一種環(huán)保型混凝土專用水性脫模劑及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種環(huán)保型混凝土專用水性脫模劑及其制備方法，先將脂肪酸與C3-C5烷基醇進行反應制得脂肪酸烷基酯，隨后將脂肪酸烷基酯與改性聚醚、乳化劑、隔離劑混合進行反應，再進行高速乳化并加入滲透劑、阻銹劑與穩(wěn)定劑，混合均勻后即得到環(huán)保型混凝土專用水性脫模劑。本方法工藝簡單，制得的環(huán)保型混凝土專用水性脫模劑具有良好的脫模性能，脫模后混凝土表面光滑平整無缺陷，模具混凝土粘附量少，且對模板無銹蝕，具有綠色環(huán)保、經(jīng)濟無害的優(yōu)點。
【專利說明】一種環(huán)保型混凝土專用水性脫模劑及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于建筑材料的【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種環(huán)保型混凝土專用水性脫模劑及 其制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 混凝土脫模劑，又被稱作混凝土隔離劑或者脫模潤滑劑，是一種涂覆或噴灑在模 板內(nèi)表面的物質(zhì)或材料，其能產(chǎn)生一層隔離膜，起潤滑和隔離作用，有效減少混凝土與模板 之間黏附力，促使混凝土在拆模時能順利脫離模板，保持混凝土形狀完整光潔。作為混凝土 施工的配套材料，混凝土脫模劑與混凝土幾乎有著相同的歷史，早在上世紀20年代，各國 在混凝土工程中利用肥皂水溶液、廢柴油、廢機油、石灰、滑石粉等作脫模劑，但其脫模效果 一般，且肥皂水溶液為堿性溶液，影響混凝土構(gòu)建成型后的表面質(zhì)量。隨著混凝土澆筑新工 藝的應用，鋼模板、玻璃鋼模板、木模板、膠合模板、鋼筋混凝土模板及塑料內(nèi)襯模板等新型 模板的出現(xiàn)，以及混凝土表面質(zhì)量及裝飾等級的提高，對混凝土脫模劑提出了更新、更高的 要求。
[0003] 自二十世紀60年代初，國外的商品脫模劑問世后，混凝土成型用脫模劑在研究上 取得了很大的進展，脫模劑發(fā)展十分迅猛，至今已形成了一系列產(chǎn)品，并逐步與現(xiàn)代施工、 模板技術(shù)相匹配。我國早期的混凝土工程大部分也是使用機油或廢機油作為脫模材料。此 類脫模劑雖然脫模較好，但涂覆后的干燥時間較長，極易沾污施工操作人員的衣物和污染 鋼筋，且混凝土硬化拆模后，構(gòu)筑物的表面也常常有油斑，影響了混凝土表面的美觀，并且 對混凝土表面的后期裝飾，譬如刷漿、油漆、抹灰等裝飾層的粘結(jié)帶來十分不利的影響，不 太被工程界所歡迎。
[0004] 縱觀國內(nèi)外市場中混凝土脫模劑產(chǎn)品，絕大多數(shù)產(chǎn)品的原材料均來源于機油，柴 油，潤滑油，石蠟，油漆等物質(zhì)，而這些物質(zhì)幾乎全部屬于石油工業(yè)產(chǎn)品，都是從屬于不可再 生資源的石油中制取提煉的。而人類社會的發(fā)展造成混凝土脫模劑的市場需求越來越大， 因而，綠色環(huán)保型脫模劑的開發(fā)研究就顯得更為重要和迫切。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供了 一種環(huán)保型混凝土專用水性 脫模劑及其制備方法，具有良好的脫模效果，脫模后混凝土表面光滑平整無缺陷，模具混凝 土粘附量少，對模板無銹蝕，且綠色、環(huán)保、經(jīng)濟，對人體無傷害。
[0006] 本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案之一是：
[0007] -種環(huán)保型混凝土專用水性脫模劑的制備方法，包括：
[0008] 1)按質(zhì)量份數(shù)計，將50?100份的脂肪酸、10?50份的C3_C5烷基醇、占脂肪酸 與烷基醇總質(zhì)量1?3%的阻聚劑、占脂肪酸與烷基醇總質(zhì)量2?4%的催化劑加入到反應 釜中，反應溫度為75?95°C，反應時間為2?4h，反應結(jié)束后降溫，生成脂肪酸烷基酯，即 為成膜物質(zhì)；
[0009] 2)按質(zhì)量份數(shù)計，將80?99份的上述之成膜物質(zhì)與1?20份的改性聚醚加入反 應釜中，在30?50°C下加入0. 5?4份的乳化劑與1?4份的隔離劑，攪拌20?40min ; 加入1?10份的乳化水，再攪拌20?40min，即得到預乳液；
[0010] 3)將上述之預乳液在1000?2000r/min的高速乳化機中進行高速乳化，再按質(zhì) 量份數(shù)計，加入0. 05?1份的滲透劑、0. 1?1份的阻銹劑、0. 1?5份的穩(wěn)定劑，繼續(xù)攪拌 10?30min，即得到環(huán)保型混凝土專用水性脫模劑。
[0011] 一實施例中：所述脂肪酸為軟脂酸、硬脂酸、油酸、芥酸、桐油酸、蓖麻油酸中的至 少一種。
[0012] 一實施例中：所述c3-c5烷基醇為丙醇、異丙醇、丁醇、異丁醇、2-戊醇、2-甲 基-1- 丁醇、2-甲基-2- 丁醇、2, 2-二甲基-1-丙醇中的至少一種。
[0013] 一實施例中：所述阻聚劑為對苯二酚、二苯胺、吩噻嗪、氫醌中的至少一種；所述 催化劑為對甲苯磺酸、濃硫酸、磷酸、十二烷基苯磺酸、復合固體酸催化劑中的至少一種。
[0014] 一實施例中：所述改性聚醚為分子量為230或400的端氨基聚氧化乙烯醚中的一 種的質(zhì)量分數(shù)為45?55 %的水溶液。
[0015] 一實施例中：所述乳化劑為油性乳化劑S-20、S-40、S-60、S-80、S-85、Tween-20、 Tween-40、Tween-60、Tween-80、Tween-85、TX-4、TX-5、TX-7、TX-9 中的至少一種；所述隔離 劑為分子量為4000或6000的胺基聚醚有機硅表面活性劑中的一種。
[0016] 一實施例中：所述乳化水為水性乳化劑OP-4、OP-7、OP-9、0P-10、PEG600M0、 PEG600D0、PEG4000M0、PEG6000M0中的一種的質(zhì)量分數(shù)為0. 5?2%的水溶液。
[0017] 一實施例中：所述滲透劑為低泡滲透劑SF ;所述阻銹劑為苯甲酸鈉或JK-H20(A) 復合氨基醇中的一種；所述穩(wěn)定劑為二月桂酸二正丁基錫、二月桂酸二正辛基錫或二甲基 二巰基乙酸異辛酯錫中的一種。
[0018] 本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案之二是：
[0019] 根據(jù)環(huán)保型混凝土專用水性脫模劑的制備方法所制備的環(huán)保型混凝土專用水性 脫模劑，所述環(huán)保型混凝土專用水性脫模劑的原料按質(zhì)量份數(shù)計，包含：50?100份的脂肪 酸、10?50份的C 3_C5燒基醇、占脂肪酸與燒基醇總質(zhì)量1?3%的阻聚劑、占脂肪酸與燒 基醇總質(zhì)量2?4%的催化劑、1?20份的改性聚醚、0. 5?4份的乳化劑、1?4份的隔離 劑、1?10份的乳化水、0. 05?1份的滲透劑、0. 1?1份的阻銹劑、0. 1?5份的穩(wěn)定劑。
[0020] 本發(fā)明所涉及的試劑、材料和儀器除特別說明外，均為市場上可購買到的產(chǎn)品。
[0021] 本技術(shù)方案與【背景技術(shù)】相比，它具有如下優(yōu)點：
[0022] 1.本發(fā)明主要是通過采用脂肪酸烷基酯作為主要成膜物質(zhì)，并引入了改性聚醚共 同作為成膜物質(zhì)，兩者配合提高了乳液的成膜性，使產(chǎn)品性能更穩(wěn)定，噴涂或涂覆在模板上 后能形成一層均勻的膜，將混凝土與模板充分隔離開來，有利于提高混凝土的脫模效果；弓丨 入了隔離劑，使得混凝土成型后能更好的與模板分離，脫模后混凝土表面光滑平整無缺陷， 模具混凝土粘附量少；低泡滲透劑的采用使混凝土的表觀的氣泡減少到最小，表觀更加平 整；阻銹劑也避免了水性脫模劑對模板可能產(chǎn)生的銹蝕。
[0023] 2.本發(fā)明的環(huán)保型混凝土專用水性脫模劑的制備方法采用的是三步法，工藝簡 單，條件容易控制，性能穩(wěn)定，生產(chǎn)中不含污染環(huán)境的有機溶劑，得到的是一種綠色環(huán)保的 水性脫模劑，易于工業(yè)化生產(chǎn)。

【具體實施方式】
[0024] 下面通過實施例具體說明本發(fā)明的內(nèi)容：
[0025] 實施例1
[0026] 1)按質(zhì)量份數(shù)計，將60份的油酸、40份的異丙醇，2份的對苯二酚和3份的對 甲苯磺酸加入到反應釜中，反應溫度為90°C，反應時間為3h，反應結(jié)束后降至室溫（25? 35°C )，生成油酸異丙酯，即為成膜物質(zhì)；
[0027] 2)按質(zhì)量份數(shù)計，將90份的上述之成膜物質(zhì)與10份的質(zhì)量分數(shù)為50 %的端氨基 聚氧化乙烯醚（分子量為230)水溶液加入反應釜中，在35°C下加入1. 5份的S (司盤）-20 與3份的胺基聚醚有機硅表面活性劑（分子量為4000)，1000r/min攪拌30min ;加入5份 的質(zhì)量濃度為1 %的0P (辛基酚聚氧乙烯醚）-10水溶液，再l〇〇〇r/min攪拌30min，即得到 預乳液；
[0028] 3)將上述之預乳液在1200r/min的高速乳化機中進行高速乳化，再按質(zhì)量份數(shù) 計，加入0. 1份的低泡滲透劑SF (脂肪醇聚氧烷基醚）、0. 5份的JK-H20 (A)復合氨基醇、0. 5 份的二月桂酸二正丁基錫，繼續(xù)在l〇〇〇r/min下攪拌20min，即得到環(huán)保型混凝土專用水性 脫模劑。
[0029] 實施例2
[0030] 1)按質(zhì)量份數(shù)計，將75份的桐油酸、25份的丁醇，2份的吩噻嗪和3份的濃硫酸加 入到反應釜中，反應溫度為85°C，反應時間為2. 5h，反應結(jié)束后降至室溫（25?35°C )，生 成桐油酸丁酯，即為成膜物質(zhì)；
[0031] 2)按質(zhì)量份數(shù)計，將85份的上述之成膜物質(zhì)與15份的質(zhì)量分數(shù)為50 %的端氨基 聚氧化乙烯醚（分子量為400)水溶液加入反應釜中，在40°C下加入1份的S-60與2份的 胺基聚醚有機硅表面活性劑（分子量為6000)，1000r/min攪拌30min ;加入3份的質(zhì)量濃 度為1 %的0P-7水溶液，再1000r/min攪拌30min，即得到預乳液；
[0032] 3)將上述之預乳液在1500r/min的高速乳化機中進行高速乳化，再按質(zhì)量份數(shù) 計，加入0. 4份的低泡滲透劑SF、0. 7份的苯甲酸鈉、2份的二月桂酸二正辛基錫，繼續(xù)在 1000r/min下攪拌20min，即得到環(huán)保型混凝土專用水性脫模劑。
[0033] 實施例3
[0034] 1)按質(zhì)量份數(shù)計，將80份的蓖麻油酸、20份的2-戊醇，2份的二苯胺和3份的十二 烷基苯磺酸加入到反應釜中，反應溫度為80°C，反應時間為3h，反應結(jié)束后降至室溫（25? 35°C )，生成蓖麻油酸戊酯，即為成膜物質(zhì)；
[0035] 2)按質(zhì)量份數(shù)計，將95份的上述之成膜物質(zhì)與5份的質(zhì)量分數(shù)為50 %的端氨基 聚氧化乙烯醚（分子量為230)水溶液加入反應釜中，在40°C下加入3份的S-80與2份的 胺基聚醚有機硅表面活性劑（分子量為6000)，1000r/min攪拌30min ;加入7份的質(zhì)量濃 度為1 %的0P-4水溶液，再1000r/min攪拌30min，即得到預乳液；
[0036] 3)將上述之預乳液在1800r/min的高速乳化機中進行高速乳化，再按質(zhì)量份數(shù) 計，加入0. 7份的低泡滲透劑SF、0. 2份的JK-H20(A)復合氨基醇、4份的二甲基二巰基乙酸 異辛酯錫，繼續(xù)在l〇〇〇r/min下攪拌20min，即得到環(huán)保型混凝土專用水性脫模劑。
[0037] 實施例4
[0038] 1)按質(zhì)量份數(shù)計，將80份的硬脂酸、20份的2-甲基-2- 丁醇，2份的氫醌和3份的 復合固體酸催化劑（本實施例中采用的為稀土固體超強酸S0427Ti02/M 〇6+，但并不以此為 限）加入到反應釜中，反應溫度為80°C，反應時間為3h，反應結(jié)束后降至室溫（25?35°C )， 即得到成膜物質(zhì)；
[0039] 2)按質(zhì)量份數(shù)計，將97份的上述之成膜物質(zhì)與3份的質(zhì)量分數(shù)為50 %的端氨基 聚氧化乙烯醚（分子量為400)水溶液加入反應釜中，在40°C下加入3份的TX (烷基酚聚氧 乙烯醚）-7與2份的胺基聚醚有機硅表面活性劑（分子量為4000)，1000r/min攪拌30min ; 加入9份的質(zhì)量濃度為1 %的PEG600D0 (聚乙二醇600雙油酸酯）水溶液，再1000r/min攪 拌30min，即得到預乳液；
[0040] 3)將上述之預乳液在1800r/min的高速乳化機中進行高速乳化，再按質(zhì)量份數(shù) 計，加入0. 8份的低泡滲透劑SF、0. 4份的苯甲酸鈉、1份的二甲基二巰基乙酸異辛酯錫，繼 續(xù)在l〇〇〇r/min下攪拌20min，即得到環(huán)保型混凝土專用水性脫模劑。
[0041] 實施例5
[0042] 本實施例與實施例1所不同之處在于，將實施例1步驟1)中的油酸用芥酸取代， 異丙醇用丙醇取代；步驟2)中的S-20用S-40取代，0P-10用PEG4000M0(聚乙二醇4000 單油酸酯）取代；其余具體步驟同實施例1。
[0043] 實施例6
[0044] 本實施例與實施例1所不同之處在于，將實施例1步驟2)中的S-20用Tween (吐 溫）-20取代，0P-10用PEG6000M0取代；其余具體步驟同實施例1。
[0045] 實施例7
[0046] 本實施例與實施例1所不同之處在于，將實施例1步驟2)中的S-20用Tween-40 取代；其余具體步驟同實施例1。
[0047] 實施例8
[0048] 本實施例與實施例1所不同之處在于，將實施例1步驟2)中的S-20用TX-4取代； 其余具體步驟同實施例1。
[0049] 實施例9
[0050] 本實施例與實施例2所不同之處在于，將實施例2步驟1)中的丁醇用異丁醇取 代，濃硫酸用磷酸取代；步驟2)中的S-60用Tween-60取代，0P-7用PEG600M0取代；其余 具體步驟同實施例2。
[0051] 實施例10
[0052] 本實施例與實施例2所不同之處在于，將實施例2步驟2)中的S-60用Tween-80 取代；其余具體步驟同實施例2。
[0053] 實施例11
[0054] 本實施例與實施例2所不同之處在于，將實施例2步驟2)中的S-60用TX-5取代； 其余具體步驟同實施例2。
[0055] 實施例12
[0056] 本實施例與實施例3所不同之處在于，將實施例3步驟1)中的2-戊醇用2-甲 基-1- 丁醇取代；步驟2)中的S-80用S-85取代；其余具體步驟同實施例3。
[0057] 實施例13
[0058] 本實施例與實施例3所不同之處在于，將實施例3步驟2)中的S-80用Tween-85 取代；其余具體步驟同實施例3。
[0059] 實施例14
[0060] 本實施例與實施例4所不同之處在于，將實施例4步驟1)中的硬脂酸用軟脂酸取 代，2-甲基-2-丁醇用2, 2-二甲基-1-丙醇取代；步驟2)中的TX-7用TX-9取代；其余具 體步驟同實施例4。
[0061] 將實施例1-14中得到的環(huán)保型混凝土專用水性脫模劑，按JC/T 949-2005《混凝 土制品用脫模劑》標準進行測量，測試其穩(wěn)定性、干燥成膜時間和脫模性能，結(jié)果均符合JC/ T 949-2005標準要求，具體測試結(jié)果如表1所示：
[0062] 表1實施例1-14中得到的環(huán)保型混凝土專用水性脫模劑測試結(jié)果
[0063]
[0064]

【權(quán)利要求】
1. 一種環(huán)保型混凝土專用水性脫模劑的制備方法，其特征在于：包括： 1) 按質(zhì)量份數(shù)計，將50?100份的脂肪酸、10?50份的c3-c5烷基醇、占脂肪酸與烷基 醇總質(zhì)量1?3%的阻聚劑、占脂肪酸與烷基醇總質(zhì)量2?4%的催化劑加入到反應釜中， 反應溫度為75?95°C，反應時間為2?4h，反應結(jié)束后降溫，生成脂肪酸烷基酯，即為成膜 物質(zhì)； 2) 按質(zhì)量份數(shù)計，將80?99份的上述之成膜物質(zhì)與1?20份的改性聚醚加入反應荃 中，在30?50°C下加入0. 5?4份的乳化劑與1?4份的隔離劑，攪拌20?40min ;加入 1?10份的乳化水，再攪拌20?40min，即得到預乳液； 3) 將上述之預乳液在1000?2000r/min的高速乳化機中進行高速乳化，再按質(zhì)量份數(shù) 計，加入0. 05?1份的滲透劑、0. 1?1份的阻銹劑、0. 1?5份的穩(wěn)定劑，繼續(xù)攪拌10? 30min，即得到環(huán)保型混凝土專用水性脫模劑。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種環(huán)保型混凝土專用水性脫模劑的制備方法，其特征在 于：所述脂肪酸為軟脂酸、硬脂酸、油酸、芥酸、桐油酸、蓖麻油酸中的至少一種。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種環(huán)保型混凝土專用水性脫模劑的制備方法，其特征 在于：所述C3-C5烷基醇為丙醇、異丙醇、丁醇、異丁醇、2-戊醇、2-甲基-1-丁醇、2-甲 基-2- 丁醇、2, 2-二甲基-1-丙醇中的至少一種。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種環(huán)保型混凝土專用水性脫模劑的制備方法，其特征在 于：所述阻聚劑為對苯二酚、二苯胺、吩噻嗪、氫醌中的至少一種；所述催化劑為對甲苯磺 酸、濃硫酸、磷酸、十二烷基苯磺酸、復合固體酸催化劑中的至少一種。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種環(huán)保型混凝土專用水性脫模劑的制備方法，其特征在 于：所述改性聚醚為分子量為230或400的端氨基聚氧化乙烯醚中的一種的質(zhì)量分數(shù)為 45?55 %的水溶液。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種環(huán)保型混凝土專用水性脫模劑的制備方法，其特征在 于：所述乳化劑為 S-20、S-40、S-60、S-80、S-85、Tween-20、Tween-40、Tween-60、Tween-80、 Tween-85、TX-4、TX-5、TX-7、TX-9中的至少一種；所述隔離劑為分子量為4000或6000的 胺基聚醚有機娃表面活性劑中的一種。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種環(huán)保型混凝土專用水性脫模劑的制備方法，其特征在 于：所述乳化水為 0P-4、0P-7、0P-9、0P-10、PEG600M0、PEG600D0、PEG4000M0、PEG6000M0 中 的一種的質(zhì)量分數(shù)為〇. 5?2%的水溶液。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種環(huán)保型混凝土專用水性脫模劑的制備方法，其特征在 于：所述滲透劑為低泡滲透劑SF ;所述阻銹劑為苯甲酸鈉或JK-H20(A)復合氨基醇中的一 種；所述穩(wěn)定劑為二月桂酸二正丁基錫、二月桂酸二正辛基錫或二甲基二巰基乙酸異辛酯 錫中的一種。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種環(huán)保型混凝土專用水性脫模劑的制備方法所制備的環(huán) 保型混凝土專用水性脫模劑，其特征在于：所述環(huán)保型混凝土專用水性脫模劑的原料按質(zhì) 量份數(shù)計，包含：50?100份的脂肪酸、10?50份的C 3-C5烷基醇、占脂肪酸與烷基醇總質(zhì) 量1?3%的阻聚劑、占脂肪酸與烷基醇總質(zhì)量2?4%的催化劑、1?20份的改性聚醚、 0. 5?4份的乳化劑、1?4份的隔離劑、1?10份的乳化水、0. 05?1份的滲透劑、0. 1? 1份的阻銹劑、〇. 1?5份的穩(wěn)定劑。
【文檔編號】B28B7/38GK104152225SQ201410414375
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2014年8月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月21日
【發(fā)明者】柯余良, 方云輝, 魏桂芳, 鄭榮平, 林倩, 李格麗, 邱岳濤, 陳曉彬, 鄒辰陽, 尹鍵麗 申請人:科之杰新材料集團有限公司