新型混凝土脫模劑及其製備方法與流程
2023-04-24 22:06:56 1
本發明涉及一種新型混凝土脫模劑，屬於混凝土外加劑技術領域。
背景技術：
隨著混凝土的快速發展，混凝土外加劑在混凝土建築中的角色也變得越來越重要。其不僅摻量小，而且能改善混凝土性能，滿足實際需要，同時還能節約水泥，減少能耗和減少汙染物排放等功效。常見的外加劑有：早強劑、減水劑、引氣劑、緩凝劑、脫模劑等。其中，混凝土脫模劑，又稱混凝土隔離劑或脫模潤滑劑，是一種塗覆或噴灑於模板內壁，能產生一層隔離膜，起潤滑和隔離作用，同時還能有效減少混凝土與模板之間黏附力，使混凝土在拆模時能順利脫離模板，保持混凝土形狀完整無損的物質。
目前，市場上的混凝土脫模劑種類繁多，不同類型的脫模劑對混凝土與模板之間的脫模效果不盡相同。常見的有：皂類脫模劑、廢機油類、植物油類和石蠟類脫模劑。皂類脫模劑雖有造價低廉的優點，但該類脫模劑發酵後，散發出難聞的臭味，汙染環境，而且不易脫模，混凝土表面粗糙；廢機油類脫模劑雖有造價低廉的優點，但油汙易汙染施工人員的衣物且脫模後，混凝土表面粗糙，有黑色油汙，不易脫模；植物油類脫模劑雖有原料易得的優點，但該類是完全是植物油，直接影響了水泥凝固的效果，容易造成混凝土表面粗糙；蠟油類脫模劑雖有易脫模的優點，但該類是經乳化劑乳化的，乳化劑中含有甲醛等有機揮發性有機溶劑，對人體有傷害，且成本比較高。
中國專利授權公告號：CN103409218B公開了名為「一種混凝土脫模劑及其製備方法」的專利，該脫模劑的原料配方為：水為總質量的80-95％；豬油和松香的質量比為5：1；其餘以豬油和松香的總量的100％計，氫氧化鈉10-26％；乳化劑10-30％；磷酸三丁酯0.1-1％；甲醛0.2-1.5％；十二烷基甜菜鹼0.3-2.2％；適量的有機蒙脫土。雖然其能獲得一定的脫模效果，但是其本質上還是皂類脫模劑，仍存在不足，同時在混凝土強度方面還不能令人滿意。此外，甲醛的使用，不利於環保。因此，繼續探索與研究混凝土脫模劑是必要的。
技術實現要素：
針對上述現有技術中混凝土脫模劑自身缺陷、混凝土強度和環保不足的技術問題，本發明所要解決的技術問題是提出了一種能有效地提高脫模效果和強度，且環保的新型混凝土脫模劑及其製備方法。
一種新型混凝土脫模劑，由以下重量份配比的各組分製成：聚乙烯醇5～7份、硬脂酸4～6份、硬脂酸醯胺3～5份、松香改性酚醛樹脂1～5份、改性魔芋葡甘聚糖4～8份、魔芋粉15～20份、海藻酸鈉15～20份、硼砂1～3份、雲母粉5～7份、納米高嶺土1～3份、硫酸鋁2～4份、甲基矽酸鈉2～6份、乙醇20～30份、十二烷基磺酸鈉1～3份、有機矽消泡劑0.3～0.7份。
優選地，
一種新型混凝土脫模劑，由以下重量份配比的各組分製成：聚乙烯醇6份、硬脂酸5份、硬脂酸醯胺4份、松香改性酚醛樹脂3份、改性魔芋葡甘聚糖6份、魔芋粉18份、海藻酸鈉18份、硼砂2份、雲母粉6份、納米高嶺土2份、硫酸鋁3份、甲基矽酸鈉4份、乙醇25份、十二烷基磺酸鈉2份、有機矽消泡劑0.5份。
所述的新型混凝土脫模劑的製備方法，包括以下步驟：
1)將4～6份魔芋葡甘聚糖配製成濃度為10～15％的水溶液，並調節pH為值7～8，同時在磁力攪拌狀態下，以滴定的方式加入2～4％過氧化氫，40～50℃下恆溫水浴氧化3～4h後，加1～3％的矽溶膠，並置於頻率為30～40KHz超聲機上超聲20～30min，即可得到改性魔芋葡甘聚糖，備用；
2)所述的雲母粉是經以下步驟預處理：先將雲母粉和等量的酸醇(鹽酸：無水乙醇＝1：1)溶液混合，15～20min後加入0.1～0.3份脂肪酸並置於頻率為20～30KHz超聲機上超聲20～30min，再經烘乾粉碎成200～300目改性雲母粉，備用；
3)先將乙醇在水浴中加熱到80～90℃，依次加入聚乙烯醇、硬脂酸醯胺和松香改性酚醛樹脂攪拌混合，然後冷卻到40～50℃，依次加入硬脂酸和改性魔芋葡甘聚糖攪拌混合，最後冷卻到室溫後，加入有機矽消泡劑攪拌混合，得到混料A；
4)將魔芋粉和海藻酸鈉配製成混合凝膠，然後在水浴中加熱到70～90℃，依次硼砂、改性雲母粉、納米高嶺土和十二烷基磺酸鈉攪拌混合，得到混料B；
5)將混料A、B混合，然後依次加入硫酸鋁和甲基矽酸鈉攪拌混合，得到新型混凝土脫模劑。
所述的魔芋粉：海藻酸鈉＝1：1
與現有技術相比，本發明的有益效果是：
1、本發明中以聚乙烯醇、硬脂酸、硬脂酸醯胺、松香改性酚醛樹脂和改性魔芋葡甘聚糖為成膜組分，形成多種膜，增強膜的強度、緻密性和穩定性，並牢固粘附於模板及混凝土表面，同時在聚醚改性矽油的潤滑作用下，具有良好的脫模效果。此外，通過不同的改性方法改性魔芋葡甘聚糖，使膜的性能進一步改善，從而有助於提高混凝土表面完整性；硬脂酸能與混凝土中鈣離子反應生成具有潤滑和防水的硬脂酸鈣，有助於脫模；
2、魔芋粉和海藻酸鈉復配形成複合凝膠，並包覆在硼砂、雲母粉和納米高嶺土的表面。通過硼砂、納米高嶺土釋放和改性雲母粉特性，使複合凝膠具有吸附和釋放功能，從而有助於提高新型混凝土脫模劑的脫模效果；
3、甲基矽酸鈉具有良好的滲透結晶性和微膨脹性，在乙醇、硫酸鋁和助劑十二烷基磺酸鈉作用下，滲透混凝土的表面，增加混凝土密實度，提高混凝土的強度。
具體實施方式
本發明提供一種新型混凝土脫模劑及其製備方法，為達到本發明的目的、技術方案及效果更加清楚、明確，以下對本發明進一步詳細說明。
一種新型混凝土脫模劑，由以下重量份配比的各組分製成：聚乙烯醇5～7份、硬脂酸4～6份、硬脂酸醯胺3～5份、松香改性酚醛樹脂1～5份、改性魔芋葡甘聚糖4～8份、魔芋粉15～20份、海藻酸鈉15～20份、硼砂1～3份、雲母粉5～7份、納米高嶺土1～3份、硫酸鋁2～4份、甲基矽酸鈉2～6份、乙醇20～30份、十二烷基磺酸鈉1～3份、有機矽消泡劑0.3～0.7份；
所述的新型混凝土脫模劑的製備方法，包括以下步驟：
1)將4～6份魔芋葡甘聚糖配製成濃度為10～15％的水溶液，並調節pH為值7～8，同時在磁力攪拌狀態下，以滴定的方式加入2～4％過氧化氫，40～50℃下恆溫水浴氧化3～4h後，加1～3％的矽溶膠，並置於頻率為30～40KHz超聲機上超聲20～30min，即可得到改性魔芋葡甘聚糖，備用；
2)所述的雲母粉是經以下步驟預處理：先將雲母粉和等量的酸醇(鹽酸：無水乙醇＝1：1)溶液混合，15～20min後加入0.1～0.3份脂肪酸並置於頻率為20～30KHz超聲機上超聲20～30min，再經烘乾粉碎成200～300目改性雲母粉，備用；
3)先將乙醇在水浴中加熱到80～90℃，依次加入聚乙烯醇、硬脂酸醯胺和松香改性酚醛樹脂攪拌混合，然後冷卻到40～50℃，依次加入硬脂酸和改性魔芋葡甘聚糖攪拌混合，最後冷卻到室溫後，加入有機矽消泡劑攪拌混合，得到混料A；
4)將魔芋粉和海藻酸鈉配製成混合凝膠，然後在水浴中加熱到70～90℃，依次硼砂、改性雲母粉、納米高嶺土和十二烷基磺酸鈉攪拌混合，得到混料B；
5)將混料A、B混合，然後依次加入硫酸鋁和甲基矽酸鈉攪拌混合，得到新型混凝土脫模劑。
所述的魔芋粉：海藻酸鈉＝1：1
實施例1
一種新型混凝土脫模劑，由以下重量份配比的各組分製成：聚乙烯醇6份、硬脂酸5份、硬脂酸醯胺4份、松香改性酚醛樹脂3份、改性魔芋葡甘聚糖6份、魔芋粉18份、海藻酸鈉18份、硼砂2份、雲母粉6份、納米高嶺土2份、硫酸鋁3份、甲基矽酸鈉4份、乙醇25份、十二烷基磺酸鈉2份、有機矽消泡劑0.5份。
實施例2
一種新型混凝土脫模劑，由以下重量份配比的各組分製成：聚乙烯醇5份、硬脂酸4份、硬脂酸醯胺3份、松香改性酚醛樹脂1份、改性魔芋葡甘聚糖4份、魔芋粉15份、海藻酸鈉15份、硼砂1份、雲母粉5份、納米高嶺土1份、硫酸鋁2份、甲基矽酸鈉2份、乙醇20份、十二烷基磺酸鈉1份、有機矽消泡劑0.3份。
實施例3
一種新型混凝土脫模劑，由以下重量份配比的各組分製成：聚乙烯醇7份、硬脂酸6份、硬脂酸醯胺5份、松香改性酚醛樹脂5份、改性魔芋葡甘聚糖8份、魔芋粉20份、海藻酸鈉20份、硼砂3份、雲母粉7份、納米高嶺土3份、硫酸鋁4份、甲基矽酸鈉6份、乙醇30份、十二烷基磺酸鈉3份、有機矽消泡劑0.7份。
對比例1(對比例1與實施例1的差別僅在於，對比例1中沒有添加改性魔芋葡甘聚糖，其餘的同實施例1)。
對比例2(對比例2與實施例1的差別僅在於，對比例2中沒有添加改性雲母粉，其餘的同實施例1)。
對比例3(對比例3與實施例1的差別僅在於，對比例3中既沒有添加改性魔芋葡甘聚糖，也沒有添加改性雲母粉，其餘的同實施例1)。
將上述實施例1-3、對比例1-3和背景技術(CN103409218B)製得的混凝土脫模劑採用現有技術進行測試，測試結果如下表1所示：
表1混凝土脫模劑測試結果
可以看出，不同配方製備的混凝土脫模劑相對背景技術而言，具有脫模效果佳、強度高、且無汙染等優點，是很有發展前途的一種混凝土外加劑。
當然，上面只是本發明優選的具體實施方式作了詳細描述，並非以此限制本發明的實施範圍，凡依本發明的原理、構造以及結構所作的等效變化，均應涵蓋於本發明的保護範圍內。