一种多功能混凝土养护剂的制备方法与流程

本发明涉及混凝土养护，具体涉及一种多功能混凝土养护剂的制备方法。

背景技术：

1、混凝土是一种由水泥、砂石以及一些外加剂和掺合料按照一定比例配制，经过搅拌后密实成型，养护硬化的一种人工石材，具有可塑性强、安全性高、耐火性好等特点，被广泛应用于建筑工程中，混凝土质量的高低很大程度上取决于混凝土的养护，即在一定的湿度和温度条件下，水泥水化使得刚浇注的混凝土能够硬化从而增加混凝土强度，目前常见的混凝土养护手段包括自然养护、蒸汽养护等，但是自然养护时间较长，耽误工程进度，蒸汽养护虽然能够提高效率，却需要专门的设备，并且温度较高的蒸汽可能会使混凝土产生温度裂缝，影响到混凝土的质量，基于此，混凝土养护剂应运而生，相比于自然养护和蒸汽养护，混凝土养护剂喷涂在混凝土表面后能够形成隔离膜，减缓混凝土内部水分的蒸发，并且操作简单只需要一次作业即可完成，省时省力，具有良好的经济效益。

2、但是现阶段的养护剂大多保水性能一般，尤其是在高温高热地区，混凝土内部水分流失过快就容易导致水泥水化不彻底，硬化后的混凝土抗压能力就不高，耐久性较差，甚至长时间下来有着开裂的风险，而太阳光的直射，也会加速养护膜的老化，影响到混凝土养护的时效性，所以，为了满足不同环境下对于混凝土养护的需求，人们对混凝土养护剂进行了优化，比如公开号为cn104829155b的专利公开了一种保湿隔热水泥混凝土养护剂及其制备方法，通过制备空气内核乳液，再在其中添加硬单体，使硬单体聚集在泡沫的气液界面上，再进行乳液聚合后加入亲水软单体，得到含有外层软壳的壳核空心聚合物颗粒乳液，添加助剂后得到混凝土养护剂，使得该种混凝土养护剂具有优异的保湿以及隔热效果，但是该专利没有考虑到养护膜经过紫外光照射后容易产生老化现象的问题，可能会影响到混凝土养护的时效性。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种多功能混凝土养护剂的制备方法，解决了以下几点技术问题：（1）混凝土养护剂在高温缺水的环境中，水分流失过快，补充不及时影响到混凝土质量的问题；（2）混凝土养护剂成膜后易被氧化损坏，影响到养护时效的问题。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

3、一种多功能混凝土养护剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

4、步骤一、将甲基丙烯酸异冰片酯、n-异丙基甲基丙烯酰胺、丙烯酸、2-甲基丙烯酸甲氧基乙酯、十二烷基硫酸钠与水混合，充分搅拌后形成第一混合物；

5、步骤二、将第一混合物中加入阻隔交联剂与引发剂，升温至90-95℃搅拌5-10h,得到养护剂基料；

6、步骤三、向养护剂基料中加入硅酸钠、抗氧化有机土、粘度调节剂，充分混合均匀后，得到养护剂；

7、所述阻隔交联剂是由聚乙二醇单甲醚羧酸与蓖麻油反应制得；所述抗氧化有机土是由蒙脱土依次与甲基丙烯酰氯、4-氨基-2,26,6-四甲基哌啶反应制得。

8、进一步地，步骤二中，所述引发剂为过氧化苯甲酰、过氧化二异丙苯、过氧化二叔戊基中的任意一种。

9、进一步地，步骤三中，所述粘度调节剂为山梨醇酐单硬脂酸酯、山梨醇聚氧乙烯醚中的任意一种。

10、进一步地，所述阻隔交联剂的制备方法为：

11、将聚乙二醇单甲醚羧酸置于n,n-二甲基甲酰胺中，加入蓖麻油，充分混合后通入氮气，加入第一催化剂，升温反应,旋转蒸发除去多余溶剂，收集产物后得到阻隔交联剂。

12、本方案中，在第一催化剂的作用下，聚乙二醇单甲醚羧酸结构中的羧基与蓖麻油结构中的羟基发生酯化反应，形成阻隔交联剂，该种阻隔交联剂结构中具有多个双键，能够参与到养护剂的制备进程中，与成膜单体发生交联反应，增强膜的致密性，其结构中的多个醚键具有润湿效果，能够增强混凝土表面的润湿性，降低混凝土开裂的风险，所连接的蓖麻油分子结构中具有较长的碳链和极性基团，涂覆于混凝土表面时，能够有效的阻止外部物质渗透进入混凝土内部，避免混凝土受到外界的侵蚀和破坏，同时能够阻隔混凝土内部水分的蒸发，提升混凝土的保水性能，从而促进混凝土内部水化程度提升混凝土的抗压能力与耐久性。

13、进一步地，所述第一催化剂为对甲苯磺酸。

14、进一步地，所述升温反应温度为90-110℃，时间为4-8h。

15、进一步地，所述抗氧化有机土的制备方法为：

16、s1:将蒙脱土置于氯仿中，超声分散15-20min后，加入甲基丙烯酰氯与吡啶，室温下反应6-8h后过滤，使用氯仿洗涤后置于去离子水中浸泡除杂，过滤后真空干燥，得到改性蒙脱土；

17、s2:将改性蒙脱土置于n,n-二甲基甲酰胺中，通入氮气，加入4-氨基-2,2，6,6-四甲基哌啶与第二催化剂，升温至50-60℃反应10-12h,收集产物后得到抗氧化有机土。

18、本方案中，在吡啶的作用下，甲基丙烯酰氯结构中的酰氯基团与蒙脱土表面的羟基发生反应，得到表面具有烯基的改性蒙脱土，再在第二催化剂的作用下，改性蒙脱土表面的烯基与4-氨基-2,26,6-四甲基哌啶结构中的氨基发生迈克尔加成反应，得到抗氧化有机土，该种抗氧化有机土能够在养护剂中均匀分散，并且具有独特的片层结构，在混凝土表面能够起到保温隔热的效果，能够在高温环境中，减少混凝土内部水分的散失，减少外界温度变化对混凝土带来的收缩应力，降低混凝土开裂的风险，同时该种抗氧化有机土表面还具有受阻胺基团，具有优异的抗紫外老化的效果，能够降低由于养护膜被紫外光老化造成的破损，导致混凝土养护效果差养护不完全的影响，并且提升养护膜的抗氧化能力，延长养护膜的使用寿命，使得混凝土能够充分养护，增强混凝土的水化程度与耐久性。

19、进一步地，步骤s1中，所述蒙脱土为钠基k-10型蒙脱土。

20、进一步地，步骤s2中，所述第二催化剂为1,5,7-三氮杂二环[4.4.0]癸-5-烯、7-甲基-1,5,7-三氮杂二环[4.4.0]癸-5-烯中的任意一种。

21、本发明的有益效果：

22、本发明通过制备阻隔交联剂提升混凝土养护剂的阻隔性能，经过交联作用以及成膜单体结构中的羟基、羧基与氨基之间形成的氢键作用，使得养护剂涂覆与混凝土表面之后能够快速成膜，并且通过交联以及氢键作用使得养护膜的强度得到提高，并且具有优异的阻隔效果，又通过制备抗氧化有机土提升养护膜的保温隔热能力，防止出现混凝土在高温缺水环境中由于高温蒸发作用，导致内部水分流失过快造成混凝土硬化程度过低，影响混凝土的抗压能力，同时还提升了养护剂的抗紫外老化性能，减少紫外光对养护膜的损害，提升养护膜的使用寿命，使得混凝土能够水化完全，提高混凝土的质量与耐久性。

23、当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

技术特征：

1.一种多功能混凝土养护剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种多功能混凝土养护剂的制备方法，其特征在于，步骤二中，所述引发剂为过氧化苯甲酰、过氧化二异丙苯、过氧化二叔戊基中的任意一种。

3.根据权利要求1所述的一种多功能混凝土养护剂的制备方法，其特征在于，步骤三中，所述粘度调节剂为山梨醇酐单硬脂酸酯、山梨醇聚氧乙烯醚中的任意一种。

4.根据权利要求1所述的一种多功能混凝土养护剂的制备方法，其特征在于，所述阻隔交联剂的制备方法为：

5.根据权利要求4所述的一种多功能混凝土养护剂的制备方法，其特征在于，所述第一催化剂为对甲苯磺酸。

6.根据权利要求4所述的一种多功能混凝土养护剂的制备方法，其特征在于，所述升温反应温度为90-110℃，时间为4-8h。

7.根据权利要求1所述的一种多功能混凝土养护剂的制备方法，其特征在于，所述抗氧化有机土的制备方法为：

8.根据权利要求7所述的一种多功能混凝土养护剂的制备方法，其特征在于，步骤s1中，所述蒙脱土为钠基k-10型蒙脱土。

9.根据权利要求7所述的一种多功能混凝土养护剂的制备方法，其特征在于，步骤s2中，所述第二催化剂为1,5,7-三氮杂二环[4.4.0]癸-5-烯、7-甲基-1,5,7-三氮杂二环[4.4.0]癸-5-烯中的任意一种。

技术总结
本发明涉及混凝土养护技术领域，公开了一种多功能混凝土养护剂的制备方法，通过制备阻隔交联剂提升混凝土养护剂的阻隔性能，经过交联作用以及成膜单体结构中的羟基、羧基与氨基之间形成的氢键，使得养护剂涂覆于混凝土表面之后能够快速成膜，并且能够提高养护膜的力学性能，使之具有优异的阻隔效果，又通过制备抗氧化有机土提升养护膜的保温隔热能力，防止出现混凝土在高温缺水环境中内部水分流失过快造成的养护不完全现象，同时还提升了养护剂的抗紫外老化能力，减少紫外光对养护膜的损害，提升养护膜的使用寿命，使得混凝土能够水化完全，提高混凝土的质量与耐久性。

技术研发人员：吴耿富,赵同伟,王晗力,王晓辉,莫炯湛,雷斌
受保护的技术使用者：广州市克来斯特建材科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/21