一種建材表面的疏水改性劑及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于建筑材料表面疏水改性材料及制備領(lǐng)域和廢棄物資源化再利用領(lǐng)域， 特別涉及一種地溝油合成的建材表面疏水改性劑及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 地溝油是廢棄動(dòng)物油脂、泔水油、多次反復(fù)加熱使用及從餐飲企業(yè)下水道收集的 垃圾油的總稱，其細(xì)菌總數(shù)、過氧化值、酸價(jià)、水分、羰基價(jià)、丙二醛、重金屬、丙烯醛等指標(biāo) 嚴(yán)重超標(biāo)的非食用油，人體攝入會(huì)使細(xì)胞功能衰竭，誘發(fā)多種疾病，甚至致癌。
[0003] 我國(guó)地溝油的原料充足，每年產(chǎn)生至少300?500萬噸，大致來源于三類：一是狹 義的地溝油，即將下水道中的油膩漂浮物或者將賓館、酒樓的剩飯、剩菜（通稱泔水）經(jīng)過 簡(jiǎn)單加工、提煉出的油；二是劣質(zhì)豬肉、豬內(nèi)臟、豬皮加工以及提煉后產(chǎn)出的油；三是用于 油炸食品的油使用次數(shù)超過一定次數(shù)后，再被重復(fù)使用或往其中添加一些新油后重新使用 的油。
[0004] 因?yàn)榈販嫌瓦`法加工的工藝簡(jiǎn)單，在城中村或城郊結(jié)合部往往隱藏著地溝油的加 工勾兌點(diǎn)，由于加工工藝、加工設(shè)備簡(jiǎn)單，執(zhí)法取證困難及違法成本低，不法商販將地溝油 勾兌對(duì)成食用油出售或用于制作紅油多、口味重、辛辣味重的油炸食品和醬料，對(duì)社會(huì)和食 品安全造成危害，社會(huì)輿論反響極大。因此，盡快實(shí)現(xiàn)地溝油或泔水油的處理和利用，達(dá)到 減少環(huán)境污染，最大限度地發(fā)揮地溝油或泔水油的使用價(jià)值的目的，是目前地溝油或泔水 油處理研宄中亟待解決的課題。
[0005] 廢棄物建材化的資源化再生利用一直是我國(guó)乃至全世界重點(diǎn)關(guān)注的產(chǎn)學(xué)研一體 化領(lǐng)域之一，因?yàn)榻ㄖ牧戏N類繁多，消耗資源巨大，對(duì)原材料要求不高的特點(diǎn)，所以大量 的廢棄物成為建材工業(yè)消納的對(duì)象。越來越多的新型建筑材料因?yàn)榄h(huán)境和使用功能的需要 都對(duì)表面疏水性具有一定要求，而將親水性材料轉(zhuǎn)變?yōu)槭杷圆牧弦恢笔峭ㄟ^疏水改性劑 實(shí)現(xiàn)。由于建材的巨大消耗量，所以疏水改性劑市場(chǎng)非常廣闊。動(dòng)物脂肪含量高的地溝油 的主要成分是高級(jí)脂肪酸甘油酯，所以地溝油本身是一種很好的再生資源，根據(jù)地溝油中 高級(jí)脂肪酸甘油酯具有強(qiáng)疏水性的特點(diǎn)，合適用于建材表面的疏水改性?？墒侵苯訉⒌販?油涂覆在建材表面，不僅會(huì)在干燥后在表面形成顯眼的油脂層，而且還會(huì)因?yàn)榈販嫌湍づc 無機(jī)建材表面之間結(jié)合不穩(wěn)定導(dǎo)致疏水效果在一段時(shí)間后失效。因此，必須采取方法提高 地溝油與無機(jī)建筑材料表面的結(jié)合力，制備出可實(shí)際應(yīng)用的以地溝油為原料的建材表面改 性疏水劑。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種地溝油合成的建材表面的疏水改性劑及 其制備方法，得到的油脂-無機(jī)交聯(lián)型疏水劑具有疏水能力穩(wěn)定，與建材表面結(jié)合牢固，經(jīng) 濟(jì)成本低廉，適用于親水型建筑材料表面的疏水改性；生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單易行，適合工業(yè)化生 產(chǎn)。
[0007] 本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：一種建材表面的疏水改性劑，該疏水 改性劑是油脂-無機(jī)交聯(lián)型疏水劑，組分包括：60?100重量份的地溝油，0?6重量份的 乳化劑，10?30重量份的無機(jī)交聯(lián)劑，所述地溝油中，高級(jí)脂肪酸甘油酯的含量大于50%。
[0008] 進(jìn)一步地，所述的無機(jī)交聯(lián)劑為50 Β? < 60的硅酸鈉溶液。
[0009] 進(jìn)一步地，所述的乳化劑為硬脂酸鈉、十二烷基硫酸鈉或者直鏈烷基苯磺酸鈉。
[0010] 一種在建材表面制備疏水改性劑的方法，包括如下步驟：
[0011] (1)將地溝油加熱至50?80°C，過濾除去雜質(zhì)，然后100°C下蒸餾濃縮至恒重；
[0012] (2)將步驟1制備濃縮液降溫至30?40°C，加入乳化劑攪拌至地溝油完全分散 后，加入無機(jī)交聯(lián)劑，邊攪拌邊升溫至60?80°C，然后再恒溫?cái)嚢?0s?5min ;
[0013] (3)將步驟2得到的混合液在50?60°C恒溫靜置10?15min，然后涂覆或噴涂在 建材表面，自然晾干。
[0014] 本發(fā)明具有以下益效果：
[0015] (1)地溝油為廢棄物，將其資源化再利用開發(fā)的建材表面疏水劑可以消納產(chǎn)量巨 大的地溝油，降低疏水劑的成本；對(duì)親水建材的疏水改性良好，能降低膨脹珍珠巖保溫塊 1/3的質(zhì)量吸水率和4/5的蒸汽吸收量。
[0016] (2)采用油脂-無機(jī)交聯(lián)的方法提高了地溝油疏水成分與建材表面結(jié)合的穩(wěn)定 度，使疏水效果得以長(zhǎng)久保持。
【附圖說明】
[0017] 圖1是地溝油合成的油脂-無機(jī)交聯(lián)劑型疏水劑原理示意圖；
[0018] 圖2是本發(fā)明處理后硅鈣板表面液滴形狀；圖中，a-交聯(lián)劑型疏水劑處理表面； b-純地溝油處理表面；C-未處理表面；
[0019] 圖3是本發(fā)明處理后不同時(shí)間的膨脹珍珠巖保溫板樣塊質(zhì)量吸水率；圖中，1-未 作處理的保溫板樣塊；2-純地溝油處理的保溫板樣塊；3-交聯(lián)劑型疏水劑處理的保溫板樣 塊；
[0020] 圖4是本發(fā)明處理后的保溫板樣塊在蒸汽環(huán)境中吸水率隨時(shí)間的變化；圖中， 1-未處理保溫板樣塊；2-地溝油處理保溫板樣塊；3-交聯(lián)劑型疏水劑處理保溫板樣塊；
[0021] 圖5是本發(fā)明與甲基硅酸鈉對(duì)比，圖中，1-油脂-無機(jī)交聯(lián)型疏水劑；2-甲基硅酸 鈉。
【具體實(shí)施方式】
[0022] 本發(fā)明一種建材表面的疏水改性劑，該疏水改性劑是油脂-無機(jī)交聯(lián)型疏水劑， 組分包括：60?100重量份的地溝油，0?6重量份的乳化劑，10?30重量份的無機(jī)交聯(lián) 劑，所述地溝油中，高級(jí)脂肪酸甘油酯的含量大于50%。
[0023] 所述的無機(jī)交聯(lián)劑為50 < ° Β? < 60的硅酸鈉溶液。
[0024] 所述的乳化劑為硬脂酸鈉、十二烷基硫酸鈉或者直鏈烷基苯磺酸鈉。
[0025] -種在建材表面制備的疏水改性劑的方法，包括如下步驟：
[0026] (1)將地溝油加熱至50?80°C，過濾除去雜質(zhì)，然后然后100°C下蒸餾濃縮至恒 重；
[0027] (2)將步驟1制備濃縮液降溫至30?40°C，加入乳化劑攪拌至地溝油完全分散 后，加入無機(jī)交聯(lián)劑，邊攪拌邊升溫至60?80°C，然后再恒溫?cái)嚢?0s?5min ;
[0028] (3)將步驟2得到的混合液在50?60°C恒溫靜置10?15min，然后涂覆或噴涂在 建材表面，，自然晾干。
[0029] 上述制備方法中，其從地溝油到油脂-無機(jī)交聯(lián)型疏水劑的變化反應(yīng)過程總式 為：
[0030]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種建材表面的疏水改性劑，其特征在于，該疏水改性劑是油脂-無機(jī)交聯(lián)型疏水 劑，組分包括：60~100重量份的地溝油，0~6重量份的乳化劑，10~30重量份的無機(jī)交聯(lián)劑， 所述地溝油中，高級(jí)脂肪酸甘油酯的含量大于50%。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種地溝油合成的建材表面疏水改性劑，其特征在于：所述 的無機(jī)交聯(lián)劑為50 < ° B6 < 60的硅酸鈉溶液。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種地溝油合成的建材表面疏水改性劑，其特征在于：所述 的乳化劑選自硬脂酸鈉、十二烷基硫酸鈉或者直鏈烷基苯磺酸鈉。
4. 一種在建材表面制備權(quán)利要求1所述的疏水改性劑的方法，其特征在于，包括如下 步驟： (1) 將地溝油加熱至50~80°C，過濾除去雜質(zhì)，然后100°C下蒸餾濃縮至恒重； (2) 將步驟1制備濃縮液降溫至30~40°C，加入乳化劑攪拌至地溝油完全分散后，加入 無機(jī)交聯(lián)劑，邊攪拌邊升溫至60~80°C，然后再恒溫?cái)嚢?0s~5min ; (3) 將步驟2得到的混合液在50~60°C恒溫靜置10~15min，然后涂覆或噴涂在建材表 面，自然晾干。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種地溝油合成的建材表面疏水改性劑，該疏水劑是油脂-無機(jī)交聯(lián)型疏水劑，組分包括：60~100重量份的地溝油，0~6重量份的乳化劑，10~30重量份的無機(jī)交聯(lián)劑，其中，地溝油中高級(jí)脂肪酸甘油酯的含量大于50%。本發(fā)明的疏水改性劑具有疏水能力穩(wěn)定，與建材表面結(jié)合牢固，經(jīng)濟(jì)成本低廉，適用于親水型建筑材料表面的疏水改性；采用油脂-無機(jī)交聯(lián)的方法提高了地溝油疏水成分與建材表面結(jié)合的穩(wěn)定度，使疏水效果得以長(zhǎng)久保持。
【IPC分類】C04B41-50
【公開號(hào)】CN104529530
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410783039
【發(fā)明人】屠浩馳, 沈競(jìng)躍, 林競(jìng)翔, 王智宇, 李輝
【申請(qǐng)人】寧波榮山新型材料有限公司
【公開日】2015年4月22日
【申請(qǐng)日】2014年12月17日