[发明专利]一种硅烷偶联剂复合MQ硅树脂制得的有机硅防水剂

说明书

本发明涉及防水剂领域，针对有机硅防水剂防水效率低、养护时间长、耐老化性能差等问题，提供一种硅烷偶联剂复合MQ硅树脂制得的有机硅防水剂，由硅烷偶联剂与MQ硅树脂互溶后形成，MQ硅树脂重量占比为10～90％。本发明将MQ硅树脂与硅烷偶联剂复合，两者发挥协同增强作用，提高防水效率，缩短养护时间，且能延长防水剂使用寿命。

技术领域

本发明涉及防水剂领域，尤其是涉及一种硅烷偶联剂复合MQ硅树脂制得的有机硅防水剂。

背景技术

有机硅防水剂表面张力小、疏水性强、耐紫外性能优异，在建筑、桥梁、公路、海工混凝土等防水领域取得了广泛应用。甲基硅酸钠/钾、异丁基三乙氧基硅烷、辛基(异辛基)三乙氧基硅烷等施工至混凝土表面，均会在毛细管力作用下，渗透至混凝土内部，与毛细管内壁发生“锚接”作用，生成疏水性分子薄膜，阻滞水分渗入，提高混凝土防水性能，且不影响混凝土内部水排出，使混凝土具有“呼吸性”。例如专利CN1218081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％、水96—97％。该发明的有机硅防水剂可用喷涂或刷涂施工方法对建筑内、外墙进行防水施工，也可掺入水泥砂浆中对屋顶、地下、地下室等处进行防水施工，它具有成本低、无污染、使用寿命长、防水效果好的优点，可广泛应用于混凝土构件、建筑材料、油田钻探、装饰瓷砖和石膏制品上。但是甲基硅酸钠/钾碱性强，易“泛碱”，影响混凝土外观。异丁基三乙氧基硅烷、辛基(异辛基)三乙氧基硅烷等硅烷偶联剂虽然呈中性，但由于带有长烷基链，耐老化性能较差，且乙氧基水解慢，需要较长时间才能水解生成Si-OH，才能锚接至混凝土毛细管表面提供疏水性能。因此，在实际应用过程中，当硅烷偶联剂施工至混凝土表面后，需要等待较长时间(≥7天)才有防水性能，这期间需要细心防护，防止硅烷偶联剂挥发或者被雨水冲走，给施工带来不便。另外，在《建筑表面用有机硅防水剂》(JC/T 902-2002)标准中，要求有机硅防水剂施工后3天就要测试其防水性能，这给硅烷偶联剂的应用带来了很大挑战。

MQ硅树脂是由四官能团单体聚合后经单官能团单体封端的一类有机硅树脂，具有双层三维紧密球形结构，球心部分为密度较高、Si-O键聚合度约15～50的笼形SiO₂，球壳部分为密度较小的有机物单元。有机物赋予MQ硅树脂优异疏水性能，残留OH能使MQ硅树脂“锚接”至混凝土毛细管表面，并且MQ硅树脂分子量小，分子间作用力弱，不影响混凝土透气性，因此MQ硅树脂也能作为有机硅防水剂重要备选材料之一。现有技术中还没有将有机硅防水剂和MQ硅树脂复合作为防水剂的先例。

发明内容

本发明为了克服有机硅防水剂发挥作用耗时较长的问题，提供一种硅烷偶联剂复合MQ硅树脂制得的有机硅防水剂，MQ硅树脂与硅烷偶联剂复合能发挥协同增强作用，提高防水效率，缩短养护时间，且能延长防水剂使用寿命。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种硅烷偶联剂复合MQ硅树脂制得的有机硅防水剂，由硅烷偶联剂与MQ硅树脂互溶后形成，MQ硅树脂重量占比为10～90％。MQ硅树脂疏水性强，分子结构中残留OH能与混凝土毛细管壁发生“锚接”作用，形成膜层透气性好，与硅烷偶联剂复合能发挥协同增强作用，提高防水效率，缩短养护时间，且对混凝土“呼吸性”影响较小。MQ硅树脂无机成分高，有机成分主要以甲基为主，较一般硅烷偶联剂，尤其是长烷基链硅烷偶联剂耐老化性能有显著增强，能延长防水剂使用寿命。可用于建材(砖、瓦、瓷砖、花岗岩、木材等)及公路、桥梁、海洋工程混凝土等领域，提供优异防水效果。

作为优选，所述硅烷偶联剂具有以下分子结构式：(R₁)_a-Si-(OR₂)_4-a，其中，R1为H或C1～20的脂烷烃、环烷烃、烯烃、炔烃、芳香烃中的一种或多种；R2为甲基、乙基、异丙基、丁基中一种；a＝0～3。

作为优选，R1为甲基、乙烯基、异丁基、己基、辛基、异辛基、十二烷基、十六烷基、苯基、环己基中一种或多种。作为进一步优选，R1为甲基、异丁基、辛基中一种或多种。