一种疏水硅溶胶及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种疏水硅溶胶，包括如下重量份数的组分：80‑100份蒸馏水、10‑20份有机硅防水剂、3‑8份离子表面活性剂、2‑4份稀碱溶液，所述有机硅防水剂选自有机硅酸盐，所述有机硅酸盐包括：甲基硅酸钠、甲基硅酸钾、二甲基硅酸钠和乙基硅酸钠，所述有机硅防水剂包括：聚甲基三乙氧机硅烷和含氢聚硅氧烷，所述有机硅防水剂可选溶剂型有机硅防水剂或乳液型有机硅防水剂，所制备出的疏水性硅溶胶在水泥砂浆中应用。本发明专利技术通过离子交换法，采用有机硅防水剂作为硅源，所制备的疏水性硅溶胶具有较好的防水性能，并解决了硅溶胶含盐量高容易导致凝胶，稳定性不好的问题，本发明专利技术疏水性硅溶胶在砂浆中的应用解决了砂浆中防水效果差，水泥砂浆中含盐量高问题。

A hydrophobic silica sol and its preparation method

The invention discloses a hydrophobic silica sol, which comprises 80 \u2011 100 parts of distilled water, 10 \u2011 20 parts of silicone waterproof agent, 3 \u2011 8 parts of ionic surfactant, 2 \u2011 4 parts of dilute alkali solution. The silicone waterproof agent is selected from organosilicate, and the organosilicate salt includes: sodium methylsilicate, potassium methylsilicate, sodium dimethylsilicate and sodium ethylsilicate Organosilicon waterproofing agents include polymethyl triethylene oxide silane and hydrogenated polysiloxane, silicone water repellent, solvent based organosilicon waterproofing agent or emulsion type organosilicon waterproofing agent. The prepared hydrophobic silica sol is applied in cement mortar. The invention adopts organosilicon waterproofing agent as the silicon source through the ion exchange method, and the prepared hydrophobic silica sol has better waterproof performance, and solves the problem that the silica sol has high salt content, which leads to gel failure and poor stability. The application of the hydrophobic silica sol in the mortar solves the problem of poor waterproof effect in the mortar and high salt content in the cement mortar.

【技术实现步骤摘要】
一种疏水硅溶胶及其制备方法
本专利技术涉及疏水硅溶胶
，尤其涉及一种疏水硅溶胶。
技术介绍
硅溶胶为纳米级的二氧化硅颗粒在水中或溶剂中的分散液。由于硅溶胶中的SiO2含有大量的水及羟基，故硅溶胶也可以表述为mSiO2·nH2O。制备硅溶胶有不同的途径。最常用的方法有离子交换法、硅粉一步水解法、硅烷水解法等，硅溶胶属胶体溶液，无臭、无毒。硅溶胶为纳米级的二氧化硅颗粒在水中或溶剂中的分散液。由于硅溶胶中的SiO2含有大量的水及羟基，故硅溶胶也可以表述为SiO2·nH2O。现有的硅溶胶含盐量高容易导致凝胶，稳定性不好的问题，特别在与砂浆进行应用结合是其防水性能较差，所制得的砂浆在抗压能力效果不强。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决现有技术中“现有的硅溶胶含盐量高容易导致凝胶，稳定性不好的问题，特别在与砂浆进行应用结合是其防水性能较差，所制得的砂浆在抗压能力效果不强”的缺陷，从而提出一种疏水硅溶胶。为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：一种疏水硅溶胶，包括如下重量份数的组分：80-100份蒸馏水、10-20份有机硅防水剂、3-8份离子表面活性剂、2-4份稀碱溶液。优选的，所述有机硅防水剂选自有机硅酸盐，所述有机硅酸盐包括：甲基硅酸钠、甲基硅酸钾、二甲基硅酸钠和乙基硅酸钠，所述有机硅防水剂可选溶剂型有机硅防水剂或乳液型有机硅防水剂，所述有机硅防水剂包括：聚甲基三乙氧机硅烷和含氢聚硅氧烷，所述乳液型有机硅防水剂包括：甲基含氢硅油乳液、羟基硅油乳液、烷基烷氧基硅烷乳液。优选的，所述阳离子交换树脂选自强酸型阳离子交换树脂和弱酸型阳离子交换树脂中的一种或两种。优选的，所述离子表面活性剂选自十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、平平加O、聚乙烯醇中的一种或几种。优选的，所述稀碱溶液选自氢氧化钠、氢氧化钾、氨水、尿素中的一种或几种。优选的，所制备出的疏水性硅溶胶在水泥砂浆中应用。优选的，所述水泥砂浆水泥为普通硅酸盐水泥P.O42.5；所述砂为中国ISO标准砂；所述水为自来水，所述水泥砂浆的各组分质量比，水泥：标准砂浆：水为2：6：1。一种疏水硅溶胶的制备方法，包括如下步骤：S1：阳离子交换树脂分别经过一定时间的盐洗、碱洗、酸洗，得到pH1.0-2.5的离心干树脂，取一定量的干树脂放入具有搅拌的容器中。S2：配制一定浓度的有机硅防水溶液，在一定的滴加速度下，滴入到具有一定搅拌速度的干树脂中，经过一段时间的交换反应后，调节pH6.0-6.5，再充分反应30min，并过滤树脂，得到聚硅酸溶液。S3：向所得到的滤液中加入离子表面活性剂，搅拌均匀，再加入稀碱溶液调节pH8.0-10.0，调节完pH后搅拌继续，过程中SiO2粒径不断增长，稳定后得到一定浓度的疏水性硅溶胶。S4：将得到的低浓度的疏水性硅溶胶进行加热蒸发浓缩，或超滤浓缩，以得到合适浓度的产品，然后进一步进行纯化，可采用离心分离法除去其中杂质，制得高纯度疏水性硅溶胶。S5：首先用水清除树脂中残留的硅酸钠溶液，再用质量分数为10％的氯化钠溶液淋洗离子交换树脂，水洗后，再经过碱泡、酸泡，这样处理后的离子交换树脂可进行循环利用。S6：将所制备的疏水性硅溶胶取出，然后加入特定比例的砂浆进行应用。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：1、本专利技术中制备的疏水性硅溶胶，外观澄清透明，无需表面改性，稳定性较好，防水效果良好，抗压强度较佳，制备方法简便，具有较好的重现性，具备优良的工业化前景。2、本专利技术通过离子交换法，采用有机硅防水剂作为硅源，所制备的疏水性硅溶胶具有较好的防水性能，并解决了硅溶胶含盐量高容易导致凝胶，稳定性不好的问题，本专利技术疏水性硅溶胶在砂浆中的应用解决了砂浆中防水效果差，水泥砂浆中含盐量高问题。具体实施方式实施例一一种疏水硅溶胶，包括如下重量份数组分：80份蒸馏水、10份有机硅防水剂、3份离子表面活性剂、2份稀碱溶液。疏水硅溶胶制备方法包括如下步骤：S1：阳离子交换树脂分别经过一定时间的盐洗、碱洗、酸洗，得到pH1.0-2.5的离心干树脂，取一定量的干树脂放入具有搅拌的容器中，离子交换树脂选自强酸型阳离子交换树脂。S2：配制一定浓度的有机硅防水溶液，在一定的滴加速度下，滴入到具有一定搅拌速度的干树脂中，经过一段时间的交换反应后，调节pH6.0-6.5，再充分反应30min，并过滤树脂，得到聚硅酸溶液，有机硅防水剂选自有机硅酸盐，有机硅酸盐包括：甲基硅酸钠、甲基硅酸钾、二甲基硅酸钠和乙基硅酸钠，有机硅防水剂可选溶剂型有机硅防水剂或乳液型有机硅防水剂，有机硅防水剂包括：聚甲基三乙氧机硅烷，乳液型有机硅防水剂包括：甲基含氢硅油乳液、羟基硅油乳液、烷基烷氧基硅烷乳液。S3：向所得到的滤液中加入离子表面活性剂，搅拌均匀，再加入稀碱溶液调节pH8.0-10.0，调节完pH后搅拌继续，过程中SiO2粒径不断增长，稳定后得到一定浓度的疏水性硅溶胶，离子表面活性剂选自十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠一种或几种，稀碱溶液选自氢氧化钠、氢氧化钾中一种或几种。S4：将得到的低浓度的疏水性硅溶胶进行加热蒸发浓缩，或超滤浓缩，以得到合适浓度的产品，然后进一步进行纯化，可采用离心分离法除去其中杂质，制得高纯度疏水性硅溶胶，该高纯度疏水性硅溶胶外观澄清透明，无需表面改性，稳定性较好，防水效果良好，抗压强度较佳，制备方法简便，具有较好的重现性，具备优良的工业化前景。S5：首先用水清除树脂中残留的硅酸钠溶液，再用质量分数为10％的氯化钠溶液淋洗离子交换树脂，水洗后，再经过碱泡、酸泡，这样处理后的离子交换树脂可进行循环利用。S6：将制备疏水性硅溶胶取出，然后加入特定比例砂浆进行应用。防水砂浆其包括下步骤：按本领域常规水泥砂浆制备方法制备，将配方中各组分混合均匀即可。各组分质量比例为：水泥为普通硅酸盐水泥P.O42.5；砂为中国ISO标准砂；水为自来水，疏水性硅溶胶在砂浆中应用原料配方：编号原料质量比1水泥22标准砂63水14疏水性硅溶胶1疏水性硅溶胶在砂浆中应用制备方法，其包括下步骤：根据上原料配方，加入上表中质量比水225g于容器中，将上表中质量比水泥450g加入水中，并置于水泥胶砂搅拌器上低速搅拌均匀，再自动加入上表中质量比标准砂1350g、疏水性硅溶胶225g再高速搅拌均匀。根据砂浆实验项目及数量不同，养护条件与测试方法如下：S1.抗压强度：试验共进行3次，每次用有底试模成型40×40×160mm试件三组，共三块，在(20±3)℃环境温度下成型，采用混泥土振动台振动15s，然后静置(24±2)h脱模。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种疏水硅溶胶，其特征在于，包括如下重量份数的组分：/n80-100份蒸馏水、10-20份有机硅防水剂、3-8份离子表面活性剂、2-4份稀碱溶液。/n

【技术特征摘要】
1.一种疏水硅溶胶，其特征在于，包括如下重量份数的组分：
80-100份蒸馏水、10-20份有机硅防水剂、3-8份离子表面活性剂、2-4份稀碱溶液。


2.根据权利要求1所述的一种疏水硅溶胶，其特征在于，所述有机硅防水剂选自有机硅酸盐，所述有机硅酸盐包括：甲基硅酸钠、甲基硅酸钾、二甲基硅酸钠和乙基硅酸钠，所述有机硅防水剂可选溶剂型有机硅防水剂或乳液型有机硅防水剂，所述有机硅防水剂包括：聚甲基三乙氧机硅烷和含氢聚硅氧烷，所述乳液型有机硅防水剂包括：甲基含氢硅油乳液、羟基硅油乳液、烷基烷氧基硅烷乳液。


3.根据权利要求1所述的一种疏水硅溶胶，其特征在于，所述阳离子交换树脂选自强酸型阳离子交换树脂和弱酸型阳离子交换树脂中的一种或两种。


4.根据权利要求1所述的一种疏水硅溶胶，其特征在于，所述离子表面活性剂选自十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、平平加O、聚乙烯醇中的一种或几种。


5.根据权利要求1所述的一种疏水硅溶胶，其特征在于，所述稀碱溶液选自氢氧化钠、氢氧化钾、氨水、尿素中的一种或几种。


6.根据权利要求1所述的一种疏水硅溶胶，其特征在于，所制备出的疏水性硅溶胶在水泥砂浆中应用。


7.根据权利要求6所述的一种疏水硅溶胶，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：闫鹏飞，季金苟，盘登科，谢方奎，
申请(专利权)人：重庆兴渝新材料研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆;50