一种无机渗透防水剂制造技术

本发明专利技术公开了一种无机渗透防水剂，属于建筑材料技术领域。本发明专利技术以纳米四氧化三铁为原料，加入甲基丙烯酸缩水甘油酯、二乙烯基苯进行乳液聚合，得到聚合物磁性微球，使得混凝土内部倍结晶物填充，提高了混凝土的自密实性能，实现对混凝土表面裂纹防护修复作用；本发明专利技术以甲基三乙氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷为主要原料，得到硅树脂添加剂，不仅可提高附着力，并形成疏水网络填充于间隙，提高与混凝土基体的结合力；本发明专利技术引入三乙醇胺在三乙醇胺分子中存在N原子，与金属离子形成共价键发生络合，增加混凝土的致密度，从而提高防水性能。本发明专利技术解决了目前渗透防水性防水性能差、自修复能力差，在渗透过程中，会与混凝土发生过早反应的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种无机渗透防水剂
本专利技术属于建筑材料
，具体涉及一种无机渗透防水剂。
技术介绍
混凝土是当今土木建筑工程当中应用最广的建筑材料，但是当今很多混凝土材料由于各种原因提前失效，有些是由于结构设计不当导致，但大多数是由结构的耐久性不足，腐蚀而导致的失效，在腐蚀过程中水起着很重要的作用，特别是沿海地区的混凝土材料，由于海洋和空气中潮湿的水分而被侵蚀，再加上海水中富含的氯化物盐类，侵入混凝土结构内部，使其因受到腐蚀而导致失效。目前，渗透性防水剂种类繁多，但是按其化学成分可分为无机渗透防水剂和有机渗透防水剂两大类。无机渗透防水剂，一般指的是由水玻璃为主要载体，并加以适量的催化剂、分散剂、助剂和水等复合而成的无色半透明液体，具有较高渗透性，直接喷涂于需要防水的混凝土表面，能迅速渗入内部，并与水泥水化产物Ca(OH)2发生反应，生成不溶于水且具有一定强度的硅酸盐，从而堵塞内部孔隙，封闭毛细孔通道，提高混凝土的抗渗能力。有机渗透防水剂，一般指的是有机硅或非有机硅高分子化合物为主要载体而合成的渗透防水剂，具有一定程度的渗透能力，能渗入混凝土表层，使之具有憎水性或者填充毛细孔，形成密实的毛细孔结构，同时具有良好的耐水性。然而部分无机渗透防水剂具有较高的粘度，使用的效果不是很理想；部分有机渗透防水剂还具有刺激气味，或毒性，或具有较高的生产成本，这些很大程度限制了其实际应用。目前公开了一种由碱金属硅酸盐、有机硅烷渗透剂、稳定剂、润湿分散剂、水制成的，并以实现提高混凝土表面致密性和憎水性，并使表面具有保护功能作为目标。虽然其采用了无机硅酸盐底涂方法和有机硅面涂方法，使其具有一定程度的防水和养护功能，但因其主要成分是具有比较高粘度的硅酸盐，在渗透过程中，硅酸盐不仅会影响到其他组成成分渗透到混凝土内部的速度，而且还会与混凝土发生过早反应，从而导致了渗透深度仅有2-5mm，防水层厚度不足，进而影响混凝土耐久性能。因此需开发一种耐水性和耐久性好的无机渗透防水剂。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题：针对目前渗透防水剂防水性能差、自修复能力差，在渗透过程中，会与混凝土发生过早反应的问题，提供一种无机渗透防水剂。为解决上述技术问题，本专利技术采用如下所述的技术方案是：一种无机渗透防水剂，包括如下组分，2~5份减水剂、2~6份引气剂、3~5份三乙醇胺，还包括20~30份无机防水剂基料、5~10份硅树脂添加剂；所述无机防水剂基料的制备方法，包括如下步骤：按质量份数计，取8~10份缓渗透自修复活性物、20~30份钛矿渣、6~8份钙矾石、8~10份水玻璃、2~5份氢氧化钙、1~4份水化硅酸钙搅拌混合，得混合物，取混合物按质量比100~200：2~5：100~150加入羟丙甲基纤维素、水搅拌混合，再加入混合物质量5~9%的吐温-80，于25~30℃搅拌混合，流化造粒，即得无机防水剂基料。所述缓渗透自修复活性物的制备方法为：S1.取纳米四氧化三铁粉末按质量比1~4：10~15加入乙醇，再加入纳米四氧化三铁粉末质量10~20%的甲基丙烯酸-3-（三甲氧基硅基）丙酯，超声分散，得超声分散液，升温至65~70℃，加入超声分散液质量5~10%的氨水搅拌混合，磁铁吸引，取吸引物经超纯水、无水乙醇洗涤，干燥，得干燥物；S2.取干燥物按质量比2~5：40~70加入超纯水，通入氮气保护，加入干燥物质量2~5倍的甲基丙烯酸缩水甘油酯和干燥物质量30~50%的二乙烯基苯，于70~75℃搅拌混合，得搅拌混合物，取搅拌混合物按质量比100~200：1~3加入过硫酸钾，保温，过滤，取滤饼干燥，研磨粉碎过300目筛，收集过筛颗粒；S3.取过筛颗粒按质量比1~3：10~20加入Tris缓冲液中，再加入过筛颗粒5~10%的碳酸酐酶，超声，于30~35℃振荡，经磁铁分离，即得缓渗透自修复活性物。所述步骤S2中加入过硫酸钾后的保温条件为：于70~75℃保温6~8h。所述硅树脂添加剂的制备方法为：（1）取二亚甲基-1,2-双（十二烷基二甲基溴化铵）按质量比2~5：1~3：10~20加入脂肪醇聚氧乙烯醚、去离子水，于45~50℃搅拌混合，再加入去离子水质量8~10%的氢氧化钠，升温至50~60℃搅拌混合，得混合物a，取混合物a按质量比30~50：4~7：2~8加入甲基三乙氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷搅拌混合，冷却至室温加入冰醋酸调节pH至6.8~7，得搅拌混合物；（2）取羟基硅油按质量比2~5：1~3加入含氢硅油，再加入羟基硅油质量30~50%的脂肪醇聚氧乙烯醚，升温至80~90℃搅拌混合，加入冰醋酸调节pH至6.5~7，再加入羟基硅油质量1~3倍的去离子水搅拌混合，得搅拌混合物a，取搅拌混合物a按质量比2~5：3~8加入搅拌混合物混合，即得硅树脂添加剂。所述步骤（1）中搅拌混合物的搅拌混合条件为：于300r/min、55~65℃搅拌混合2~4h。所述减水剂为：取干酪素按质量比3~7：8~10加入PC-1聚羧酸减水剂混合，即得。所述引气剂为：十二烷基苯磺酸钠按质量比2~5：1~3加入松香酸钠混合，即得。本专利技术与其他方法相比，有益技术效果是：（1）本专利技术以纳米四氧化三铁为原料，加入甲基丙烯酸-3-（三甲氧基硅基）丙酯进行表面修饰，增加与无机渗透防水活性物的相容性，再加入甲基丙烯酸缩水甘油酯、二乙烯基苯进行乳液聚合，得到聚合物磁性微球，引入环氧基，单分散性好，能固定更多的碳酸酐酶，增大负载量，加入碳酸酐酶进行固定，固定后将其与钛矿渣、钙矾石、水玻璃等无机防水剂进行复配，经羟丙甲基纤维素和乳液加入形成微囊结构，一方面在与混凝土形成防水凝胶的过程中，要经过微囊壁挤压破裂的释放过程，延迟了无机防水剂的渗透，从而不影响到其他组成成分渗透到混凝土内部的速度，不会与混凝土发生过早反应，另一方面碳酸酐酶在混凝土后期的防护过程中能与空气中二氧化碳进行可逆水合反应，加快碳酸氢根生成，生成的碳酸氢根一部分与水化产物反应，一部分分解成碳酸根离子和氢离子，使得混凝土内部倍结晶物填充，形成膨胀，提高了混凝土的自密实性能，同时在水泥石表面碱性环境下，碳酸酐酶利用碱性环境作为营养物质，能诱导加速碳酸钙沉积反应，实现对混凝土表面裂纹防护修复作用；（2）本专利技术以甲基三乙氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷为主要原料，进行乳液聚合，再与羟基硅油、含氢硅油进行复配，得到硅树脂添加剂，其具有独特的半有机半无机化学结构，具有优异疏水性、低表面能等，硅树脂中的硅羟基易于和混凝土表面的基团发生反应形成牢固的化学键，不仅可提高附着力，而且能深入孔隙及缝隙中交联形成网状而实现较长时间的防水防污效果，含氢、羟基的硅油中的硅氢键易于乙烯基反应，发生交联，形成疏水网络填充于混凝土间隙之间，提高与混凝土基体的结合力；（3）本专利技术引入三乙醇胺在三乙醇胺分子中存在N原子，N原子有一对未共用电子，很容易与金属离子形成共价键发生络合，与金属离子形成较为稳定的络合物,这些络合物在溶液中形成了许多的可溶区，从而提高了混凝土水化产物的扩散速率，缩短水泥水化过程中的潜伏期，提高早期强度，与减水剂中羧基充当了缓凝成分，R-COO-与Ca2+离子作用形成络合物，降低了水泥浆体中Ca2+离子的浓度，延缓氢氧化钙形成结晶，减少C-H-S凝胶的形成，对水泥的初期水化产本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无机渗透防水剂，按重量份数计包括如下组分，2~5份减水剂、2~6份引气剂、3~5份三乙醇胺，其特征在于，还包括20~30份无机防水剂基料、5~10份硅树脂添加剂；所述无机防水剂基料的制备方法，包括如下步骤：按质量份数计，取8~10份缓渗透自修复活性物、20~30份钛矿渣、6~8份钙矾石、8~10份水玻璃、2~5份氢氧化钙、1~4份水化硅酸钙搅拌混合，得混合物，取混合物按质量比100~200：2~5：100~150加入羟丙甲基纤维素、水搅拌混合，再加入混合物质量5~9%的吐温‑80，于25~30℃搅拌混合，流化造粒，即得无机防水剂基料。

【技术特征摘要】
1.一种无机渗透防水剂，按重量份数计包括如下组分，2~5份减水剂、2~6份引气剂、3~5份三乙醇胺，其特征在于，还包括20~30份无机防水剂基料、5~10份硅树脂添加剂；所述无机防水剂基料的制备方法，包括如下步骤：按质量份数计，取8~10份缓渗透自修复活性物、20~30份钛矿渣、6~8份钙矾石、8~10份水玻璃、2~5份氢氧化钙、1~4份水化硅酸钙搅拌混合，得混合物，取混合物按质量比100~200：2~5：100~150加入羟丙甲基纤维素、水搅拌混合，再加入混合物质量5~9%的吐温-80，于25~30℃搅拌混合，流化造粒，即得无机防水剂基料。2.根据权利要求1所述的无机渗透防水剂，其特征在于，所述缓渗透自修复活性物的制备方法为：S1.取纳米四氧化三铁粉末按质量比1~4：10~15加入乙醇，再加入纳米四氧化三铁粉末质量10~20%的甲基丙烯酸-3-（三甲氧基硅基）丙酯，超声分散，得超声分散液，升温至65~70℃，加入超声分散液质量5~10%的氨水搅拌混合，磁铁吸引，取吸引物经超纯水、无水乙醇洗涤，干燥，得干燥物；S2.取干燥物按质量比2~5：40~70加入超纯水，通入氮气保护，加入干燥物质量2~5倍的甲基丙烯酸缩水甘油酯和干燥物质量30~50%的二乙烯基苯，于70~75℃搅拌混合，得搅拌混合物，取搅拌混合物按质量比100~200：1~3加入过硫酸钾，保温，过滤，取滤饼干燥，研磨粉碎过300目筛，收集过筛颗粒；S3.取过筛颗粒按质量比1~3：10~20加入Tris缓冲液中，再加入过筛颗粒5~10%的碳酸酐酶，超声，于...

【专利技术属性】
技术研发人员：翟琳，路芸，庞成荣，
申请(专利权)人：翟琳，
类型：发明
国别省市：江苏,32