一种新型混凝土脱模剂的制备方法及应用与流程

本发明涉及混凝土技术领域，具体而言，涉及一种新型混凝土脱模剂的制备方法及应用。

背景技术：

混凝土脱模剂是一种常用混凝土外加剂，通常通过表面涂覆或喷洒的方式，施用于模板内表面，从而起到降低混凝土与模板间的黏附力，避免混凝土固化后粘附于模板，影响混凝土结构完整性和表面光洁度的作用。随着混凝土用量的逐年增加，关于在混凝土技术和建筑材料的发展和应用中发挥着十分重要的作用混凝土脱模剂的研究也在不断地发展。

例如，现有技术pct/cn2016/091770《fair-facedconcretereleaseagentandpreparationmethodtherefor》中，就公开了一种清水混凝土脱模剂及其制备方法，该混凝土的原料按重量计包括：2-10份磷酸三丁酯、80-220的废发动机油、2-8份亚硝酸钠、15～65份矿物油、50-150份植物油、5～25份防锈剂、3-18份。聚乙烯醇、松香油10～30份、甲基纤维素5～25份、活性土2～8份。

同时，现有技术pct/cn2016/091769《water-solubleconcretereleaseagentandpreparationmethodtherefor》公开了一种水溶性混凝土脱模剂及其制备方法，该混凝土脱模剂的原料按重量计包括：15～55份椰油二乙醇酰胺、25-75份油酸三乙醇胺、200～500份甘油、10-45份月桂醇二乙醇酰胺、20-50份十二烷基二乙醇酰胺、1-10份of着色剂，苯甲酸钠3～18份，松香10～30份，甲基纤维素5～25份，碳酸钠2～8份。

同样的，现有技术cn201410786051.1《一种以菜籽油制成的混凝土脱模剂及其制备方法》也公开了一种以菜籽油制成的混凝土脱模剂及其制备方法，其组成原料的重量份为：改性菜籽油30-50、硬脂酸锌15-20、氯化石蜡5-8、二甲基硅油8-10、甲基三甲氧基硅烷4-5、聚丙烯酸钠溶液0.5-1.0、柠檬酸三丁酯4-5、司盘600.6-1.0、氧化锌2-4和去离子水250-400。

如上示例的现有技术中，虽然进行了不同成分、不同体系混凝土脱模剂的研究探索，但这些现有脱模剂在实际应用中，还是有着一定的缺陷，具体的：

一、纯油类脱模剂：纯油类脱模剂主要是用矿物质油、动物油及植物油以及它们的废油(废机油、废柴油、餐厨废弃油脂等)作为脱模剂使用，虽然原料的来源广泛，但其存在表面气泡多，动植物油容易变质腐坏从而失去效果等缺点；

二、乳液型脱模剂：主要是将油性物质分散在水溶液中通过乳化作用，虽然此类脱模剂原材料来源广泛、利于工业化生产且生产稳定、价格低廉等特点，达到丁达尔现象的乳液喷涂在模板上，水分蒸发后可以形成层薄膜起脱模作用，然而，此类乳液型脱模剂不能接触雨水，这就大大限制了其实际的应用场景和应用范围；

三、油漆类脱模剂：主要是现有的油漆体系经改良改性后应用在混凝土模板之上，虽然这种脱模剂成膜强度高，膜的延展性较好，但是，此类脱模剂也存在不易清理、不易修补、价格高昂等缺点，在实际生产中，采取此方案的并不多见。

有鉴于此，特提出本发明。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种新型混凝土脱模剂，本发明所提供的混凝土脱模剂原料来源广泛且价格低廉，并具有良好的稳定性和防水性，而且对混凝土表面气泡有良好的抑制作用。

为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：

一种新型混凝土脱模剂的制备方法，包括：(a)将不饱和脂肪酸加入水和乳化剂的混合物中，分散均匀后，加入催化剂以及活性单体a，反应后熟化；(b)将活性单体b，活性单体c，以及活性单体d加入水和乳化剂的混合物中，分散均匀，反应后熟化；(c)向水和乳化剂的混合物中，加入步骤(a)、(b)产物，以及可选的辅料，搅拌混合后，得到新型混凝土脱模剂；其中，所述不饱和脂肪酸包括：红花籽油，亚麻仁油，亚麻酸，或者花生四烯酸中的至少一种；和/或，所述活性单体a包括：丙烯酸，甲基丙烯酸，或者丙烯酰胺中的至少一种；和/或，所述活性单体b包括：马来酸酐，富马酸，或者甲基丙烯酸中的至少一种；和/或，所述活性单体c包括：苯乙烯，或者乙烯基甲苯的至少一种和/或，所述活性单体d包括：丙烯酸异辛酯，或者丙烯酸正丁酯中的至少一种。

同时，本发明还提供了由本发明方法得到的新型混凝土脱模剂。

同样的，本发明也提供了所制得新型混凝土脱模剂在混凝土制备中的应用。

进一步的，本发明同样还提供了一种混凝土制备方法，该制备方法中，应用本发明方法所制备的新型混凝土脱模剂。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

本发明中，主要通过不同的油性物质在不同的hlb下进行乳化作用，再将不同的乳液以及相关助剂进行复配融合，所得到的一种新型乳液型脱模剂；

本发明脱模剂在模具表面喷涂后，成膜致密，并有一定的防水作用，结合油漆类的特性针对性的加入苯乙烯类物质增强成膜的延展性，对混凝土表面气泡有良好的抑制作用；

同时，本发明脱模剂制备所需原料材料来源广泛，具有成品价格低廉等优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，以下将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1为实验例1中空白样混凝土脱模后外观示意图；

图2为实验例1中市售样混凝土脱模后外观示意图；

图3为实验例1中实施例1混凝土脱模后外观示意图；

图4为实验例1中实施例2混凝土脱模后外观示意图；

图5为实验例1中实施例3混凝土脱模后外观示意图。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

本发明所提供的混凝土脱模剂，是一种为了克服现有脱模剂在产品稳定性、防水性，以及造价和实际使用性能等方面所存在的缺陷，而提出的一种新组成、新体系混凝土脱模剂。

具体的，本发明所提供的新型混凝土脱模剂，可参照如下方法制备得到：

(i)将50份水和乳化剂在乳化机中搅拌混合，通过调整乳化剂的种类和数量控制hlb值在6-8之间，优选的搅拌30min后，升温至60～70℃；

此步骤中，所用乳化剂为：十二烷基苯磺酸钠，聚氧乙烯辛基苯酚醚-10(op-10)，聚氧乙烯脱水山梨醇单油酸酯(吐温-80)，或者失水山梨糖醇脂肪酸酯中的至少一种。

(ii)在搅拌条件下，将20-30份不饱和脂肪酸加入步骤(i)所得混合物中，搅拌至油珠分散；

此步骤中，所述不饱和脂肪酸为：红花籽油，亚麻仁油，亚麻酸，或者花生四烯酸中的至少一种。

(iii)待步骤(ii)所得混合体系的温度稳定在70～80℃后，加入0.03-0.06份催化剂，然后在30～60min内，滴加活性12-18份单体a溶液，然后熟化1h，产物记为物质m；

其中，所述活性单体a为丙烯酸，甲基丙烯酸，或者丙烯酰胺中的至少一种；

其中，所述催化剂为过硫酸铵，过硫酸钾，或者偶氮二异丁腈中的至少一种；

(iv)将乳化剂和89.7份水在搅拌机中搅拌混合，通过调整乳化剂的种类和数量控制hlb值在13-15之间，然后分别加入4-6份活性单体b，1-4份活性单体c，以及1-5份活性单体d；

然后，升温至70～80℃，搅拌至油珠均匀分散；在保温条件下搅拌反应，反应后熟化60min，所得产物记为物质n；

此步骤中，乳化剂为：十二烷基苯磺酸钠，聚氧乙烯辛基苯酚醚-10(op-10)，聚氧乙烯脱水山梨醇单油酸酯(吐温-80)，或者失水山梨糖醇脂肪酸酯中的至少一种；

同时，其中，所述催化剂为过硫酸铵，过硫酸钾，或者偶氮二异丁腈中的至少一种；

活性单体b为：马来酸酐，富马酸，或者甲基丙烯酸中的至少一种；

活性单体c为：苯乙烯，或者乙烯基甲苯的至少一种；

活性单体d为：丙烯酸异辛酯，或者丙烯酸正丁酯中的至少一种。

(v)在乳化搅拌设备中加入55-65份物质m、30-40份物质n，以及1-3份消泡剂，1-4份防腐剂和稳定增强剂；然后，在高速搅拌条件下，搅拌混合30min，即得到产物新型混凝土脱模剂；

此步骤中，乳化剂为：十二烷基苯磺酸钠，聚氧乙烯辛基苯酚醚-10(op-10)，聚氧乙烯脱水山梨醇单油酸酯(吐温-80)，或者失水山梨糖醇脂肪酸酯中的至少一种；

同时，消泡剂为：聚醚硅氧烷共聚乳液，或者二甲基硅油中的至少一种；

防腐剂为：苯甲酸钠，2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮，或者山梨酸(钾)中的至少一种；

稳定增强剂为：三乙醇胺，或者二乙醇胺中的至少一种。

而由如上的制备流程可知，本发明各步骤中所用原料均为现有且易得的原料；同时，各个步骤反应条件的控制，也是常规设备在普通加热温度状态下所能够实现的。因此，本发明产物混凝土脱模剂的整体造价较低。同时，通过对于反应条件的控制(包括原料选用，不同原料在不同hlb条件下反应控制等)，使得本发明方法产品具有良好的实际使用性能，不仅具有一定的防水性，同时易于清洗和修补，这也很好的解决了现有脱模剂所存在的种种缺陷。

进一步的，由于由如上方法所得到的本发明脱模剂具有良好的性能，因而可以进一步用于各类混凝土的制备中，并得到各类混凝土构件。

实施例1

s1：将50份水和0.3份聚氧乙烯脱水山梨醇单油酸酯、0.8份失水山梨糖醇脂肪酸酯加入中并开启搅拌，搅拌30分钟后升温至60～70℃；

s2：s1完成后，加入23.8份红花籽油，搅拌至油珠均匀分散；

s3：温度稳定在70～80℃时，加入催化剂；然后在30～60分钟内匀速滴加14.9份丙烯酸和9.5份的水溶液，熟化1小时，得到物质m；

s4：将89.7份的水和0.18份十二烷基苯磺酸钠、0.7份聚氧乙烯辛基苯酚醚-10加入乳化机中并开启搅拌，搅拌30分钟；

然后，加入4.5份马来酸酐、2.1份苯乙烯、3份丙烯酸正丁酯；升温至70～80℃搅拌至油珠均匀分散，反应结束后熟化60分钟，得到物质n；

s5：在乳化搅拌设备中加入59份物质m、35份物质n、1份聚醚硅氧烷共聚乳液、2份苯甲酸钠、3份的三乙醇胺高速搅拌30分钟，得到一种新型混凝土脱模剂。

实施例2

s1：将50份水和0.5份失水山梨糖醇脂肪酸酯、0.35份十二烷基苯磺酸钠加入中并开启搅拌，搅拌30分钟后升温至60～70℃；

s2：s1完成后，加入15份亚麻仁油，以及10份亚麻酸，搅拌至油珠均匀分散；

s3：温度稳定在70～80℃时，加入催化剂；然后在30～60分钟内匀速滴加16.3份甲基丙烯酸和9.5份的水溶液，熟化1小时，得到物质m；

s4：将89.7份的水和0.6份聚氧乙烯脱水山梨醇单油酸酯、0.3份十二烷基苯磺酸钠加入乳化机中并开启搅拌，搅拌30分钟；

然后，加入4.5份富马酸、2.1份乙烯基甲苯、3份丙烯酸异辛酯；升温至70～80℃搅拌至油珠均匀分散，反应结束后熟化60分钟，得到物质n；

s5：在乳化搅拌设备中加入59份物质m、35份物质n、1份聚醚硅氧烷共聚乳液、2份苯甲酸钠、3份的三乙醇胺高速搅拌30分钟，得到一种新型混凝土脱模剂。

实施例3

s1：将50份水和0.6份失水山梨糖醇脂肪酸酯、0.2份聚氧乙烯辛基苯酚醚-10加入中并开启搅拌，搅拌30分钟后升温至60～70℃；

s2：s1完成后，加入23.8份花生四烯酸，搅拌至油珠均匀分散；

s3：温度稳定在70～80℃时，加入催化剂；然后在30～60分钟内匀速滴加5份丙烯酸、10份丙烯酰胺和9.5份的水溶液，熟化1小时，得到物质m；

s4：将89.7份的水和0.34份十二烷基苯磺酸钠、0.78份聚氧乙烯辛基苯酚醚-10加入乳化机中并开启搅拌，搅拌30分钟；

然后，加入4.5份甲基丙烯酸、1份苯乙烯、1.2份乙烯基甲苯、1份丙烯酸异辛酯、1份丙烯酸正丁酯；升温至70～80℃搅拌至油珠均匀分散，反应结束后熟化60分钟，得到物质n；

s5：在乳化搅拌设备中加入59份物质m、35份物质n、1份聚醚硅氧烷共聚乳液、2份苯甲酸钠、3份的三乙醇胺高速搅拌30分钟，得到一种新型混凝土脱模剂。

实验例1

试验方法：分别在新混凝土试模上涂膜不同的脱模剂，同时将试拌均匀的混凝土按四分法分三层装入试模，经过相同的振捣后养护脱模，对比混凝土表面外观。空白样为未刷任何脱模助剂的混凝土。

实验结果如下图1-5所示，其中，图1为空白样，图2为市售样，图3-5为实施例1-3样。

由如上不同组混凝图脱模后外观示意图对比可知，相较于未涂抹脱模助剂或者涂抹市售脱模助剂的试样而言，以本发明实施例1-3产品为脱模剂的试样明显表面更为光滑，且气泡较少，应用效果更优。

尽管已用具体实施例来说明和描述了本发明，然而应意识到，在不背离本发明的精神和范围的情况下可以作出许多其它的更改和修改。因此，这意味着在所附权利要求中包括属于本发明范围内的所有这些变化和修改。