[发明专利]一种基于无机硅酸盐的憎水剂及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种基于无机硅酸盐的憎水剂及其制备方法和应用，基于无机硅酸盐的憎水剂包括A组分和B组分，A组分按质量分数包括硅酸盐溶液65.5‑77.5%、纳米硅溶胶20‑30％、表面活性剂0.5‑1%、络合剂1‑1.5%和甲基硅醇钠1‑2%，所述硅酸盐溶液为硅酸钠溶液与硅酸锂溶液的混合液；B组分为钙溶液，其浓度为20%，本发明利用无机硅酸盐与钙溶液反应，填充裂纹和孔隙，同时纳米硅溶胶能填充混凝土内部更小的毛细孔和通道，加上硅酸锂的水不可逆膜，从而达到长效防水的效果，且使用年限长、耐候性好、不易老化、具有结晶作用和自动修复功能、抗泛碱等优点。

技术领域

本发明涉及建筑用防水材料技术领域，尤其涉及一种基于无机硅酸盐的憎水剂及其制备方法。

背景技术

随着现代社会的高速发展，建筑防水早已不是新鲜的话题，因为混凝土本质上是一种多孔性物质，其表面不可避免存在微孔和微裂纹，这些结构上的缺陷为水分渗入混凝土内部提供了通道。另外，混凝土在塑性阶段表面水分蒸发产生的收缩裂缝和硬化阶段产生的温度裂缝会进一步增加混凝土的渗水性。同时，外界的氯离子、硫酸盐、二氧化硫和水溶性二氧化碳也是通过水这个载体渗入混凝土内部的。作为一种覆盖在建筑物表面后能够憎水的材料，憎水剂很大程度上解决了建筑物渗水问题，尤其是外墙渗水。

目前市面上所用憎水剂大致可分为三类溶剂型憎水剂、水基憎水剂和粉末憎水剂。溶剂型憎水剂是目前应用最广的憎水剂，常用的溶剂型憎水剂主要是以汽油等烃类物质为溶剂，其制备的膜层具有良好的憎水性和耐腐蚀性。但是，其存在很多不足，例如使用了大量易挥发、易燃易爆炸、有毒的有机溶剂，不然污染环境，而且对人体有害且溶剂的价格较贵等问题。粉末憎水剂主要是有机硅烷类粉末，其特点是可以在砖石、混凝土、砂浆以及各种涂层表面形成具有呼吸性的薄膜屏障，从而赋予这些物体表面以显著的憎水性，对建筑物起到多方面的保护作用。粉末憎水剂一般作为添加剂，主要用于砂浆，以内掺为主，国内研究的产品较少，然而进口的粉末憎水剂价格又比较昂贵。水基憎水剂以水为溶剂，安全环保，成本低廉，具有很大的发展前景。目前市面上的用作水基憎水剂的地表面能物质主要是有机硅、有机氟，其中有机硅应用最为广泛。但是有机硅耐候型差，使用寿命不长。本发明开发一种无机硅酸盐反应生成的憎水剂，使用年限长，耐候性好，不易老化，而且具有结晶作用，自动修复功能，抗泛碱等优点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于无机硅酸盐的憎水剂及其制备方法和应用，以解决上述背景技术中所提出的问题。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种基于无机硅酸盐的憎水剂，包括A组分和B组分，所述A组分按质量分数包括硅酸盐溶液65.5-77.5％、纳米硅溶胶20-30％、表面活性剂0.5-1％、络合剂1-1.5％和甲基硅醇钠1-2％，所述硅酸盐溶液为硅酸钠溶液与硅酸锂溶液的混合液；所述B组分为钙溶液，其浓度为20％。

作为进一步的优化，所述硅酸钠溶液与硅酸锂溶液的质量比为 (0.8-1.2):1，优选1:1，所述硅酸钠溶液为模数3.0以上、20℃波美度为37-42的水溶液，它是主成分也是结晶沉淀剂，其作用是能够与混凝土内部孔溶液中的钙离子发生化学反应，生成CaSiO₃晶体，填充裂纹和孔隙，达到增加密实性和防水效果；此外硅酸钠还可以与混凝土中水化产物Ca(OH)₂作用，生成C-S-H(xCaO·SiO₂·yH₂O)凝胶防水层，提高混凝土防水功能；所述硅酸锂，模数为4.8，是金属锂与硅酸根结构结合形成的化合物，俗称锂水玻璃，分子式是：Li₂SiO₃，pH值在11左右，硅酸锂和硅酸钠一样，能够与混凝土内部孔溶液中的钙离子发生化学反应，生成CaSiO₃晶体，填充裂纹和孔隙，同时硅酸锂有自干性，溶液水分蒸发后，能生成一种不溶于水的干膜，具有水不可逆性，因此防水效果特别明显。