本發(fā)明屬于有機硅新材料
技術(shù)領(lǐng)域：
，涉及一種中性水性有機硅防水劑的制備方法。
背景技術(shù)：
：現(xiàn)有有機硅防水劑分溶劑型、乳液型和堿性水溶液三大類。溶劑型防水劑采用有機溶劑如醇、酯、烴類溶劑溶解硅烷、硅氧烷而做成，它滲透力強，防水較可靠，但要使用大量有機溶劑，存在三大問題：一是安全問題，容易著火，爆炸；二是污染大氣，破壞臭氧層；三是資源有限。乳液型防水劑以水為介質(zhì)，用親水乳化劑把硅烷、硅氧烷通過乳化設(shè)備做成水包油乳液，安全問題解決了，環(huán)境污染問題解決了，水資源比有機溶劑豐富多了。但存在一個問題，乳液是用表面活性劑—乳化劑把防水劑硅烷、硅氧烷通過乳化機（包括高壓均化器、高剪切乳化機）乳化到水中，形成水包油乳液，乳液的粒徑為微米級，而許多致密建材如大理石、花崗巖、木材及高標(biāo)號工程混凝土的孔隙很小，乳液型防水劑滲透不進去，只在建材表面成膜防水，防水不耐久，而且乳化劑大多由親水的表面活性劑組成，水一浸泡，防水膜就親水吸水了，所以乳液型防水劑只適用于孔隙多且孔徑大的建材，如民用水泥構(gòu)件、砂巖、泡沫混凝土及疏松的人造刨花板、低密度人造板等。現(xiàn)有的水溶性有機硅防水劑如甲基硅酸鈉、甲基硅酸鉀，由于堿性太強，對許多基材不適用，它的防水機理是吸收大氣中的二氧化碳，才能交聯(lián)成膜，且生成碳酸鈉（鉀）白霜，影響制品外觀;還有就是堿性太強，操作施工人員必須戴膠手套；穿橡膠套鞋；帶防護面具。技術(shù)實現(xiàn)要素：為了克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺點，本發(fā)明提供一種中性水性有機硅防水劑的制備方法，它以水為分散介質(zhì)的，對基材滲透力強的中性防水劑，它能自動分散于水中，形成微乳。它的防水劑硅烷或硅氧烷在水中形成微乳的粒徑為幾個～200個納米，對基材的滲透力強，它的原液濃度高達100%，沒有溶劑和乳化劑，貯存穩(wěn)定性可達一年以上，它自動分散于水中形成的微乳，為熱力學(xué)穩(wěn)定體系，貯藏期也可達幾個月，甚至半年以上。它不含任何乳化劑，所以拒水效果非常好且耐久。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種中性水性有機硅防水劑的制備方法，它以氨烴基硅烷、低分子羥基硅氧烷和烷基硅烷為原料，在催化劑作用下，加熱反應(yīng)，生成帶氨基、烷氧基的聚硅氧烷予聚物，再加入有機酸如甲酸、乙酸、丙酸等形成高濃度的，能在水中自動分散形成微乳液的中性有機硅防水劑。所述氨基硅烷包括單氨基硅烷如三甲氧基氨丙基硅烷、三乙氧基氨丙基硅烷，也包括雙氨基或三氨基硅烷如三甲氧基氨乙基氨丙基硅烷、三乙氧基氨乙基氨丙基硅烷，也包括二烷氧基胺烷基硅烷，如二甲氧基甲基胺丙基硅烷、二乙氧基甲基胺丙基硅烷。所述低分子羥基硅油包括羥基線性體及八甲基環(huán)四硅氧烷及十甲基環(huán)五硅氧烷開環(huán)得到的羥基聚硅氧烷。所述烷基硅烷包括C1～C18的烷基硅烷，如甲基烷氧基硅烷、丁基烷氧基硅烷、辛基烷氧基硅烷、十二烷基烷氧基硅烷、十八烷基烷氧基硅烷，烷氧基可以是甲氧基或乙氧基硅烷；可以是二甲氧基二烷基硅烷或三甲氧基烷基硅烷；也可以是二乙氧基二烷基硅烷或三乙氧基烷基硅烷。所述催化劑可以是堿性催化劑如氫氧化鈉、氫氧化鉀、甲醇鈉、甲醇鉀，或是四甲基氫氧化銨，也可采用酸性催化劑如烷基磺酸或烷基苯磺酸或乙酸、丙酸、蘋果酸、三氟乙酸等有機酸。本發(fā)明的積極效果是：以水為分散介質(zhì)的，對基材滲透力強的中性防水劑，它能自動分散于水中，形成微乳。它的防水劑硅烷或硅氧烷在水中形成微乳的粒徑為幾個～200個納米，對基材的滲透力強，它的原液濃度高達100%，沒有溶劑和乳化劑，貯存穩(wěn)定性可達一年以上，它自動分散于水中形成的微乳，為熱力學(xué)穩(wěn)定體系，貯藏期也可達幾個月，甚至半年以上。它不含任何乳化劑，所以拒水效果非常好且耐久。具體實施方式下面結(jié)合實施例對本發(fā)明進一步說明。一種中性水性有機硅防水劑的制備方法，它以氨烴基硅烷、低分子羥基硅氧烷和烷基硅烷為原料，在催化劑作用下，加熱反應(yīng)，生成帶氨基、烷氧基的聚硅氧烷予聚物，再加入有機酸如甲酸、乙酸、丙酸等形成高濃度的，能在水中自動分散形成微乳液的中性有機硅防水劑。所述氨基硅烷包括單氨基硅烷如三甲氧基氨丙基硅烷、三乙氧基氨丙基硅烷，也包括雙氨基或三氨基硅烷如三甲氧基氨乙基氨丙基硅烷、三乙氧基氨乙基氨丙基硅烷，也包括二烷氧基胺烷基硅烷，如二甲氧基甲基胺丙基硅烷、二乙氧基甲基胺丙基硅烷。所述低分子羥基硅油包括羥基線性體及八甲基環(huán)四硅氧烷及十甲基環(huán)五硅氧烷開環(huán)得到的羥基聚硅氧烷。所述烷基硅烷包括C1～C18的烷基硅烷，如甲基烷氧基硅烷、丁基烷氧基硅烷、辛基烷氧基硅烷、十二烷基烷氧基硅烷、十八烷基烷氧基硅烷，烷氧基可以是甲氧基或乙氧基硅烷；可以是二甲氧基二烷基硅烷或三甲氧基烷基硅烷；也可以是二乙氧基二烷基硅烷或三乙氧基烷基硅烷。所述催化劑可以是堿性催化劑如氫氧化鈉、氫氧化鉀、甲醇鈉、甲醇鉀，或是四甲基氫氧化銨，也可采用酸性催化劑如烷基磺酸或烷基苯磺酸或乙酸、丙酸、蘋果酸、三氟乙酸等有機酸。合成實施例1：在附電動攪拌器和自動控溫的500毫升三口園底燒瓶中，加入150克端羥基二甲基硅油線性體，粘度為50mPa.s，50克氨乙基氨丙基甲基二甲氧基硅烷，氫氧化鉀0.2克，甲醇2毫升，升溫至60～80℃，回流反應(yīng)6小時，減壓蒸出甲醇，冷卻至30℃，加入甲酸10克，辛基三乙氧基硅烷150克，自動升溫至50～60℃，平衡反應(yīng)3小時，便得到能自動分散于水中形成微乳的聚硅氧烷防水劑。合成實施例2：在附電動攪拌器和自動控溫的500毫升三口燒瓶中，加入100克端羥基二甲基硅油線性體，粘度為50mPa.s，50克氨丙基三乙氧基硅烷，甲醇鉀甲醇溶液2克，升溫至80～90℃，反應(yīng)4小時，降溫至室溫，加入乙酸15克，辛基三乙氧基硅烷150克，自動升溫至50～60反應(yīng)2小時，減壓蒸出甲醇、乙醇，冷卻至室溫，得到能自動分散于水中形成半透明微乳的防水劑，用于木材石材防水，效果很好。合成實施例3：在附電動攪拌器和自動控溫的500毫升三口燒瓶中，加入低分子羥基硅油150克，粘度為30mPa.s，并加入50克氨乙基氨丙基三甲氧基硅烷，加入乙醇鈉的乙醇溶液2克，升溫至70～80℃，反應(yīng)5小時，減壓蒸出乙醇，冷卻至30℃，加入丙酸15克，并加入甲基三乙氧基硅烷200克，自動升溫至50～60℃，反應(yīng)3小時，冷卻得到能自動分散于水中形成半透明微乳的防水劑，用于石膏板防水，效果很好。應(yīng)用實施例一：水溶液防水劑應(yīng)用于木材防水，木料采用杉木塊50×30×20mm6塊，室內(nèi)充分晾干后，泡在10%的合成例1的硅油水溶液中30分鐘，取出晾干→烘箱中100～105℃烘干2小時，取出，在室溫下平衡一晚，稱干重為W0→浸泡在去離子水25～30℃中，2小時后取出，用濕毛巾擦干表面游離水分，稱重為W1，吸水率＝(W1-W0)÷W0另取對照樣不進行防水處理。試驗結(jié)果如下：項目防水木塊木塊對照樣木塊平均干重（W0）11.79克11.12克泡水2小時后木塊平均干重（W1）13.01克15.00克泡水2小時的吸水率10.3%34.9%吸水率減低70.5%0應(yīng)用實施例二：水溶性硅油防水劑應(yīng)用于石膏板防水，用合成實施例3的水溶性硅油防水劑1～2克，石膏粉100克，去離子水80克，將水溶性硅油防水劑加入80克水中，然后與石膏粉混合攪拌均勻，倒入直徑110mm，深度為5mm的塑料圓盤中成型，固化后（約10分鐘）放入鼓風(fēng)烘箱中于90℃烘1小時，取出冷卻，過夜，稱重為W0，放入25～30℃去離子水中浸泡2小時后用濕毛巾吸干石膏板表面游離水珠，稱重為W1，吸水率＝(W1-W0)÷W0試驗結(jié)果如下：防水劑加量石膏板平均干重泡水2小時后濕重吸水率1%70.97克73.92克4.2%2%71.97克73.72克2.4%069.87克97.43克39.4%上述表格數(shù)據(jù)可以看出，石膏粉中加入1～2%的防水劑，成型石膏板的二小時泡水吸水率由39.4%降至2.4～4.2%，達到國家優(yōu)等品石膏板防水吸水率標(biāo)準(zhǔn)（≤5%）。而按美國專利US8142856，先做成含硅烷防水劑6.25%的稀水溶液，然后加入石膏重1～2%的防水劑（有效物）。其結(jié)果如下：由上可知，按美國專利做不出合格的防水石膏板。本發(fā)明專利具有濃度高，使用量少，防水優(yōu)良的特點。本發(fā)明以水為分散介質(zhì)的，對基材滲透力強的中性防水劑，它能自動分散于水中，形成微乳。它的防水劑硅烷或硅氧烷在水中形成微乳的粒徑為幾個～200個納米，對基材的滲透力強，它的原液濃度高達100%，沒有溶劑和乳化劑，貯存穩(wěn)定性可達一年以上，它自動分散于水中形成的微乳，為熱力學(xué)穩(wěn)定體系，貯藏期也可達幾個月，甚至半年以上。它不含任何乳化劑，所以拒水效果非常好且耐久。當(dāng)前第1頁1 2 3