一种有机无机复合型混凝土表面防护剂的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种有机无机复合型混凝土表面防护剂的制备方法，涉及混凝土用外加剂技术领域，包括如下步骤：步骤一：秤取30g纳米二氧化钛粉体溶于100g水中，加入占粉体纳米二氧化钛质量为3

【技术实现步骤摘要】
一种有机无机复合型混凝土表面防护剂的制备方法


[0001]本专利技术涉及混凝土用外加剂
，具体为一种有机无机复合型混凝土表面防护剂的制备方法。

技术介绍

[0002]混凝土是最广泛使用的土木工程材料之一，它几乎是所有建筑结构中的基础材料，混凝土大量应用于建筑房屋、市政和桥梁等建设工程领域，为人类社会的建设和发展做出了重大贡献。在实际的使用过程中，复杂多变的侵蚀性环境作用会增加混凝土结构耐久性损伤，混凝土表面防护技术将混凝土结构与外部环境形成可靠的物理、化学隔绝层，使得过量水分子、氧离子、二氧化碳、溶液等腐蚀性介质无法与混凝土接触，可以起到防腐蚀作用、防水作用、防潮作用、装饰作用等，使用混凝土表面防护剂增加了混凝土工程结构的使用寿命，减少了修补的材料成本和人工成本成本，节约了资源；
[0003]授权公告号CN114956684A公开了一种使用纳米二氧化硅与低表面能物质制备超疏水性水泥基清洁涂层，该专利中使用的KH
‑
560型硅烷偶联剂合成的涂层表面接触角较小，超疏水性能较差，成膜性能较差，为此，本专利技术提供一种有机无机复合型混凝土表面防护剂的制备方法。

技术实现思路

[0004]本专利技术要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供一种有机无机复合型混凝土表面防护剂的制备方法，制备出的表面防护剂的表面接触角大于150
°
，拥有极好的超疏水性能，并且抗渗性能、成膜性能较好，可以有效解决
技术介绍
中的问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种有机无机复合型混凝土表面防护剂的制备方法，包括如下步骤：
[0006]步骤一：秤取30g纳米二氧化钛粉体溶于100g水中，加入占粉体纳米二氧化钛质量为3
‑
10％的分散剂，调节pH为6
‑
8之间，在磁力搅拌器上搅拌3
‑
4小时，使得纳米二氧化钛充分分散开，制得纳米二氧化钛分散液A。
[0007]步骤二：取50
‑
100份上述纳米二氧化钛分散液置于三口烧瓶中，加热至30
‑
50℃，温度恒定之后加入占纳米二氧化钛粉体质量的3％
‑
30％的含氟硅烷，充分搅拌均匀，加入占含氟硅烷质量为2
‑
8％的有机锡催化剂，继续反应3.5
‑
6h，即得氟硅烷超疏水改性的纳米二氧化钛溶液B。
[0008]步骤三：将丙烯酸和至少三种丙烯酸酯类单体混合加入水中，制备成为30
‑
80％浓度的溶液，搅拌均匀之后，秤取占上述单体总质量为1％
‑
2％的乳化剂加入三口烧瓶中，升温至50℃，调节pH为6.8
‑
8，开启搅拌，充分反应4
‑
6h，得到丙烯酸酯类乳液C。
[0009]步骤四：将三口烧瓶置于恒温水浴锅中，加入50
‑
100份水，加入占水质量为5％的步骤三所述丙烯酸酯类乳液C，开启搅拌，升温至20
‑
90℃之间，当温度恒定，加入占乳液C总质量为2
‑
5％的引发剂，继续搅拌反应30
‑
60min，将步骤2所述20
‑
80份B溶液和步骤与3所述
15
‑
90份C乳液使用恒压滴液漏斗，以一定滴加速率滴加至釜底，期间保持搅拌，当滴加结束后，继续搅拌保温1
‑
2h，调节其pH为6.8
‑
8，即得到有机
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无机复合型混凝土表面防护剂
[0010]作为本专利技术的一种优选技术方案，步骤一所述纳米二氧化钛粉体粒径为10nm、20nm、40纳米、60nm中的一种或多种组合。
[0011]作为本专利技术的一种优选技术方案，步骤一所述纳米二氧化钛粉体粒径为10nm、20nm、40纳米、60nm中的一种或步骤一中所述分散剂为乙醇、十六烷基三甲基溴化铵、六偏磷酸钠溶液、十二烷基苯磺酸钠、纤维素中的一种或多种组合。
[0012]作为本专利技术的一种优选技术方案，步骤二中所述溶液为含氟硅烷为乙烯基二甲氧基氟硅烷、甲基丙基酸三氟氟辛酯、聚三氟丙基甲基硅氧烷、十七氟癸基三甲氧基硅烷、甲基(3,3,3
‑
三氟丙基)二乙氧基硅烷、三乙氧基(1H,1H,2H,2H
‑
九氟己基)硅烷、十三氟辛基三甲氧基硅烷中的一种或多种组。
[0013]作为本专利技术的一种优选技术方案，步骤二所述有机锡催化剂为T21(二月桂酸二丁基锡)、U
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220H、U
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330、U
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200中的一种或多种组合。
[0014]作为本专利技术的一种优选技术方案，步骤三所述丙烯酸酯类单体为丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸环己酯、丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯。
[0015]作为本专利技术的一种优选技术方案，步骤三所述乳化剂为十二烷基苯磺酸钠、聚氧乙烯醚、山梨糖醇、油酸酯中的一种或两种以上组合。
[0016]作为本专利技术的一种优选技术方案，步骤四所述引发剂为过硫酸铵、过氧化氢、偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、过氧化二苯甲酰、过氧化二碳酸二异丙酯中的一种或多种组合。
[0017]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0018]1、本专利技术提供了一种有机
‑
无机复合型涂料的合成方法，使用含双键的乙烯基二甲氧基氟硅烷对纳米二氧化钛进行超疏水改性，改性后的纳米粒子能够与有机丙烯酸酯类涂料进行原位聚合，通过化学键合的方式使有机无机结合在一起，能够提高纳米二氧化钛的成膜性能，增加了有机无机复合混凝土防护剂的稳定性；
[0019]2、纳米二氧化钛中的羟基与硅氢键发生缩合反应，降低纳米二氧化钛本身的团聚作用，使用含氟硅键较多的氟硅烷参与反应，大大地提升了混凝土防护剂的表面接触角，且拥有超疏水的效果，能够有效防止外界水和其他侵蚀离子对混凝土的侵蚀，从而具备优异的混凝土防护效果；
[0020]3、纳米粒子的掺入能够吸收紫外线，改善了防护剂的抗老化性能和耐腐蚀性能，解决了有机类防护剂抗老化性能差的缺点，能够延长防护剂的使用寿命，节约资源，纳米二氧化钛具有光催化活性，能够吸收空气中的氮氧化合物，保护环境。
具体实施方式
[0021]下面将结合本专利技术实施例中，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围；
[0022]实施例一：一种有机无机复合型混凝土表面防护剂的制备方法，包括如下步骤：
[0023]步骤一：秤取30g纳米二氧化钛粉体溶于100g水中，加入质量为2g的十二烷基苯磺酸钠，调节pH为6.8，在磁力搅拌器上搅拌3小时，使得纳米二本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种有机无机复合型混凝土表面防护剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一：秤取30g纳米二氧化钛粉体溶于100g水中，加入占粉体纳米二氧化钛质量为3
‑
10%的分散剂，调节pH为6
‑
8之间，在磁力搅拌器上搅拌3
‑
4小时，使得纳米二氧化钛充分分散开，制得纳米二氧化钛分散液A；步骤二：取50
‑
100份上述纳米二氧化钛分散液置于三口烧瓶中，加热至30
‑
50℃，温度恒定之后加入占纳米二氧化钛粉体质量的3%
‑
30%的含氟硅烷，充分搅拌均匀，加入占含氟硅烷质量为2
‑
8%的有机锡催化剂，继续反应3.5
‑
6 h，即得氟硅烷超疏水改性的纳米二氧化钛溶液B；步骤三：将丙烯酸和至少三种丙烯酸酯类单体混合加入水中，制备成为30
‑
80%浓度的溶液，搅拌均匀之后，秤取占上述单体总质量为1%
‑
2%的乳化剂加入三口烧瓶中，升温至50℃，调节pH为6.8
‑
8，开启搅拌，充分反应4
‑
6h，得到丙烯酸酯类乳液C；步骤四：将三口烧瓶置于恒温水浴锅中，加入50
‑
100份水，加入占水质量为5%的步骤三所述丙烯酸酯类乳液C，开启搅拌，升温至20
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90℃之间，当温度恒定，加入占乳液C总质量为2
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5%的引发剂，继续搅拌反应30
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60min，将20
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80份步骤2得到的B溶液和15
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90份步骤3得到的C乳液使用恒压滴液漏斗以一定滴加速率滴加至釜底，期间保持搅拌，当滴加结束后，继续搅拌保温1
‑
2h，调节其pH为6.8
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【专利技术属性】
技术研发人员：敖凡，路涛，陈杰，方世昌，田应兵，
申请(专利权)人：贵州石博士科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：