一种混凝土制品隔离脱模剂及其制备方法与流程

本发明涉及一种混凝土制品隔离脱模剂及其制备方法，属混凝土助剂领域。

背景技术：

脱模剂作为混凝土制品成型过程中的一种重要助剂，可以改善产品外观及性能，提高产品质量。常用的脱模剂品种有蜡类、硅油类、皂类、废机油等，其各有特色；而常用的混凝土制品隔离剂主要是废机油脱模剂，其存在严重的环境污染，而且模具不宜清洗，制品表面容易产生由于气泡带来的微坑，所以急需研制一种克服以上缺陷的混凝土制品隔离脱模剂。

故此，研发一种高固含量纳米碳酸钙改性硅油乳液混凝土制品隔离脱模剂，用于混凝土制品的加工过程中，实现原料与金属模具的顺利分开，提高成品率，才能很好地满足市场需求。

技术实现要素：

为得到微孔缺陷少、表面光洁的高品质混凝土制品，同时实现原料与金属模具的顺利分开，提高成品率，本发明提供了一种混凝土制品隔离脱模剂，同时提供了其制备方法。

为实现本发明目的，本发明以硅油、乳化剂、水溶性盐氯化钙和碳酸钠为原料制备活性纳米碳酸钙改性硅油乳液，是一种新型混凝土制品隔离脱模剂，其在混凝土制品隔离脱模中有较好的应用效果。

本发明混凝土制品隔离脱模剂通过如下具体方法制备而成：

原料重量份配比如下：

硅油30---40

改性剂1—10

氯化钙0.3—5

碳酸钠0.3—5

稀释剂9—55.9

乳化剂4---20

消泡剂0.5—1

所述改性剂选自乙醇、聚乙烯醇、硬脂酸及其钠盐中的至少两种；所述的氯化钙为去离子水配制而成浓度为0.5--2.5mol/l的氯化钙水溶液；所述的碳酸钠为无水碳酸钠粉末或浓度为0.5-2.5mol/l的碳酸钠水溶液；所述的稀释剂为去离子水；所述乳化剂为吐温-20、吐温-60、吐温-80、司盘-20、司盘-80、司盘-60中的至少一种；所述消泡剂为硅油消泡剂。

具体通过如下方法制备而成：（1）按照上述配比，将硅油、乳化剂、改性剂、氯化钙、去离子水混合搅拌制成硅油-氯化钙溶液；（2）将无水碳酸钠粉末或碳酸钠水溶液在搅拌下缓慢加入上述配制成的硅油-氯化钙溶液中，钙离子与碳酸根离子的摩尔比为1：1，加入完毕，加入消泡剂，升温至45—75℃搅拌反应，得到w/o型纳米碳酸钙改性硅油乳液；（3）补加去离子水，搅匀、降温转相，得到o/w型硅油纳米碳酸钙乳液。

补加稀释剂，将其制成固含量为30%-40%的混凝土制品隔离脱模剂。

本发明的原理如下：先把一种水溶性盐与乳化剂、硅油、改性剂混合制成透明溶液，再把另一种水溶性盐加入前一种溶液中制备形貌和粒径可控的无机纳米碳酸钙硅油乳液，同时，由于纳米碳酸钙粒子表面具有很高的表面能，并含有钙离子、羟基等，易于吸附或与体系中含有的改性剂发生化学反应生成离子键，从而使其表面由亲水性变为亲油亲水性，避免了纳米粒子的团聚，同时又提高了其与有机物质的相容性。

本发明优点：1、采用纳米碳酸钙与有机成膜物质原位制备新型混凝土制品隔离脱模剂，其是一种纳米粒径宽分布40-100nm、固含量为30-40%的高固含量纳米碳酸钙改性硅油乳液，该脱模剂适用于混凝土制品的加工过程中的脱模，原料与模具的隔离，能很好地实现原料与金属模具顺利分开，效果优良，使用方便，无污染、安全可靠。既克服了使用废机油脱模剂带来的环境污染问题，以及无机粉体隔离剂所带来的制品冒白现象，又使模具增加了耐久性，减少涂刷次数，保护模具表面，同时较宽粒径分布（40-100nm）的纳米粒子的引入，可以修复模具表面的微坑和损伤，延长模具使用寿命，并使产品表面缺陷减少，提高成品率，同时可以使模具和制品表面具有自清洁的效果，而兼具隔离脱模双重功效。2、本发明所用试剂均为无毒或低毒，制备的新型混凝土制品隔离脱模剂成品属于绿色产品。采用一步法工艺，根据硅油乳化过程的特点，即先由乳化剂与硅油制成w/o型微乳液，再转相制备o/w型微乳液，在w/o型微乳液制备阶段原位制备纳米碳酸钙，然后转相制备得到o/w型纳米碳酸钙硅油乳液，进而得到固含量为30%-40%的混凝土制品隔离脱模剂。

附图说明

图1为本发明实施例1制得的混凝土制品隔离脱模剂透射电镜图；可以看出乳液中纳米碳酸钙的平均粒径为：40-100nm。

具体实施方式

为对本发明进行更好地说明，举实施例和对比实施例如下：

实施例1：

称取平均黏度为1000cp的硅油20份，平均黏度为500cp的硅油20份，乳化剂8份吐温-60、8份司盘-60，量取16份去离子水，称取2份硬脂酸，8份乙醇，5份无水氯化钙用去离子水配制成浓度为0.5m的氯化钙水溶液，加入带搅拌回流装置的反应容器内，45℃搅拌成透明溶液。按照钙离子与碳酸根离子的摩尔比为1：1，将无水碳酸钠粉末在搅拌下缓慢加入上述配制成的硅油-氯化钙溶液中，边加入边搅拌，加入完毕，加入1份消泡剂，体系升温至45—55℃，搅拌回流反应36h，补加去离子水，停止加热，缓慢搅匀，降温转相，得到固含量约为40%的硅油纳米碳酸钙乳液混凝土隔离脱模剂。透射电镜法测定纳米碳酸钙的平均粒径为：40-100nm。

实施例2：

称取平均黏度为1000cp的硅油30份，乳化剂1.5份吐温-60、1.5份司盘-60，0.5份吐温-20、0.5份司盘-20，量取8份去离子水，称取0.8份乙醇、0.2份聚乙烯醇，0.3份无水氯化钙用去离子水配成浓度为2.5m的氯化钙水溶液，加入带搅拌回流装置反应器内，50℃搅拌成透明溶液。搅拌成透明溶液。按照钙离子与碳酸根离子的摩尔比为1：1，将无水碳酸钠粉末或0.5m的碳酸钠水溶液在搅拌下缓慢加入上述配制成的硅油-氯化钙溶液中，边加入边搅拌，加入完毕，再加入0.5份消泡剂，体系升温至55—65℃，搅拌回流反应24.0h，补加去离子水，停止加热，缓慢搅匀，降温转相，得到固含量约为30%的硅油纳米碳酸钙乳液混凝土隔离脱模剂。透射电镜法测定纳米碳酸钙的平均粒径为：40-100nm。

实施例3：

称取平均黏度为500cp的硅油35份，乳化剂7份吐温80、7份司盘-80，0.5份吐温-20、0.5份司盘-20，量取15份去离子水，称取3份乙醇、2份硬脂酸、0.5份硬脂酸钠，3份无水氯化钙用去离子水配成浓度为2m的氯化钙水溶液，加入带搅拌回流装置的反应器内，50℃搅拌成透明溶液。按照钙离子与碳酸根离子的摩尔比为1：1，将无水碳酸钠粉末或2.5m的碳酸钠水溶液在搅拌下缓慢加入上述配制成的硅油-氯化钙溶液中，边加入边搅拌，加入完毕，再加入0.8份消泡剂，体系升温至65—75℃，搅拌回流反应20.0h，补加去离子水，停止加热，缓慢搅匀，降温转相，得到固含量约为35%的硅油纳米碳酸钙乳液混凝土隔离脱模剂。透射电镜法测定纳米碳酸钙的平均粒径为：40-100nm。

对比实施例1：

称取平均黏度为1000cp的硅油20份，平均黏度为500cp的硅油20份，乳化剂8份吐温-60、8份司盘-60，量取16份去离子水，加入带搅拌回流装置的反应容器内，45℃搅拌成透明溶液。加入1份消泡剂，体系升温至45—55℃，搅拌回流反应36h，补加去离子水，停止加热，缓慢搅匀，降温转相，得到固含量约为40%的硅油乳液混凝土隔离脱模剂。

对比实施例2：

称取平均黏度为1000cp的硅油30份，乳化剂1.5份吐温-60、1.5份司盘-60，0.5份吐温-20、0.5份司盘-20，量取8份去离子水，加入带搅拌回流装置的反应器内，50℃搅拌成透明溶液。再加入0.5份消泡剂，体系升温至55—65℃，搅拌回流反应24.0h，补加去离子水，停止加热，缓慢搅匀，降温转相，得到固含量约为30%的硅油乳液混凝土隔离脱模剂。

对比实施例3：

称取平均黏度为500cp的硅油35份，乳化剂7份吐温80、7份司盘-80，0.5份吐温-20、0.5份司盘-20，量取15份去离子水，加入带搅拌回流装置的反应器内，50℃搅拌成透明溶液。再加入0.8份消泡剂，体系升温至65—75℃，搅拌回流反应20.0h，补加去离子水，停止加热，缓慢搅匀，降温转相，得到固含量约为35%的硅油乳液混凝土隔离脱模剂。

隔离脱模试验：以混凝土成型用金属模具为例，使用效果如附表所示。

附表：

产品说明：

本发明纳米碳酸钙改性的硅油乳液混凝土脱模剂与同配方的未改性硅油乳液混凝土脱模剂相比，喷涂一次的脱模次数明显提高，模具清洗周期明显延长，次品率显著下降，同时脱模剂存放周期明显延长，有利于运输和贮存。特别是对于快要淘汰的表面有微坑等缺陷的金属模具，由于本发明改性硅油乳液混凝土脱模剂纳米碳酸钙具有40-100nm的平均粒径，在使用过程中不同粒径的纳米碳酸钙可以修复金属模具表面的微坑缺陷，制备出表面光洁的合格混凝土制品，延长模具使用寿命。