一种脱硫石膏有机硅改性乳液防水剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种脱硫石膏有机硅改性乳液防水剂，由苯乙烯20‑25份、丙烯酸异丁酯25‑30份、功能单体4‑5份、乳化剂3‑5份、有机硅6‑8份、硅溶胶4‑6份、去离子水40‑50份、过硫酸钾0.4‑0.7份、碳酸氢钠0.4‑0.7份和聚乙烯醇0.2‑0.5份组成，具有分散性好、固含量高、稳定性高、耐候性好和在一定条件下能够提高脱硫石膏制品的强度的特点，同时，本发明专利技术还公开了脱硫石膏有机硅改性乳液防水剂的制备方法。

Desulfurization gypsum organosilicon modified emulsion waterproofing agent and preparation method thereof

The invention discloses a desulfurization gypsum organosilicon modified emulsion water proofing agent, which comprises styrene 20, 25 parts, isobutyl acrylate 25, 30 parts, functional monomers 4, 5 parts, emulsifier 3, 5 parts, silicone 6, 8 parts, silica sol 4, 4 parts, deionized water, 4, potassium persulfate, sodium bicarbonate, and polyvinyl alcohol. The composition is 0.2, 0.5, and has the characteristics of good dispersibility, high solid content, high stability, good weather resistance, and can improve the strength of desulfurized gypsum products under certain conditions. Meanwhile, the invention also discloses a preparation method of desulfurized gypsum organosilicon modified emulsion waterproof agent.

【技术实现步骤摘要】
一种脱硫石膏有机硅改性乳液防水剂及其制备方法
本专利技术涉及化工与材料
，具体涉及一种脱硫石膏有机硅改性乳液防水剂及其制备方法。
技术介绍
脱硫石膏属于气硬性材料，适合做墙体材料，具有原材料来源广泛、材料生产能耗低、工艺性能好等优点。但是，脱硫石膏制品有一个耐水性差的致命弱点，在吸水后强度损失可达75％，并且极易发生翘曲变形，其应用受到很大的限制，因而耐水型脱硫石膏的研究一直是国内外颇受重视的课题。为解决脱硫石膏受潮后强度降低，易翘曲变形等耐水性差的问题，各国采取了各种途径和措施进行脱硫石膏防水性的研究，但总体可以归纳为三个方面：一方面是在脱硫石膏表面涂覆或涂刷防水材料；另一方面是在脱硫石膏中掺加磨细无机材料，提高脱硫石膏的耐水性；第三方面是在脱硫石膏中掺加水乳型防水剂，改善脱硫石膏的防水性能。公开号：CN103553415A的中国专利技术专利申请(公开日2014年02月05日)公开了石膏制品阳离子乳化沥青防水剂，该方法通过表面涂覆、浸渍的方式对石膏制品进行防水处理，但是这种方法并没有从根本上解决石膏的耐水性问题，防水效果不具有长久性；公开号：CN103242018A的中国专利技术专利申请(公开日2013年08月14日)公开了一种脱硫石膏砌块用防水剂，该方法通过硬酯酸、聚乙烯醇、水泥、硼酸盐防水剂使其由亲水表面变成憎水表面，从而阻止水分的入侵达到防水等特点；公开号：CN102180647A的中国专利技术专利申请(公开日2011年09月14日)公开了一种脱硫建筑石膏防水砌块，该方法采用脱硫建筑石膏30％-94％，硅钙渣0％-50％，低碱度硫铝酸盐水泥6％-20％。为脱硫建筑石膏砌块的改进，极大的提高石膏砌块的耐水性，此类方法虽然有一定的防水效果，但是很大限度的改变了脱硫石膏的纯度，不利于脱硫石膏制品的可塑性；公开号CN106186801A的中国专利技术专利申请(公开日2016年12月07日)公开了一种复合改性石膏防水剂的制备方法，该方法采用甲基硅酸醇钠、去离子水、松香酸聚氧乙烯酯、甘油、聚乙烯醇及过硫酸钾放入由氮气保护的反应釜中搅拌反应，用氟化硅置换反应釜中气体，来制备石膏防水剂，此种方法对设备条件要求高，耗时较长。目前，国内水乳型脱硫石膏防水剂主要为石蜡乳液、松香乳液和沥青改性乳液，但是，此类防水剂存在两个缺点：一是添加量较多，添加量一般在石膏用量的10％左右；二是储存稳定性差，一般储存期不超过3个月。
技术实现思路
为解决上述现有技术中存在的技术缺陷，本专利技术提供了一种转化率高，合成工艺方便，经济环保的脱硫石膏有机硅改性乳液防水剂及其制备方法，具有性能稳定、添加量少且制备工艺简单等特点。本专利技术解决其技术问题是通过以下技术方案实现的：一种脱硫石膏有机硅改性乳液防水剂，由以下重量份组分组成：作为优选的技术方案，所述苯乙烯为采用5％的氢氧化钠溶液进行预处理而洗去阻聚剂的苯乙烯。作为优选的技术方案，所述乳化剂为非离子乳化剂壬基酚聚氧乙烯醚和阴离子乳化剂十二烷基硫酸钠复合乳化剂，所述非离子乳化剂壬基酚聚氧乙烯醚、阴离子乳化剂十二烷基硫酸钠复合乳化剂的比例为4:1-2:1。作为优选的技术方案，所述功能单体为甲基丙烯酸甲酯、衣康酸单丁酯、N-羟甲基丙烯酰胺、甲基丙烯酸缩水甘油酯中的一种或几种。作为优选的技术方案，所述有机硅为KH-151、KH-550、MPTS、含氢硅油203中的一种或几种。作为优选的技术方案，所述硅溶胶为纳米级的无定形二氧化硅的胶体粒子在水或有机溶剂中的分散体系，所述硅溶胶的PH值为2.0-7.0，平均粒径为10-20nm。所述的脱硫石膏有机硅改性乳液防水剂的制备方法，其特征在于：步骤一：按重量份取去离子水，并分成去离子水一、去离子水二和去离子水三，所述去离子水一、去离子水二和去离子水三的重量比例为1:2:1，再将去离子水一以及按重量份取得的所述复合乳化剂、苯乙烯、丙烯酸异丁酯、功能单体进行高强度搅拌混合，混合时间为20min，制备得到预乳化液a待用；步骤二：按重量份取所述过硫酸铵溶于去离子水二中，调配得到引发剂溶液b待用；步骤三：按重量份比取碳酸氢钠和去离子水三加入反应釜中，并搅拌溶解，调节温度升高至60-70℃，反应时间为30min，制备得到溶液c待用；步骤四：将所述步骤一中的预乳化液a分为预乳化液a1和预乳化液a2，将所述步骤二中的引发剂溶液b分为引发剂溶液b1和引发剂溶液b2，取所述预乳化液a1和所述引发剂溶液b1滴入所述步骤三中的溶液c中，并搅拌混合，搅拌速度为350-400r/min，调节温度升高至80-85℃，制备得到种子乳液d待用；步骤五：按重量份取有机硅单体混入所述步骤四中的预乳化液a2中，再与所述步骤四中的引发剂溶液b2同时滴加进所述步骤四中的种子乳液d中，并搅拌混合，搅拌速度为280-340r/min，同时保温反应1-2h，之后加入所述硅溶胶一同搅拌30min，调节温度降低至40℃以下，制得溶液e待用；步骤六：用氨水调解所述步骤五中的溶液e的pH值至7-8并过滤，制得所述脱硫石膏有机硅改性乳液防水剂。本专利技术的有益技术效果为：(1)通过非离子乳化剂和阴离子乳化剂的复合，大大提高了改性乳液的稳定性，在400r/min的速度下1h不破乳；(2)加入功能单体，使高分子链中引入了功能型基团，从而使改性乳液的耐候性与抗冻融性得到很大提高；(3)加入有机硅单体，提高了乳胶膜的交联度，极大地提高改性乳液的耐水性能、分散性和附着力；(4)在脱硫石膏晶体上形成一层疏水膜，不会破坏脱硫石膏的晶型结构；(5)在0.1％的掺量下，能够使得脱硫石膏的软化系数可达到0.7以上，极大限度的提高了脱硫石膏的应用范围。具体实施方式下面通过具体实施例对本专利技术作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本专利技术的保护范围。需要说明的是，以下实施例中的苯乙烯为采用5％的氢氧化钠溶液进行预处理而洗去阻聚剂的苯乙烯；乳化剂为非离子乳化剂壬基酚聚氧乙烯醚和阴离子乳化剂十二烷基硫酸钠复合乳化剂，且非离子乳化剂壬基酚聚氧乙烯醚、阴离子乳化剂十二烷基硫酸钠复合乳化剂的比例为4:1-2:1；功能单体为甲基丙烯酸甲酯、衣康酸单丁酯、N-羟甲基丙烯酰胺、甲基丙烯酸缩水甘油酯中的一种或几种；有机硅为KH-151、KH-550、MPTS、含氢硅油203中的一种或几种；硅溶胶为纳米级的无定形二氧化硅的胶体粒子在水或有机溶剂中的分散体系，所述硅溶胶的PH值为2.0-7.0，平均粒径为10-20nm。实施例1一种脱硫石膏有机硅改性乳液防水剂，由以下重量份组分组成：制备方法步骤一：按重量份取去离子水，并分成去离子水一、去离子水二和去离子水三，所述去离子水一、去离子水二和去离子水三的重量比例为1:2:1，再将去离子水一以及按重量份取得的所述复合乳化剂、苯乙烯、丙烯酸异丁酯、功能单体进行高强度搅拌混合，混合时间为20min，制备得到预乳化液a待用；步骤二：按重量份取所述过硫酸铵溶于去离子水二中，调配得到引发剂溶液b待用；步骤三：按重量份比取碳酸氢钠和去离子水三加入反应釜中，并搅拌溶解，调节温度升高至60℃，反应时间为30min，制备得到溶液c待用；步骤四：将所述步骤一中的预乳化液a分为预乳化液a1和预乳化液a2，将所述步骤二中的引发剂溶本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种脱硫石膏有机硅改性乳液防水剂，其特征在于：由以下重量份组分组成：

【技术特征摘要】
1.一种脱硫石膏有机硅改性乳液防水剂，其特征在于：由以下重量份组分组成：。2.根据权利要求1所述的脱硫石膏有机硅改性乳液防水剂，其特征在于：所述苯乙烯为采用5％的氢氧化钠溶液进行预处理而洗去阻聚剂的苯乙烯。3.根据权利要求1或2所述的脱硫石膏有机硅改性乳液防水剂，其特征在于：所述乳化剂为非离子乳化剂壬基酚聚氧乙烯醚和阴离子乳化剂十二烷基硫酸钠复合乳化剂，所述非离子乳化剂壬基酚聚氧乙烯醚、阴离子乳化剂十二烷基硫酸钠复合乳化剂的比例为4:1-2:1。4.根据权利要求1或2所述的脱硫石膏有机硅改性乳液防水剂，其特征在于：所述功能单体为甲基丙烯酸甲酯、衣康酸单丁酯、N-羟甲基丙烯酰胺、甲基丙烯酸缩水甘油酯中的一种或几种。5.根据权利要求1或2所述的脱硫石膏有机硅改性乳液防水剂，其特征在于：所述有机硅为KH-151、KH-550、MPTS、含氢硅油203中的一种或几种。6.根据权利要求1或2所述的脱硫石膏有机硅改性乳液防水剂，其特征在于：所述硅溶胶为纳米级的无定形二氧化硅的胶体粒子在水或有机溶剂中的分散体系，所述硅溶胶的PH值为2.0-7.0，平均粒径为10-20nm。7.根据权利要求1所述的脱硫石膏有机硅改性乳液防水剂的制备方法，其特征在于：步骤一：按重量份取去离子水，并分成去离子水一、去离子水二...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴其胜，马红恩，李娟，张长森，诸华军，黎水平，
申请(专利权)人：盐城普菲特新材料科技有限公司，盐城工学院，
类型：发明
国别省市：江苏,32