阅读说明：本技术 一种适用于钢模的长效混凝土水性脱模剂及其制备方法 (Long-acting concrete water-based release agent suitable for steel die and preparation method thereof ) 是由 高育欣 杨文� 刘明 陈景 袁彬钦 叶子 张磊 于 2019-11-11 设计创作，主要内容包括：本发明属于化学建材技术领域,具体涉及一种适用于钢模的长效混凝土水性脱模剂及其制备方法。针对上述问题,本发明主要是克服现有技术中的不足之处,提供一种适用于钢模的长效混凝土水性脱模剂及其制备方法,包括以下组分：植物油、成膜助剂、复合乳化剂、稳定剂、阻锈剂以及水；所述成膜助剂包括长链烷基硅烷偶联剂和氨丙基三乙氧基硅烷。本发明制备的混凝土水性脱模剂性能稳定,耐水冲刷性好,重复使用性能佳,可以有效改善硬化混凝土的表观质量。(The invention belongs to the technical field of chemical building materials, and particularly relates to a long-acting concrete water-based release agent suitable for a steel die and a preparation method thereof. Aiming at the problems, the invention mainly overcomes the defects in the prior art and provides a long-acting concrete water-based release agent suitable for a steel die and a preparation method thereof, wherein the long-acting concrete water-based release agent comprises the following components: vegetable oil, a film forming auxiliary agent, a composite emulsifier, a stabilizer, a rust inhibitor and water; the film-forming assistant comprises a long-chain alkyl silane coupling agent and aminopropyltriethoxysilane. The concrete water-based release agent prepared by the invention has stable performance, good water scouring resistance and good reusability, and can effectively improve the apparent quality of hardened concrete.)

一种适用于钢模的长效混凝土水性脱模剂及其制备方法

技术领域

本发明属于化学建材技术领域，具体涉及一种适用于钢模的长效混凝土水性脱模剂及其制备方法。

背景技术

混凝土脱模剂，又被称为混凝土隔离剂，是一种介于模板与混凝土之间，能起到隔离和润滑作用的功能性材料，脱模剂的使用可以有效减少混凝土与模板之间的黏附力，使混凝土在拆模时能顺利脱离模板，并保持形状的完整光洁。目前国内外的脱模剂种类多种多样，而针对不同使用情形选择优良适宜的混凝土脱模剂则是建筑行业之必须。传统的机油、矿物油或动植物油作为脱模剂，虽然脱模效果好，但使用成本高，并且容易残留在混凝土制品表面，污染相对较大，对混凝土的后期装饰带来不利影响。

水性脱模剂是近年发展起来的一种新型混凝土脱模剂，水性脱模剂与传统的油性脱模剂相比，不产生污染、堆积，使用不影响制品色泽，有助于减少内部气孔，表观效果好，相对清洁环保，逐渐发展成为传统油性脱模剂的替代品。水性脱模剂一般采用乳化工艺制备，通过加入适当的乳化剂在搅拌下，将油相分解成微小的液滴，使其均匀地分散在水中形成乳液。但是，现有的混凝土水性脱模剂亲水性较强，耐水冲刷性能较差，不适用于多雨、潮湿的施工环境，应用过程中难以重复使用，进而提高了工作成本。

专利CN107603704A公开了一种清水混凝土用水性脱模剂，脱模效果佳，稳定性良好，但是未对其重复使用性能和耐冲刷性能进行评价，并且制备工艺复杂，需要进行萃取、减压蒸馏、反复洗涤和升温降温等操作。

专利CN104531309公开了一种水性聚氨酯混凝土脱模剂，提高了脱模剂的附着牢度，有良好的耐磨耐冲刷性能，但是未对其长效性和重复使用性能进行评价。目前针对特定模具适用的长效水性脱模剂的研究甚少，大部分水性脱模剂的耐水性能和长效性的评价效果都一般。

因此，如何简化水性脱模剂的制备工艺，改善脱模剂成膜后的耐水冲刷性，增强乳液颗粒与模板基材之间的粘附力，是制备高品质环保型长效水性脱模剂的技术重点。

发明内容

针对上述问题，本发明主要是克服现有技术中的不足之处，提供一种适用于钢模的长效混凝土水性脱模剂及其制备方法。

本发明解决上述技术问题所提供的技术方案是：一种适用于钢模的长效混凝土水性脱模剂，包括以下组分：植物油、成膜助剂、复合乳化剂、稳定剂、阻锈剂以及水；所述成膜助剂包括长链烷基硅烷偶联剂和氨丙基三乙氧基硅烷；其中长链烷基硅烷偶联剂和氨丙基三乙氧基硅烷作为成膜助剂对植物油进行改性，提高了水性脱模剂的长效性和耐雨水冲刷性能。

进一步的技术方案是，所述复合乳化剂包括十二烷基苯磺酸钠、司班-80、吐温-80。

进一步的技术方案是，所述植物油、十二烷基苯磺酸钠、司班-80、吐温-80的质量比为5～8：1：1：1～2；所述成膜助剂的用量为植物油质量的2～8％，所述植物油与水的质量比1：8～10，所述植物油与稳定剂的质量比为100：1，所述阻锈剂的用量为植物油质量的0.1～1％。

进一步的技术方案是，所述植物油种类为菜籽油、大豆油、花生油、芝麻油中的一种或多种混合物。

进一步的技术方案是，所述长链烷基硅烷偶联剂为长链烷基的碳链长度在C12～C18的硅烷偶联剂。

进一步的技术方案是，所述长链烷基硅烷偶联剂为十二烷基三甲氧基硅烷、十六烷基三甲氧基硅烷和十八烷基三甲氧基硅烷中的一种或两种混合物，其中长链烷基硅烷偶联剂与氨丙基三乙氧基硅烷的摩尔比为2～4：1。

进一步的技术方案是，所述阻锈剂包括三乙醇胺和苯甲酸钠。

一种适用于钢模的长效混凝土水性脱模剂的制备方法，包括如下步骤：

步骤S1、将长链烷基硅烷偶联剂、氨丙基三乙氧基硅烷与植物油按一定比例混合均匀，恒温搅拌20min，得到成膜助剂改性植物油；

步骤S2、将步骤S1得到的成膜助剂改性植物油、十二烷基苯磺酸钠、司班-80、吐温-80和稳定剂相互混合，恒温搅拌剪切40min，剪切速度3000～4000r/min，然后加入水得到植物油乳化液；

步骤S3、向步骤S2得到的植物油乳化液中加入阻锈剂，搅拌均匀并调节pH至9，即得到混凝土水性脱模剂。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

(1)本发明长链烷基硅烷偶联剂和氨丙基三乙氧基硅烷作为主要成膜助剂，对植物油进行改性，增强了其在钢模表面的涂覆性能和隔离润滑性能；

(2)该成膜助剂分子结构中硅氧键水解出硅羟基而与钢材活性羟基作用而形成化学键，在钢材表面形成化学吸附膜，粘附力强，成膜牢固且能起到抗腐蚀作用，另一端含有的长链烷基结构，增强了与植物油之间的相容性，可以得到分散性良好的乳液颗粒，同时改善膜层表面的疏水性能。；

(3)制备水性脱模剂的方法操作简便易行，条件可控；

(4)本发明的混凝土长效水性脱模剂与模板之间粘合牢固，使用之后无需再次涂刷，可以有效减少脱模工序，重复使用率高，适用于连续施工环境；

(5)本发明的混凝土水性脱模剂成膜后表面疏水性能好，具有较强的耐水冲刷性能，克服了潮湿阴雨天气的施工困难的问题；

(6)本发明的长效性混凝土水性脱模剂能够有效改善混凝土的表观质量，混凝土表面基本无气泡，蜂窝麻面现象明显减少。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做更进一步的说明。

一、混凝土水性脱模剂制备方法实施例

实施例1

一种适用于钢模的长效混凝土水性脱模剂的制备方法，详细步骤如下：

(1)称取100.0g植物油(菜籽油)、5.0g十八烷基三甲氧基硅烷、1.0g氨丙基三乙氧基硅烷相互混合均匀，恒温搅拌20min，得到成膜助剂改性植物油；

(2)向步骤(1)得到的改性植物油加入12.5g十二烷基苯磺酸钠、12.5g司班-80、18.75g吐温-80和1.0g稳定剂相互混合，恒温剪切分散40min，剪切速度3500/min，之后加入1000g水并搅拌得到植物油乳化液；

(3)向步骤(2)得到的植物油乳化液中加入0.5g三乙醇胺和0.5g苯甲酸钠，搅拌均匀并调节pH至9.0左右，即得到混凝土水性脱模剂。

实施例2

一种适用于钢模的长效混凝土水性脱模剂的制备方法，详细步骤如下：

(1)称取50.0g植物油(菜籽油)、2.0g十六烷基三甲氧基硅烷、0.5g氨丙基三乙氧基硅烷相互混合均匀，恒温搅拌20min，得到成膜助剂改性植物油；

(2)向步骤(1)得到的改性植物油加入7.5g十二烷基苯磺酸钠、7.5g司班-80、15g吐温-80和1.0g稳定剂相互混合，恒温剪切分散40min，剪切速度3000/min，之后加入480g水并搅拌得到植物油乳化液；

(3)向步骤(2)得到的植物油乳化液中加入0.3g三乙醇胺和0.1g苯甲酸钠，搅拌均匀并调节pH至9.0左右，即得到混凝土水性脱模剂。

实施例3

一种适用于钢模的混凝土水性脱模剂的制备方法，详细步骤如下：

(1)称取40.0g大豆油和40.0g菜籽油、2.0g十二烷基三甲氧基硅烷、2.0g十八烷基三甲氧基硅烷、0.8g氨丙基三乙氧基硅烷相互混合均匀，恒温搅拌20min，得到成膜助剂改性植物油；

(2)向步骤(1)得到的改性植物油加入10.0十二烷基苯磺酸钠、10.0g司班-80、15.0g吐温-80和0.8g稳定剂相互混合，恒温剪切分散40min，剪切速度3000/min，之后加入1000g水并搅拌得到植物油乳化液；

(3)向步骤(2)得到的植物油乳化液中加入0.2g三乙醇胺和0.2g苯甲酸钠，搅拌均匀并调节pH至9.0左右，即得到混凝土水性脱模剂。

二、长效水性脱模剂的脱模性能测试

在进行脱模性能测试前，基材需进行干燥，清除浮尘(锈)，去除油污(蜡)等处理，以提高脱模剂对钢模表面的粘附力。根据建材行业标准JC/T 949-2005《混凝土制品用脱模剂》测定方法，将实施例1-3制备的水性脱模剂喷涂在钢试模表面，用量为70～100m²/L(每1升脱模剂喷涂70～100m²，根据钢板表面吸附情况用量有所波动)，混凝土成型后养护24h脱模，并观察脱模效果。为了验证实施例1-3制备的长效水性脱模剂的重复使用性能，将脱模剂涂覆一次后重复脱模多次，观察其性能变化。同时，采用市场购置的脱模剂按照相同的方法作对比试验(对比例)。

三、长效水性脱模剂的耐水冲刷性能

根据建材行业标准JC/T 949-2005《混凝土制品用脱模剂》测定方法，将在洁净、干燥的300mm×150mm钢板上涂刷实施例1-3制备的水性脱模剂脱模剂，用量为70～100m²/L，然后将已干燥成膜时间钢板试件浸入200±3℃的水中，经30min取出，观察膜是否出现溶解、粘手现象。同时，采用市场购置的脱模剂按照相同的方法作对比试验(对比例)，其结果如表1所示。

表1、脱模剂应用效果对比

长效水性脱模剂的脱模性能和耐水冲刷测试结果见表1，可以看出，实施例1-3制备的水性脱模剂均能够顺利脱模，混凝土完整无损，表面光滑无气泡，无蜂窝麻面，且不会对模板产生锈蚀，并且多次重复使用后效果仍然较好，同时具有非常好的耐水性能。而市场购置的脱模剂脱模后，混凝土表面有些粗糙，气泡稍多，明显看出有蜂窝麻面现象，且模板上出现锈蚀现象，重复使用性能差，并且耐水冲刷性能较差。由此可知，本发明的长效水性脱模剂的脱模性能明显优于现有市面上的脱模剂，能够明显减少甚至避免混凝土蜂窝麻面现象，提高混凝土表观质量，同时具有良好的重复使用性能，可以有效降低施工成本，提高工效。

综上所述，本发明以长链烷基硅烷偶联剂和氨丙基三乙氧基硅烷作为成膜助剂制备混凝土水性脱模剂。该成膜助剂分子结构中硅氧键水解出硅羟基而与钢材活性羟基作用而形成化学键，在钢材表面形成化学吸附膜，粘附力强，成膜牢固且能起到抗腐蚀作用，另一端含有的长链烷基结构，增强了与植物油之间的相容性，可以得到分散性良好的乳液颗粒，同时改善膜层表面的疏水性能，得到耐水冲刷的环保型长效混凝土水性脱模剂。

以上所述，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已通过上述实施例揭示，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些变动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。