[发明专利]一种纳米改性硅烷膏体及其制备方法

说明书

发明属于混凝土防护技术领域，具体涉及一种纳米改性硅烷膏体。本发明所述纳米改性硅烷膏体按照重量份数计，由以下成分组成：硅烷单体60‑85份；纳米材料0.5‑1份；乳化剂3‑5份；水15‑25份；所述纳米材料为亲水性气相纳米二氧化硅。本发明制备的纳米改性硅烷膏体粒径大、分布均一，从而提高了硅烷膏体的稳定性和在混凝土表面的浸渍效果。

技术领域

本发明属于混凝土防护技术领域，具体涉及一种纳米改性硅烷膏体及其制备方法。

背景技术

钢筋混凝土作为工程领域的基础结构材料，广泛应用于公路、桥梁、堤坝、码头，由于受到环境影响，如海水冲蚀，酸雨侵蚀、为除冰在公路上撒播的融雪剂等，钢筋混凝土出现了粉化、钢筋锈蚀、冻融等问题，其耐久性明显缩短。

传统的成膜涂料由于其易老化、起皮、鼓泡等缺陷，在工程领域尤其是环境比较恶劣的海港工程，应用逐渐减少。硅烷浸渍涂料属于一种渗透性涂料，可以在混凝土毛细孔壁形成聚硅氧烷树脂疏水层。

中国专利CN104177124A利用纳米石墨烯在醇、酯类溶剂中超声分散，与异辛基三乙氧基硅烷和异丁基三乙氧基硅烷混合在机械搅拌下得到有机硅分散液。利用石墨烯填充混凝土毛细孔，解决腐蚀性气体对混凝土侵蚀。液体硅烷由于沸点、闪点比较低，直接使用对运输、储存、使用条件要求比较严格。

中国专利CN106242640A公开了一种硅烷膏体制备方法，通过乳化反应将硅烷制成膏体，提高了安全性和施工性能。但是制备方法仅通过机械搅拌，难以获得粒径均一、粒径小的膏体。此外，仍然难以解决硅烷防护剂无法阻挡腐蚀性气体对混凝土的腐蚀。

中国专利CN104177124A公开的方法存在的问题有：1.超声分散纳米材料工艺时间长，投资大；2.在与硅烷搅拌混合时，可能出现二次团聚；3.最终得到的产品仍然是硅烷为主的有机溶液，相比于直接用硅烷风险依然存在；中国专利CN106242640A公开了一种硅烷膏体制备方法，该方法存在的问题：1.单纯搅拌难以获得粒径均一、粒径较小的膏体，对产品的稳定性以及在混凝土表面的浸渍效果都会产生不利影响；2.在大型反应釜中，随着反应体系粘度增加，搅拌的均一性难以控制，高速搅拌存在较大难度，大批量工业化生产受到限制；3.相比于直接用硅烷单体，或者乳液有较大进步，但是仍难以阻挡腐蚀性气体对混凝土的腐蚀。

发明内容

本发明的目的是提供一种纳米改性硅烷膏体，以解决现有技术中传统方法制备的硅烷膏体粒径偏小、分布较宽(均一性差)、不耐腐蚀，生产效率低、无法实现工业化生产的问题。本发明制备的纳米改性硅烷膏体粒径大、分布均一，从而提高了硅烷膏体的稳定性和在混凝土表面的浸渍效果。

根据本发明的一个方面，本发明提供了一种纳米改性硅烷膏体，按照重量份数计，由以下成分组成：

硅烷单体60-85份；纳米材料0.5-1份；乳化剂3-5份；水15-25份；所述纳米材料为亲水性气相纳米二氧化硅；

根据本发明所述的纳米改性硅烷膏体，其进一步技术方案为：所述硅烷单体为异辛基三乙氧基硅烷，正辛基三乙氧基硅烷，异丁基三乙氧基硅烷，十二烷基三乙氧基硅烷中的一种或多种；

根据本发明所述的纳米改性硅烷膏体，其进一步技术方案为：所述乳化剂按照重量配比由Span-80:OP-10:单硬脂酸钠甘油酯:硬脂酸钠:TMN-10＝0.8-1.5：0.5-1：0-0.5：0-1.5：0.8-1.5的比例复配而成；所述Span-80是指司盘80，化学成分是失水山梨糖醇脂肪酸酯；所述OP-10是指聚氧乙烯辛基苯酚醚-10；所述TMN-10是型号为的支链仲醇聚氧乙烯醚。

根据本发明所述的纳米改性硅烷膏体，其进一步技术方案为：所述水为去离子水；

根据本发明的另一个方面，本发明提供了一种纳米改性硅烷膏体的制备方法，包括以下步骤：