[发明专利]水性有机硅防水剂

说明书

发明领域

本发明涉及一种建材用水性有机硅防水剂，具体地说，涉及一种以甲基硅醇钠为主要原料的水性有机硅防水剂。

背景技术

混凝土和砖石结构建筑物常因耐久性不足而达不到设计使用寿命。导致混凝土性能劣化的因素有钢筋锈蚀、冻融破坏、化学侵蚀和碱-骨料反应等。在混凝土结构所遭受的物理破坏和化学侵蚀过程中，水起着非常重要的作用。如果水泥基材料暴露在水中，就会发生一系列腐蚀反应。混凝土在其中一种或多种因素作用下，会降低使用寿命。

水对混凝土的腐蚀作用可分为4个方面：(1)在与水泥基材长期接触中，水作为溶剂，通过水解，胶结体氢氧化钙和CSH-gel逐渐溶解，其溶解率可反映潮湿环境下混凝土的长期耐久性；(2)环境中的气体可溶于混凝土孔溶液中。例如二氧化碳和二氧化硫溶解于水中，迅速与水泥的水化产物氢氧化钙等碱性物质发生化学反应，混凝土发生碳化或硫酸盐反应，使钢筋钝化膜破坏或发生体积膨胀，导致混凝土破坏；(3)水作为一种运输介质，通过毛细吸收作用将氯盐等被溶解的化合物运输到水泥基材料的孔结构中，如果钢筋表面的氯离子浓度达到临界浓度，就会破坏钢筋表面的钝化保护膜，使钢筋逐渐锈蚀；(4)水可以引起材料发生霜冻和解冻，如果长期受空气中水分的侵湿，就会使墙壁遭受干、湿交替的高应力，引起表面开裂，水可以使墙壁发霉并加快风化。此外，水还可以夹带污染物和灰尘，使建筑物受脏污。每年混凝土和钢筋混凝土由于腐蚀带来的直接或间接损失占国民生产总值(GDP)的3.5-5％。因此，降低修复工程费用是提高投资效益的重要手段之一。

以上腐蚀作用都是从结构件表面开始的。混凝土的表面性质决定水向混凝土中的运输过程。提高混凝土耐久性的有效方法之一是对混凝土进行防水处理。

有机硅材料由于具有很低的表面张力(20-21mN/m)，使水难以在有机硅膜上铺展；并能均匀地涂布在基材或混入基材(含硅基材如水泥、花岗石、清水砖等)上，而不封闭基材的透气微孔，同时能降低基材的表面能，使其具有憎水性。因此，含有有机硅的防水剂具有良好的防水、防污和防尘性能，是一种理想的混凝土、砂浆、砖石等建材的防水材料，能够有效提高建材的防水、耐沾污性能和耐久性能，从而使有机硅建筑防水剂广泛应用于混凝土构件、砖瓦、石刻等建材上。

水性有机硅因避免了采用各种溶剂来稀释有机硅化合物，避免了溶剂的毒性、挥发性及易燃性等不足，且具有优良防水和耐化学腐蚀等性能，近年来作为建筑防水剂如混凝土防水剂获得了广泛的应用。目前，在混凝土中应用的水性有机硅防水剂主要有甲基硅醇(钠)盐溶液，甲基硅醇盐易被弱酸分解，当遇到空气中的二氧化碳时，便分解成甲基硅酸，并很快地聚合生成具有防水性能的聚甲基硅醚，因而可在基材表面形成一层极薄的聚硅氧烷膜而具有拒水性。

甲基硅醇钠建筑防水剂的优点是，价格便宜，使用方便；不易燃，使用过程中不污染环境；对砖、石、混凝土等有更强的渗透力。缺点是，与二氧化碳反应速度较慢，需24小时才能固化，由于施用的防水剂在一定时间内仍然是水溶性的，因此，容易被雨水冲刷掉。甲基硅醇盐因其碱性太强，作为水泥混凝土防水剂存在速凝、耐久性差等缺点。

例如，CN1218081A公开了一种建筑用有机硅防水剂含有甲基硅酸钠3.0-4.0％、硫酸铝0.0-0.06％和水96-97％；CN1664047A公开了一种疏水防水材料及其制备方法，它以一甲基硅酸钠、乙醇、碱和水为原材料。现有技术中的产品仍就未克服甲基硅醇钠水剂所存在的缺陷。因此，仍就需要更好的甲基硅醇钠盐防水剂，以保留其优点，克服其不足。

本发明者通过对甲基硅醇钠防水剂进行改性，得到了性能完全改善的产品，于是完成了本发明。

发明内容

本发明的目的是提供一种以甲基硅醇钠为主要原料的建材用水性有机硅防水剂。

本发明的另一目的是提供所述水性有机硅防水剂的制备方法。

本发明的再一目的是提供所述水性有机硅防水剂在建材上的应用。

具体地说，本发明提供一种以甲基硅醇盐为原料的建材用水性有机硅防水剂，所述防水剂的组成及含量(％g/ml)如下：

甲基硅醇钠    30-60％

硅烷偶联剂                        2-5％

脂肪醇聚氧乙烯醚丁二酸半酯磺酸盐、

烷基酚聚氧乙烯醚丁二酸半酯磺酸盐

或烷基酚聚氧乙烯醚甲醛缩合物丁二酸半酯磺酸盐1.5-3.0％

明矾                              2.5-6.0％