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有机硅乳液型混凝土表面防护剂的研究 李亚芬 张滨刘桂英 (黑龙江省水利科学研究院) 摘要：本研究采用多羟基乙(氧)基硅氧烷液体作为混凝土防护剂的基料，同时优选复配性能优良的乳 化剂体系．制得了憎水性优异，具有优皂稳定性的和较强渗透性的乳液型防护剂，可渗入混凝土内部3～ 6衄，对混凝土的抗腐蚀性、耐冻融性改善作用。 关键词；混凝土防护剂防水抗老化 混凝土因冻融剥蚀而产生的破坏是寒冷地区中小型水工混凝土建筑物主要的问题之 一。而引起混凝土冻融破坏的直接原因除低温作用，旋工质量差外，水的侵入(渗入)也 是主要原因。由于水工混凝土建筑物长期与水接触，而混凝土内部又具有一定的贯通孔隙， 水的渗透会加剧混凝土的冻融破坏。因此，用表面防护层来隔断混凝土与水的接触，可以 减缓冻融剥蚀破坏的发展。同时表面防护层还会有效的阻止水中其它有害成分(氯离子、 二氧化碳等)对混凝土的侵蚀。 通过对国内外各类混凝土表面防护涂料来考察分析，就混凝土表面防护材料来讲，主 要有两大类，一类是以水泥为主的，加入一些添加荆，用改善混凝土(或砂浆)的密实性 的方式来改善混凝土的耐久性能，如加拿大的西佩克(XYPEX)，俄罗斯的克塞佩克斯以及 韩国的水牛防水剂等等。我国有雪佳等产品。另一类是有机材料，如环氧树脂，石油沥青， 聚合物片材。另外还有高级脂肪酸系，聚合物分散系以及水溶型聚合物系和有机硅类等等。 就目前来讲有机硅聚合物作为混凝土表面防护涂料和防水涂料因其具有不改变原有 混凝土颜色i抗紫外线老化性能好，对混凝土有较好的渗透性和憎水性，而且封闭性好等 诸多优点而被广泛地应用。 本项目研制一种可用于寒冷地区水工混凝土表面防护的涂料。这种涂料喷涂到混凝土 的表面后能有效地封闭外界有害成分的侵蚀通道，并能均匀分布在混凝土表面，渗透到混 凝土基材的内部，形成耐腐蚀的屏壁。采用的技术路线是以有机硅材料为主体，研制具有 抗冻融、抗老化、防水性能佳的混凝土表面防护剂。 1混凝土表面防护剂的合成与生产 1．1配方确定 在烷基有机硅单体(或其有机衍生单体及聚合物)中．烷基链增长，则产物的憎水性、 15l 耐低温性、耐碱性均提高，本项目研究考虑原料性能优异，工艺简单，成本低的活性乙氧 基聚硅氧烷作为有机硅乳液防护涂料的基料，将具有优于现行诸种甲基硅氧烷涂料(包括 水剂型、溶剂型、乳液型)的性能。经试验表明，研制的乳液憎水性优，配伍性好，对混 凝土增强作用明显。本涂料基料的原料生产已获成功，具备试生产能力．具体的过程参见 混凝土反应引气剂研制相关工艺。本涂料(代号卜3L)的主要组成见表1： 表1 T一3L混凝土表面防护剂的组成 原料名称 质量分数(％) 活性乙基硅氧烷基料 40～50 乳化荆 1．5～1．o 稳定剂 1．o 缓冲剂 o．10～0．15 助 剂 徽量 其余成分 水 1．2有机硅基料的骶制 有机硅基料为多羟基乙氧基乙基聚硅氧烷液体。是由直接法乙基氯硅烷单体生产中 80～128C馏分，主要成分为乙基三氯硅烷(含量约89％)，少景二乙基二氯硅烷(约8．5％) 及少量乙基一氯硅烷，上述混合单体经水解、聚合、水洗、中和干燥及减压过滤，而得到 具有较高粘度的无色油状聚硅氧烷液体，其生产工艺如下： 工艺操作：在水解釜中加入150份水及溶剂65份．搅匀后，将单体缓慢滴加至水解 釜中，加料时间约2．5小时，水解温度为20～30℃，滴料结束后，继续搅拌1小时，静止 分层，仔细分去酸水，油层由冷的1％NalIC03溶液(15℃以下)洗至中性，转入干燥罐， 逐渐加入5～6份固体干燥剂(经160C烘干并冷至室温)，继续搅拌1小时后，减压过滤 PH(永漫液)6-7。