[发明专利]一种混凝土添加剂长链脂肪酸乳液及其制备方法

说明书

本发明提供一种混凝土添加剂长链脂肪酸乳液及其制备方法。混凝土添加剂长链脂肪酸乳液的组成和配比分别为：脂肪酸10～15wt％，氨水5～15wt％，乳化剂0.5～2wt％，消泡剂0.1～0.3％，余量为水。本发明使用桐酸甲酯‑马来酸酐加成物作乳化剂。本发明的混凝土添加剂长链脂肪酸乳液低温可长期贮存，能显著降低混凝土吸水率、电通量，提高混凝土耐久性。

技术领域

本发明涉及建筑工程材料领域，具体是一种混凝土添加剂长链脂肪酸乳液的制备方法。

背景技术

从20世纪60年代开始，混凝土添加剂进入快速发展时期。按主要功能可将混凝土添加剂分为以下四类：

(1)改善混凝土拌合物和易性能的外加剂，包括各种减水剂、引气剂和泵送剂等；

(2)调节混凝土凝结时间、硬化性能的外加剂，包括缓凝剂、早强剂和速凝剂等；

(3)改善混凝土耐久性的外加剂，包括引气剂、防水剂和阻锈剂等；

(4)改善混凝土其他性能的外加剂，包括加气剂、膨胀剂、防冻剂、着色剂、防水剂和泵送剂等。

据报导水工建筑物使用10～30年有近60％出现钢筋锈蚀破坏，海港建筑物使用7～25年有近90％出现钢筋锈蚀破坏。海水渗透、氯离子侵蚀等均会严重破坏混凝土结构，腐蚀混凝土建筑物。我国每年因混凝土建筑物被腐蚀造成的损失约为5000亿人民币，严重影响到国家经济的发展。

脂肪酸乳液添加剂是一种混凝土疏水化合孔栓物，是有效的混凝土防水抗腐添加剂。防水抗腐机理如下：一方面孔栓物附着在混凝土毛细孔表面，改变混凝土毛细孔表面张力，孔栓物自身的疏水基团使得混凝土具备一定的疏水能力；另一方面，在有水压存在的条件下，混凝土毛细管中的孔栓物会聚集在一起，形成塞子堵塞混凝土毛细孔，防止外界水和杂质渗入混凝土结构。

脂肪酸有十六、十八长碳链，亲油性很强。在制备脂肪酸乳液添加剂时，需要强力剪切来打破脂肪酸长链之间的强相互作用，需要大量乳化剂维持体系处于稳定状态。使用离子型乳化剂，会增加混凝土的导电性能，加快混凝土腐蚀；使用非离子型乳化剂，会影响水泥的水化性能，并在一定程度上降低混凝土强度。同时，大量乳化剂在强剪切作用下产生大量不易消除的泡沫，致使整个乳液稳定性降低。综合分析，在制备脂肪酸乳液添加剂时，必须选择特殊的起泡性低的乳化剂来进行乳化，才能得到均一稳定、性能优异的长链脂肪酸乳液。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种混凝土添加剂长链脂肪酸乳液的制备方法，该方法制备的添加剂能够在低温环境下长期储存，添加到混凝土中可显著降低混凝土吸水率、电通量，提高混凝土耐久性，延长混凝土使用寿命。

本发明解决其技术问题采用以下的技术方案：

本发明提供的混凝土添加剂长链脂肪酸乳液，其组成和配比分别为：脂肪酸10～15wt％，氨水5～10wt％，乳化剂0.5～2wt％，消泡剂0.1～0.2wt％，余量为水。

所述的脂肪酸是以硬脂酸为主体的硬脂酸、十四碳酸和十六碳酸混合物。

所述的氨水质量浓度为5～15％。

所述的乳化剂为桐酸甲酯-马来酸酐加成物，摩尔比为0.5～1:1。

所述的消泡剂为500mPa·s的二甲基硅油与羟值为40～56mgKOH/g的聚醚的复合物，摩尔比为0.5～1:1。

本发明提供的上述混凝土添加剂长链脂肪酸乳液，其制备方法包括以下步骤：

(1)在常温状态下，按质量配比依次称量脂肪酸和乳化剂加入到反应容器中，加热并搅拌，使脂肪酸和乳化剂融化；

(2)保持温度在80～90℃，机械搅拌状态下将计量好的水加入到反应容器中，恒温搅拌3h，得到半透明乳液；