一种用于水泥混凝土浇筑的界面剂及其制备方法和用图
【技术领域】
[0001] 本发明属于水泥混凝土浇筑技术领域，尤其涉及一种用于水泥混凝土浇筑的界面 剂及其制备方法和用途。
【背景技术】
[0002] 用于混凝土浇筑的界面剂其作用是在混凝土与模板之间形成一个有效的界面，防 止混凝土在凝固成型时混凝土粘附在模板的表面，在模板表面形成结合，从而避免了脱模 时对混凝土表面的损坏以及对模板的污染。
[0003] 目前用于混凝土浇筑的界面剂主要包括以下几类：
[0004] (1)以动物油脂/植物油脂为主体的脱模剂
[0005] 以动物油脂/植物油脂为主体，然后添加表面活性进行乳化，制成各种规格的脱模 剂，这样技术生产出来的脱模剂脱模效果好，成本低，中国专利ZL02821071.9中高柳正明， 广濑忠城等人进行了这方面的研究，但是这一类型的脱模剂，外观比较粘稠，施工不方便， 涂布在模板上失水破乳后形成油点，局部分布不均匀，影响脱模效果，需要二次涂布。并且 由于这类脱模剂里有表面活性剂的成分，而表面活性剂会与混凝土发生反应，产生不合适 的固化，表面出现缓凝现象，从而导致混凝土表面出现点蚀，麻面起灰等质量问题，进一步 影响混凝土的回弹性能。
[0006] (2)以石化产品为主体的脱模剂
[0007] 以石化产品为主体的脱模剂，主要是以矿物油、机油，为主体，此类脱模剂，不利于 环境保护，还可能对某些个体带来健康问题，施工现场环境差，机油对泡沫有很强的吸附 性，容易在结构表面造成气孔，影响表面平整性，对混凝土表面有污染，色泽光亮度差，但是 由于这类脱模剂成本低，目前比较广泛。
[0008] (3)以无机材料为主体的脱模剂
[0009] 利用滑石粉，蒙脱土，白炭黑，石膏粉等无机化学产品，添加其它辅助材料制成的 界面剂，此类界面剂成本低，性能稳定，能有效地减少混凝土表面的气孔，但是脱模效果差， 表面光泽度不好。
[0010] (4)以有机硅材料为主体的脱模剂
[0011]有机硅材料具有优异的化学及物理性能，在硅氧烷分子链段上接枝相应的功能性 基团，就能够具有相应的功能，而且它无毒无刺激，现在成为各个行业用以改善产品性能、 提高产品档次的首选材料。目前有机硅类的界面剂有众多的学者进行了研究，由于有机硅 基本上为油性材料，产品乳化或者微乳化后，通常需要使用到表面活性剂，而表面活性会与 混凝土发生反应，产生气孔或造成不合适的固化，所以用于混凝土浇筑方面的产品还不是 太广泛，如中国专利ZL2008101977244公开的有机硅微乳脱模剂及其制备方法，其主要应用 于精密铸造蜡腊脱模。
[0012]嵌段硅油具有优良的性能，特别是水溶解和乳化性能，能应用于各个技术领域，可 获得理想的使用效果。前期嵌段硅油还处于研制开发阶段，主要障碍来自两个方面：1)理想 的合成单体需从国外进口，从而生产成本高；2)产品纯度只有85%左右，增加了合成的难 度，造成批量生产的质量不稳定。近期由于合成技术和装置设备的进步，合成嵌段硅油用的 单体得到很好的发展，已经达到国产化，产品纯度也能达到99.99%，完全能满足合成的需 要，并且产品价格也有了数量级的下降，从而为嵌段硅油的合成应用提供了有利条件，嵌段 硅油技术也得到了迅猛发展，中国专利ZL200810029379中曾松威，杨大昆等人对具有嵌段 结构的氨基、聚醚基团的嵌段硅油进行了研究，对于嵌段硅油在纺织品方面的研究取得了 很好的成果。但是目前嵌段硅油在用于混凝土浇筑的界面剂的应用方面的研究还没有报 导。
[0013] 氨基和烷基共改性的聚有机硅氧烷，由于其含有多个官能团，硅氧烷和烷基能提 供光滑平整，同时氨基能做为活性基团与其它基团发生反应，所以具有很广的使用前景，在 《烷基与氨基共改性硅油的制备及其在棉织物光亮整理中的应用》（广东化工，2011，38 (02) :46-47)-文中杨大昆对氨基和烷基共改性硅油的合成及应用做了详细的阐述，其能 赋于处理对象很好的光亮平整的效果。
[0014] 本发明通过对以嵌段硅油以及氨基与烷基共改性的聚有机硅氧烷为主体材料的 用于混凝土浇筑的界面剂及其应用技术的研究，开发出具有脱模效果好，构件表面平整，光 亮度好的界面剂及其生产技术，实现界面剂生产和使用过程的无毒化提供技术和产品。
【发明内容】
[0015] 本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，而提供一种用于水泥混凝土浇筑的 界面剂及其制备方法和用途。
[0016] 本发明的用于水泥混凝土浇筑的界面剂的工作原理是：
[0017] 有机硅材料有良好的吸附成膜性能，嵌段硅油是由聚有机硅氧烷、聚醚和氨基反 生共聚反应得到的化合物，其所含有的聚醚基团使其具有良好的乳化和自分散性能，氨基 基团具有非常好的反应活性，能够和含氢硅油在低温下就能发生交联反应;烷基和氨基共 改性的聚有机硅氧烷一方面可以与含氢硅油发生交联反应，另一方面没有发生交联反应的 可以借助嵌段硅油的乳化作用，形成微乳液;本发明的机理是，嵌段硅油、烷基与氨基共改 性的聚有机硅氧烷、含氢硅油进行交联反应，得到立体三维网状结构的成膜物质，吸附在处 理的模板表面，在混凝土固化时，膜中的反应基团与混凝土交联，使膜转移到混凝土表面， 由于三维网状结构中含有聚醚基团，其具有很好透水透气性能，水分子能透过膜在膜与模 板之间形成一层微小的水汽层，从而使脱模的时候更加简单顺利，从而保证了混凝土表面 的平整，而膜交联在混凝土表面使混凝土保水率和光亮度有了很大的提升。
[0018] 根据以上工作原理，为实现上述目的，一种用于水泥混凝土浇筑的界面剂组合物， 按重量百分比计该界面剂的组合物由以下组分组成： 嵌段硅油 20. 0%~40. 0%; 含氢硅油 5. 0%~10. 0%;
[0019] 改性聚有机硅氧烷 10.0%~20.0%; 醋酸 0. 6%~1. 2%; 去离子水 28. 0%~64. 0%,
[0020] 所述的水泥混凝土为无机胶凝材料混凝土，无机胶凝材料混凝土包括石灰硅质胶 凝材料混凝土、硅酸盐水泥系混凝土、石膏混凝土、镁质水泥混凝土、硫磺混凝土、水玻璃氟 硅酸钠混凝土;所述的嵌段硅油为聚有机硅氧烷、聚醚和氨基共聚反应的嵌段结构硅油;所 述的含氢硅油为双端基氢聚有机硅氧烷;所述的改性聚有机硅氧烷为氨基和烷基共改性的 聚有机硅氧烷;所述的醋酸为有效含量98 %的醋酸。
[0021] 作为优选，所述的嵌段硅油为由结构式（I)的双端基氢聚有机硅氧烷和结构式 (Π )的脂肪族聚醚二胺，两者的配料摩尔比为1:2,然后与异丙醇在80±2°C下反应16~24 小时，最后真空抽除异丙醇得到的黄色透明液体；
[0023]其中 n = 100 ~200 (I)；
[0025] 其中y = 9~39，χ+ζ = 3·6~6 ( Π ) 〇
[0026] 作为优选，所述的含氢硅油为结构式(ΙΠ )的双端基氢聚有机硅氧烷，
[0028] 其中 η = 50 ~100 (ΙΠ )〇
[0029] 作为优选，所述的氨基和烷基共改性的聚有机硅氧烷为以Ν-环己基-γ -氨丙基甲 基二甲氧基硅烷、直链十六烷基甲基二甲氧基硅烷、低分子羟基硅油、二甲基二乙氧基硅烷 和八甲基环四硅氧烷为原料，平衡共聚得到直链十六烷基、环己基氨丙基共改性的羟基封 端，分子量在8000~100000的改性聚有机硅氧烷。
[0030] 作为优选，所述的改性聚硅氧烷为改性基团直链十六烷基与环己基氨丙基的摩尔 比(m)为:2:1~1:2。
[0031] 一种采用如上述的用于水泥混凝土浇筑的界面剂的制备方法，包括如下步骤:先 将所述比例的嵌段硅油和含氢硅油加入反应釜中使用搅拌器在80~lOOr/min转速下搅拌 10~15分钟，再添加所述比例的醋酸继续搅拌;然后加入改性聚有机硅氧烷，搅拌30分钟， 最后加入所述比例的去离子水，搅拌30分钟左右，制得到浅白色半透明至透明液体，即所述 的用于水泥混凝土浇筑的界面剂。
[0032] 一种采用如上述的用于水泥混凝土浇筑的界面剂的用途，该用途通过如下使用方 法来体现：用洁净水将界面剂稀释后得到工作液，工作液浓度为20g/L~500g/L，优选30g/L ~l〇〇g/L，然后将稀释物直接均匀涂布或喷涂到模板表面，涂布量为15~80ml/m2以模板表 面涂刷均匀即可，处理完5分钟后即可进行下一工序施工。
[0033] 本发明的有益效果为:具有脱模效果好，构件表面平整，光亮度好用于混凝土浇筑 的界面剂；用本发明的界面剂处理过的模板进行混凝土浇筑，混凝土脱模性好，模板上混凝 土粘附量小于5g/m 2，气泡少;试块抗压强度比大于为95 % ;保水率大于9