一种混凝土脱模剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及建筑材料技术领域，尤其是涉及一种混凝土脱模剂及其制备方法。

背景技术

混凝土制品的生产过程中需要用到模具成型，而在拆模过程中由于模板的粘附导致产品的缺陷，增加生产成本。一些预制构件对表观形貌要求比较高，普通的机油无法满足市场的需求，需要性能优异的脱模剂。

目前，国内预制构件厂家主要采用机油、柴油、矿物油及其废料作为脱模剂，这类脱模剂容易造成构件表面污染和缺陷，应用效果不够理想。同时这些油类挥发出的有机物对人体存在一定的危害，且施工过程中容易弄脏工人衣物等。乳液类脱模剂具有脱模效果好，无明显异味的优点，但存在成膜时间久的缺陷。

公开号为CN107418696A的中国发明专利公开了一种混凝土脱模剂及其制备方法，制造原料包括：润滑油20-30份、硅溶胶粉8-12份、单硬脂酸甘油酯8-10份、十二烷基硫酸钠4-8份、六偏磷酸钠6-8份，羟甲基纤维素2-4份、司盘-80 1-5份、助剂4-6份，水30-50份。该脱模剂采用润滑油为主要原料，虽然脱膜效果较好，但在铝膜等模具上的适应性相对较差，容易影响混凝土制品表面的回弹强度。使用的单硬脂酸甘油酯、十二烷基硫酸钠、司盘-80等组分，成本较高，材料组成复杂，操作相对繁琐。

发明内容

有鉴于此，有必要针对上述问题，提供一种混凝土脱模剂及其制备方法，该脱模剂成本低、绿色环保、成膜时间短、脱模效果好。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

第一个方面，本发明提供一种混凝土脱模剂，是由以下重量份的原料制备而成：

优选地，所述硅溶胶为酸性硅溶胶、碱性硅溶胶、中性硅溶胶中的一种或多种。

进一步地，所述硅溶胶中二氧化硅含量为1％～40％。

优选地，所述硅溶胶中二氧化硅含量为20％～30％。

优选地，所述碱金属盐为碳酸钠、碳酸钾、硫酸钠、硫酸钾、硅酸钠、硅酸钾、硝酸钠、硝酸钾、甲酸钠、甲酸钾中的一种或多种。

优选地，所述碱土金属盐为碳酸钙、碳酸镁、硫酸钙、硫酸镁、硅酸钙、偏硅酸钙、硅酸镁、甲酸钙中的一种或者多种。

优选地，所述掺合料为锂矿渣、高岭土、膨润土中的任意一种。

优选地，所述高岭土、膨润土粒径均为0.1-10μm。

优选地，所述锂矿渣粒径为10～30μm。

优选地，所述溶剂为甲醇、乙醇、正丁醇、异丁醇、正丙醇、异丙醇中的一种或多种。

第二个方面，本发明提供一种混凝土脱模剂的制备方法，包括以下步骤：

将所述硅溶胶、所述碱金属盐/碱土金属盐、所述掺合料、所述溶剂混合，得到混凝土脱模剂。

进一步地，先将所述硅溶胶和所述碱金属盐/碱土金属盐进行混合，得到第一膏状混合物；

再将所述第一膏状混合物与所述掺合料、所述溶剂进行混合，得到混凝土脱模剂。

本发明所具有的优点和有益效果是：

1、本发明以硅溶胶混入碱金属盐/碱土金属盐制得第一膏状混合物，再加入掺合料及溶剂，最终形成一种以硅酸盐/二氧化硅薄膜为主要隔离成分的脱模剂，其本身强度高，性能稳定，脱模时部分可直接渗入混凝土制品表面，增加混凝土表观强度。本发明中的成膜物质推测主要是硅溶胶在加入碱金属盐/碱土金属盐后，会使硅溶胶发生聚合反应，从而从最初的无色透明溶液形成膏状物质--膏状低分子硅胶，该生成的膏状物质在水分挥发后，会在模具表面形成致密的硅酸盐-二氧化硅薄膜从而起到隔离脱模效果。掺合料能让膏状低分子硅胶分散均匀和提供弱粘合，溶剂促进硅胶中水分快速挥发，从而加快成膜速度。脱模剂成膜时间短、脱模性能优异，对混凝土制品表面回弹影响小，方便混凝土浇筑等后续施工，绿色环保，制作成本低。

2、本发明稳定性好，成品密封条件下能稳定保存180天以上，如果将四个组分分开存放，保存时间可达3年。

3、本发明所用材料均对环境友好无污染，材料易于获得，材料成本低，一吨成本在1000元左右，远低于现在市售的脱模剂。

4、本发明制备方法简单、绿色环保、对设备的要求低，易于工业化推广。

附图说明

图1为硅溶胶溶液加入碱金属盐/碱土金属盐前后状态变化图，图中A为加入前硅溶胶状态图，B为加入后硅溶胶状态图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。

实施例1-9：

实施例1-9分别提供一种混凝土脱模剂制备方法，包括如下步骤：

如图1所示，将碱金属盐/碱土金属盐加入到硅溶胶中，硅溶胶中二氧化硅含量为1％～40％。搅拌至硅溶胶溶液由澄清液体变为膏状，然后加入掺合料和溶剂，继续搅拌至混合均匀，即得混凝土脱模剂。反应过程的投料及控制参数差别如表1所示。

表1

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对比例1

市售花王EBFF脱模剂，母液成本20000元/吨，稀释4～10倍使用，稀释液成本2000～5000元/吨；稀释至10倍时测试结果，如表1所示。

对比例2

本对比例提供一种混凝土脱模剂的制备方法，本对比例与实施例1的区别仅仅在于将异丙醇替换成己二醇，其余同实施例1。

对比例3

本对比例提供一种混凝土脱模剂制备方法，本对比例与实施例1的区别仅仅在于将碳酸钾加入到碱性硅溶胶中，无需搅拌直接加入高岭土和异丙醇，其余同实施例1。

对实施例1-9、对比例1-3制备的混凝土脱模剂进行检测，检测标准如表1：

实施例1-9、对比例1-3制备的混凝土脱模剂的性能测试结果如表2所示。

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由表2可知，本实施例制备的脱模剂主要性能指标均符合标准JC/T949-2021中的技术要求。且成膜时间最快为11min，成膜速度快，粘附量2.1g/m

对比例1虽然脱模性能与实施例1相当，但是成本远高于实施例1并且成膜时间较实施例1长。

对比例2因为溶剂改变为己二醇挥发性变差，导致水分挥发变慢，本发明产品的成膜时间变长许多；对比例3因为未进行搅拌，没有预生成聚硅酸和硅胶的晶核，反应速率变慢，成膜效果变差，脱模效果和成膜时间均会变差。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。