理时的通电电压为30v。电压过低则引导效果差，而电压过高则易发生击穿同时安全风险也大大增加。(5)将纳米微粒与高分子分散剂加入到溶液b中，超声搅拌25min，得到溶液c；(6)将苯丙乳液、乳化石蜡、丁苯乳液、成膜助剂、杀菌剂加入至溶液c中，在常温常压下进行混合，超声搅拌10min，即得混凝土界面消泡剂。实施例3一种抹灰石膏用混凝土界面消泡剂，按照重量百分比计包括：苯丙乳液15％、乳化石蜡10％、丁苯乳液15％、成膜助剂(辛基十二醇肉豆蔻酸酯)0.15％、杀菌剂0.2％、浓度为20％的超支化聚酯胺溶液6％、pmma纳米纤维3％、浸润剂0.15％、纳米微粒(聚乳酸纳米微粒)5％、高分子分散剂0.1％，浓度为5％的pva溶液余量。超支化聚酯胺具有众多活性端支，可作为媒介将各组分连接为一体，从而协同增效。pmma纳米纤维的添加可用于提高消泡剂成膜后的粘结强度。浸润剂用于对pmma纳米纤维进行表面浸润活化处理，提高与其它成分的融合度。高分子分散剂通过空间位阻稳定机理提高纳米微粒的分散性，进而消除溶液的表面张力，达到辅助消泡的作用。其中，浸润剂是由硅烷偶联剂、甘油、水性透明导电液按照质量比8:3:1组成，硅烷偶联剂、甘油能够对pmma纳米纤维进行浸润软化，水性透明导电液则可以增加其导电性能。上述一种抹灰石膏用混凝土界面消泡剂的制备方法，包括以下步骤：(1)将5份pva固体和95份去离子水混合，缓慢加热至80℃，并搅拌约20min后，冷却至室温，即得浓度为5％的pva溶液；(2)将pmma纳米纤维浸没到5％pva溶液中，并加入浸润剂，在40℃条件下搅拌30min，对pmma纳米纤维表面进行浸润处理，得到溶液a；(3)将20份超支化聚酯胺和80份乙醇混合，缓慢加热至50℃，并搅拌10min后，冷却至室温，即得浓度为20％的超支化聚酯胺溶液；(4)将浓度为20％的超支化聚酯胺溶液逐渐滴入溶液a中，边滴入边搅拌同时插入电极辅助处理，由于pmma纳米纤维经含有水性透明导电液的浸润剂浸润后，具有一定的导电性能，此时将电极通电，随着电流的方向，更易引导引导超支化聚酯胺均匀的串联在pmma纳米纤维上，得到溶液b；其中，逐渐滴入的速度为50滴/min。合适的滴入速度能够保证超支化聚酯胺均匀的串联在pmma纳米纤维上，过快或过慢的速度滴入都会造成超支化聚酯胺在pmma纳米纤维上的堆积和团聚。其中，电极辅助处理时的通电电压为36v。电压过低则引导效果差，而电压过高则易发生击穿同时安全风险也大大增加。(5)将纳米微粒与高分子分散剂加入到溶液b中，超声搅拌20-30min，得到溶液c；(6)将苯丙乳液、乳化石蜡、丁苯乳液、成膜助剂、杀菌剂加入至溶液c中，在常温常压下进行混合，超声搅拌10min，即得混凝土界面消泡剂。实施例4实施例1-3中混凝土界面消泡剂在使用前与水按质量比1:3的比例稀释，利用超声双轮滚筒将稀释后的混凝土界面消泡剂涂刷在清理后的墙面上，等待20min成膜后，再进行轻质底层抹灰石膏的抹灰施工。如图1所示，超声双轮滚筒包括涂刷滚筒1、超声滚筒2、手柄3、活动套块4、支撑杆5、超声振捣棒6和超声波发生器7，涂刷滚筒1的转动轴左右两端连接有长竖向连接杆8，超声滚筒2的转动轴左右两端连接有短竖向连接杆9，长竖向连接杆8和短竖向连接杆9内部中空，并且通过弹簧10连为一体结构，两个长竖向连接杆8之间固定连接有横向连接杆11，手柄3的上端通过万向转头12与横向连接杆11中部固定连接，活动套块4套设在手柄3上，且活动套块4下端设有把手13，支撑杆5共两个，两个支撑杆5的上端套设在超声滚筒2的转动轴左右两端外侧，支撑杆5的下端与活动套块4两侧固定连接，超声振捣棒6位于超声滚筒2内部，超声波发生器7位于活动套块4上方，并与超声振捣棒6电性连接。超声双轮滚筒的使用方法为：使用前，操作者一手握住手柄3，另一手向后拉动把手13，将活动套块4沿着手柄3向后拉动，同时支撑杆5带动超声滚筒2向后移动，弹簧10伸长，将超声滚筒2与涂刷滚筒1分离，避免超声滚筒2一同浸没在混凝土界面消泡剂中，保证单独将涂刷滚筒1浸没在装有混凝土界面消泡剂的桶中，松开把手13，弹簧10回弹，将超声滚筒2拉至靠近涂刷滚筒1，再将涂刷滚筒1与超声滚筒2紧贴墙面并移动，打开超声波发生器7，涂刷滚筒1将混凝土界面消泡剂均匀涂抹在墙面上，超声滚筒2在内部的超声振捣棒6的作用下对涂抹后的混凝土界面消泡剂进行微振捣压实延展，可进一步减小混凝土界面消泡剂成膜后的气泡产生率，以及提高混凝土界面消泡剂成膜后在墙面的附着力。试验例准备5组面积同为4m2的正方形混凝土试验墙，基层表面清理干净，第1-3组涂刷本发明实施例1-3稀释后的界面消泡剂，等待约20min成膜后，再利用本发明的超声双轮滚筒进行轻质底层抹灰石膏的抹灰施工；第4组涂刷本发明实施例2中的消泡剂稀释后的界面消泡剂，等待约20min成膜后，再利用市售普通滚筒进行轻质底层抹灰石膏的抹灰施工；第5组直接进行同批次轻质底层抹灰石膏的抹灰施工。分别观察气泡数目及测试7d拉伸粘结强度。实验结果如表2所示。表2轻质底层抹灰石膏施工试验结果气泡数目7d拉伸粘结强度/mpa第1组极少0.37第2组极少0.37第3组极少0.37第4组较少0.36第5组较多0.39试验结果表明，于混凝土基层表面涂刷本发明的抹灰石膏用混凝土界面消泡并配合本发明的超声双轮滚筒进行涂刷，可以显著减少轻质底层抹灰石膏的气泡数量，并对拉伸粘结强度无明显影响。上述实施例的说明只是用于理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也将落入本发明权利要求的保护范围内。当前第1页12