抗冻剂及其制备方法技术

本公开提供了一种抗冻剂，由引气剂、多孔材料和憎水材料组成；引气剂、多孔材料和憎水材料的重量配比为：引气剂：10重量份‑15重量份，多孔材料：40重量份‑50重量份，憎水材料：30重量份‑45重量份。本公开还提供了抗冻剂的制备方法。

Antifreeze agent and its preparation method

The present disclosure provides an anti-freezing agent consisting of air-entraining agent, porous material and hydrophobic material. The weight ratio of air-entraining agent, porous material and hydrophobic material is: air-entraining agent: 10 parts by 15 parts by weight, porous material: 40 parts by 50 parts by weight, hydrophobic material: 30 parts by weight. The present disclosure also provides a preparation method of antifreeze.

【技术实现步骤摘要】
抗冻剂及其制备方法
本公开属于建筑材料领域，尤其涉及一种抗冻剂及其制备方法，该抗冻剂用于混凝土抗冻或者砂浆抗冻。
技术介绍
在寒冷地区，混凝土冻融破坏是混凝土建筑物过早失效的主要原因之一。冻融循环直接导致混凝土内部结构损伤，使混凝土材料结构松散，力学性能退化，尤其是混凝土在含水量较高时的冻融环境作用下，不均匀冻胀力和冻胀变形所引起的巨大破坏作用，对混凝土强度和结构安全性将产生显著的影响。例如中国专利文献CN107902948A提到了一种混凝土引气剂的制备方法，可以用提高混凝土抗冻融效果，其成分为聚硅氧烷；例如中国专利文献CN106467371A介绍了一种抗冻融型混凝土泵送剂，利用引气剂提高混凝土抗冻融效果；例如中国专利文献CN106396466A介绍了一种混凝土复合减水剂及其制备方法，利用引气剂提高混凝土抗冻融效果；例如中国专利文献CN101549973B公开了一种复合型混凝土高效减水剂，利用引气剂提高混凝土抗冻融效果。然而现有技术中的上述引气剂的抗冻效果并不理想。
技术实现思路
为了解决至少一个上述技术问题，本公开提供一种新型的抗冻剂及其制备方法。本公开的技术方案采用引气剂+沸石粉+憎水材料(硬脂酸、硬脂酸钙或石蜡等等)的配方组合，利用引气剂在混凝土中引入孔来缓冲孔溶液体积变化对混凝土结构自身产生的破坏，同时沸石的多孔结构进一步起到缓冲的作用，混凝土冻融主要是内部水冻胀造成的，硬脂酸、硬脂酸钙、石蜡等属于憎水材料，能够隔绝外部水进入混凝土内部，起到提高混凝土抗冻融的效果。本公开的抗冻剂及其制备方法通过以下技术方案实现。根据本公开的第一方面，提供一种抗冻剂，由引气剂、多孔材料和憎水材料组成；引气剂、多孔材料和憎水材料的重量配比为：引气剂：10重量份-15重量份，多孔材料：40重量份-50重量份，憎水材料：30重量份-45重量份。根据本公开的至少一个实施方式，憎水材料选自下列材料的一种或两种以上的组合：硬脂酸、硬脂酸钙、石蜡。根据本公开的至少一个实施方式，多孔材料为下列材料中的一种或两种的组合：沸石、硅藻土。根据本公开的至少一个实施方式，引气剂被封装在多孔材料的分子间空腔中；憎水材料被封装在多孔材料的分子间空腔中。根据本公开的至少一个实施方式，憎水材料先于引气剂被封装在多孔材料的分子间空腔中。根据本公开的至少一个实施方式，引气剂主要成分为聚硅氧烷。根据本公开的另一方面，提供一种制备上述抗冻剂的方法，包括以下步骤：1)在120-140℃的温度下，通过混合的方式将憎水材料封装到多孔材料的分子间空腔中；2)待步骤1)中的混合物冷却至20-40℃，将引气剂与混合物进行混合，使得引气剂被封装到多孔材料的分子间空腔中，制得抗冻剂。根据本公开的又一方面，提供一种制备上述抗冻剂的方法，包括以下步骤：1)在100-110℃的温度下将引气剂和憎水材料均匀混合；2)将步骤1)制得的混合物升温至120-140℃，与多孔材料均匀混合，制得抗冻剂。根据本公开的又一方面，提供一种制备上述抗冻剂的方法，包括以下步骤：1)在20-40℃的温度下将引气剂、憎水材料和多孔材料均匀混合；2)将步骤1)制得的混合物升温至120-140℃，再次均匀混合，制得抗冻剂。根据本公开的又一方面，提供一种上述抗冻剂在建筑材料中的应用，抗冻剂的用量为建筑材料中的胶凝材料重量的0.5-1％。附图说明附图示出了本公开的示例性实施方式，并与其说明一起用于解释本公开的原理，其中包括了这些附图以提供对本公开的进一步理解，并且附图包括在本说明书中并构成本说明书的一部分。图1是本公开一个实施方式的抗冻剂制备方法的流程示意图。图2是本公开一个实施方式的抗冻剂制备方法的流程示意图。图3是本公开一个实施方式的抗冻剂制备方法的流程示意图。具体实施方式下面结合附图和实施方式对本公开作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于解释相关内容，而非对本公开的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本公开相关的部分。需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本公开。根据本公开的一个实施方式，本公开的抗冻剂由引气剂、多孔材料和憎水材料组成；引气剂、多孔材料和憎水材料的重量配比为：引气剂：10重量份-15重量份，多孔材料：40重量份-50重量份，憎水材料：30重量份-45重量份。根据本公开的一个实施方式，憎水材料选自下列材料的一种或两种以上的组合：硬脂酸、硬脂酸钙、石蜡。其中，还可以选用其他适于在建筑材料尤其是混凝土中使用的憎水材料。根据本公开的一个实施方式，多孔材料为下列材料中的一种或两种的组合：沸石、硅藻土。其中，还可以选用其他适于在建筑材料尤其是混凝土中使用的多孔材料。根据本公开的一个实施方式，引气剂被封装在多孔材料的分子间空腔中；憎水材料被封装在多孔材料的分子间空腔中。例如，在混凝土中掺加引气剂，能够在混凝土中适当引入孔，这些孔能够缓冲孔溶液体积变化对混凝土结构产生的破坏，多孔材料例如沸石的特点是具有架状结构，即在沸石的晶体内，分子像搭架子似地连在一起，中间形成很多空腔，这些空腔能够进一步起到缓冲冻胀破坏的作用。硬脂酸、硬脂酸钙和石蜡等属于憎水材料，能够隔绝外部水进入混凝土内部，起到提高混凝土抗冻融的效果，且石蜡本身具有一定的强度、一定的粘结性、柔韧性和密封性，在建筑材料上用于防水效果好，提高建筑物耐久性。根据本公开的一个实施方式，优选地，憎水材料先于引气剂被封装在多孔材料的分子间空腔中。根据本公开的一个实施方式，引气剂主要成分为聚硅氧烷。引气剂还可以使用现有技术中其他类型的引气剂。根据本公开的一个实施方式，如图1所示，上述抗冻剂的制备方法包括以下步骤：1)在120-140℃的温度下，通过混合的方式将憎水材料封装到多孔材料的分子间空腔中；2)待步骤1)中的混合物冷却至20-40℃，将引气剂与混合物进行混合，使得引气剂被封装到多孔材料的分子间空腔中，制得抗冻剂。根据本公开的一个实施方式，如图2所示，上述抗冻剂的制备方法包括以下步骤：1)在100-110℃的温度下将引气剂和憎水材料均匀混合；2)将步骤1)制得的混合物升温至120-140℃，与多孔材料均匀混合，制得抗冻剂。根据本公开的一个实施方式，如图3所示，上述抗冻剂的制备方法包括以下步骤：1)在20-40℃的温度下将引气剂、憎水材料和多孔材料均匀混合；2)将步骤1)制得的混合物升温至120-140℃，再次均匀混合，制得抗冻剂。根据本公开的一个实施方式，本公开的抗冻剂应用于建筑材料中，建筑材料为包含胶凝材料的建筑材料，抗冻剂的用量为建筑材料中的胶凝材料重量的0.5-1％。例如混凝土中，水泥、粉煤灰和/或矿粉作为胶凝材料，则本公开的抗冻剂的用量为混凝土中的水泥、粉煤灰和矿粉总重量的0.5-1％。本公开的抗冻剂具有良好的抗冻效果。下面结合几个实施例做详细说明。实施例1实施例1所采用的抗冻剂的重量配比为：引气剂10重量份；沸石粉50重量份；石蜡40重量份。抗冻剂所采用的制备方法为：先在140℃高温下，将石蜡封装到沸石粉的孔(即沸石粉的分子间空腔)中，然后待温度降低到常温时，再通过高速混合将引气剂也封装到沸石粉的孔中。混凝土本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种抗冻剂，其特征在于，由引气剂、多孔材料和憎水材料组成；所述引气剂、多孔材料和憎水材料的重量配比为：引气剂：10重量份‑15重量份，多孔材料：40重量份‑50重量份，憎水材料：30重量份‑45重量份。

【技术特征摘要】
1.一种抗冻剂，其特征在于，由引气剂、多孔材料和憎水材料组成；所述引气剂、多孔材料和憎水材料的重量配比为：引气剂：10重量份-15重量份，多孔材料：40重量份-50重量份，憎水材料：30重量份-45重量份。2.根据权利要求1所述的抗冻剂，其特征在于，所述憎水材料选自下列材料的一种或两种以上的组合：硬脂酸、硬脂酸钙、石蜡。3.根据权利要求1或2所述的抗冻剂，其特征在于，所述多孔材料为下列材料中的一种或两种的组合：沸石、硅藻土。4.根据权利要求1至3中任一项所述的抗冻剂，其特征在于，所述引气剂被封装在所述多孔材料的分子间空腔中；所述憎水材料被封装在所述多孔材料的分子间空腔中。5.根据权利要求4所述的抗冻剂，其特征在于，所述憎水材料先于所述引气剂被封装在多孔材料的分子间空腔中。6.根据权利要求1所述的抗冻剂，其特征在于，所述引气剂主要成分为聚硅氧烷。7.一种制备权利要求1-6任一项所述的抗冻剂的方法，其特征在于，包...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾福杰，赵顺增，刘立，李长成，郑永辉，
申请(专利权)人：中国建筑材料科学研究总院有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11