一种水泥密封用稀土固化剂的制备方法与流程

无机化学及其化合物制造及其合成,应用技术1.本发明涉及混凝土添加剂领域，尤其是一种水泥密封用稀土固化剂的制备方法。背景技术：2.混凝土建筑随着运行年限的增加使得老化病害的问题日益突出，大多数的病害与混凝土表面有关，为了提高混凝土强度和结构耐久性，混凝土的表面防护和处理技术的研究在国内外越来越引起重视。3.cn201611140779.2：本发明公开了一种混凝土密封固化剂，其制备方法包括：按照硅酸锂:硅溶胶＝1550.1～1818:450的质量比，将硅酸锂溶液与硅溶胶混合制得第一反应液；按照固体催化剂:水:防水剂＝3:696.4～878.55:300的质量比，将固体催化剂溶于水中，并加入防水剂，制得第二反应液；按照第一反应液:第二反应液:表面活性剂＝1818～2000.1:999.45～1181.55：0.5的质量比，将第二反应液加入到第一反应液中，再加入表面活性剂，并在混合均匀后静置，直至混合后溶液变为澄清透明，进行分散处理，得到混凝土密封固化剂。本发明不仅能够提高混凝土的硬度和耐磨度比，有效防止外界水分的侵入，不会出现反碱泛白的现象，而且降低了生产成本，制备方法简单，不会带来二次污染。4.cn201110354668.2：本发明公开了一种锂基混凝土密封固化剂，其物质组成为：硅酸锂溶胶50.0～90.0％；润湿分散剂0.01～1.0％；消泡剂0.01～1.0％；抗渗剂0.01～1.0％；稳定剂0.0～10.0％；促进剂0.0～1.0％以及余量的水，总重量以100％计。本发明的固化剂能通过有效渗透与混凝土中游离钙离子发生水化反应生成c-s-h凝胶，封闭混凝土中的毛细孔，从而大幅提高混凝土的抗渗、耐磨、硬度等各种性能。5.cn201410442902.0：本技术提供了一种混凝土密封固化剂，包括：50～70wt％的硅酸盐；10～30wt％的硅烷偶联剂；1～3wt％的纳米二氧化钛；余量的水。本技术提供的混凝土密封固化剂涂装在混凝土结构物表面后，其中的硅酸盐成分可迅速渗入混凝土内部并与游离钙反应，生成不可溶解的非晶态水化硅酸钙，从而实现对混凝土结构物细孔的封堵，提高混凝土结构物的硬度。同时，固化剂中的硅烷偶联剂和纳米二氧化钛通过协同作用可以在混凝结构物表面形成疏水性膜层，增加混凝土结构物表面的疏水性。实验结果表明，混凝土结构物表面涂装了本技术提供的混凝土密封固化剂之后，其表面莫式硬度高于7，吸水率低于0.6％，液滴接触角大于95°。6.以上专利及现有技术中，液体硬化剂地坪所使用的密封固化剂主要有钠基密封固化剂、钾基密封固化剂和锂基密封固化剂三种；但现有常用的钠基密封固化剂和钾基密封固化剂在长期使用后均容易出现反碱泛白的现象；现有的锂基密封固化剂虽然不会出现反碱泛白的现象，但成本较高，价格昂贵；为了降低密封固化剂的整体成本，现有技术中普遍采用将锂基密封固化剂与钠基密封固化剂或钾基密封固化剂混合使用的方法，这种方法虽然对反碱泛白有一定的改善，但无法从根本上解决问题。技术实现要素：7.为了解决上述问题，本发明提供了一种水泥密封用稀土固化剂的制备方法。8.一种水泥密封用稀土固化剂的制备方法，其操作步骤为：9.s1：按照质量份数，将1-4份乳化剂和20-40份的茂金属硅烷加入反应釜中分散均匀制备出油相；10.s2：将1-4份助剂和200-500份蒸馏水，3-7份甲基丙烯酸镧，加入反应釜中分散均匀制备出水相；11.s3：将水相倒入三颈烧瓶中，控制反应温度，边搅拌边缓慢加入油相，高速搅拌，静置冷却，即得到均匀稳定的复合乳液，密封保存。12.所述的乳化剂为司班80。13.所述的助剂为平平加o。14.所述的反应温度为40-59℃。15.所述的反应时间为2-4h。16.所述的搅拌速率为600-800r/min。17.所述的所述茂金属硅烷的制备方法为：18.按照质量份数，在干燥的反应釜中，加入0.5-2.5份的安息香二甲醚，0.002-0.05份的1,1'-二乙烯基二茂铁，10-15份的丙烯酸六氟丁酯，20-30份的γ-巯基丙基三乙氧基硅烷，缓加入到反应釜中，控制反应温度，在紫外灯下照射20-40min，得到茂金属硅烷。19.所述的反应器中需通入惰性气体氮气作为保护气。20.所述的反应温度为50-65℃。21.所述的紫外灯为365nm紫外灯。22.反应机理：23.茂金属硅烷有三个乙氧基集团，在其水解后就可以产生三个羟基，再通过脱水缩合反应可以很好地与水泥基材料相连接；此外作为异丁基硅烷，由于六氟丁酯的引入，防水效果比起甲基、丙基硅烷，有了很大的提高。24.技术效果：25.本发明的一种水泥密封用稀土固化剂的制备方法，本发明具有以下技术效果：26.(1)水泥密封用稀土固化剂主要是增加地面的强度和硬度，控制地面不起砂不起尘，防止化学物质侵蚀，抗风化的作用；27.(2)水泥密封用稀土固化剂能有效渗入到混凝土内，并与其发生化学反应，锁住里面的毛孔，对混凝土表面起到永久的密封效果，能有效抑制水、油和其它的表面污物进入混凝土；28.(3)水泥密封用稀土固化剂是一种混凝土密封、防尘、耐磨硬化剂，无色无臭、无毒不燃，能使混凝土坚固和防尘；29.(4)水泥密封用稀土固化剂还具有施工简便，耐酸性好等优点。具体实施方式30.下面通过具体实施例对该发明作进一步说明：31.涂膜性能测试：将制备的硬化剂涂刷于水泥块表面，室温下放置24h，使硬化剂干燥成膜。涂膜硬度采用铅笔硬度计按gb/t 6739—1996《涂膜硬度铅笔测定法》进行测试；涂膜附着力采用划格法测试；硬化剂干燥成膜后，将水泥块锯开，测量硬化剂的渗透深度。32.实施例133.一种水泥密封用稀土固化剂的制备方法，其操作步骤为：34.s1：将1g乳化剂和20g的茂金属硅烷加入反应釜中分散均匀制备出油相；35.s2：将1g助剂和200g蒸馏水，3g甲基丙烯酸镧，加入反应釜中分散均匀制备出水相；36.s3：将水相倒入三颈烧瓶中，控制反应温度，边搅拌边缓慢加入油相，高速搅拌，静置冷却，即得到均匀稳定的复合乳液，密封保存。37.所述的乳化剂为司班80。38.所述的助剂为平平加o。39.所述的反应温度为40℃。40.所述的反应时间为2h。41.所述的搅拌速率为600r/min。42.所述的所述茂金属硅烷的制备方法为：43.在干燥的反应釜中，加入0.5g的安息香二甲醚，0.002g的1,1'-二乙烯基二茂铁，10g的丙烯酸六氟丁酯，20g的γ-巯基丙基三乙氧基硅烷，缓加入到反应釜中，控制反应温度，在紫外灯下照射20min，得到茂金属硅烷。44.所述的反应器中需通入惰性气体氮气作为保护气。45.所述的反应温度为50℃。46.所述的紫外灯为365nm紫外灯。47.实施例248.一种水泥密封用稀土固化剂的制备方法，其操作步骤为：49.s1：将2g乳化剂和25g的茂金属硅烷加入反应釜中分散均匀制备出油相；50.s2：将2g助剂和300g蒸馏水，4g甲基丙烯酸镧，加入反应釜中分散均匀制备出水相；51.s3：将水相倒入三颈烧瓶中，控制反应温度，边搅拌边缓慢加入油相，高速搅拌，静置冷却，即得到均匀稳定的复合乳液，密封保存。52.所述的乳化剂为司班80。53.所述的助剂为平平加o。54.所述的反应温度为45℃。55.所述的反应时间为2.5h。56.所述的搅拌速率为650r/min。57.所述的所述茂金属硅烷的制备方法为：58.在干燥的反应釜中，加入1g的安息香二甲醚，0.01g的1,1'-二乙烯基二茂铁，12g的丙烯酸六氟丁酯，22g的γ-巯基丙基三乙氧基硅烷，缓加入到反应釜中，控制反应温度，在紫外灯下照射25min，得到茂金属硅烷。59.所述的反应器中需通入惰性气体氮气作为保护气。60.所述的反应温度为55℃。61.所述的紫外灯为365nm紫外灯。62.实施例363.一种水泥密封用稀土固化剂的制备方法，其操作步骤为：64.s1：将3g乳化剂和35g的茂金属硅烷加入反应釜中分散均匀制备出油相；65.s2：将3g助剂和400g蒸馏水，6g甲基丙烯酸镧，加入反应釜中分散均匀制备出水相；66.s3：将水相倒入三颈烧瓶中，控制反应温度，边搅拌边缓慢加入油相，高速搅拌，静置冷却，即得到均匀稳定的复合乳液，密封保存。67.所述的乳化剂为司班80。68.所述的助剂为平平加o。69.所述的反应温度为55℃。70.所述的反应时间为3h。71.所述的搅拌速率为750r/min。72.所述的所述茂金属硅烷的制备方法为：73.在干燥的反应釜中，加入2g的安息香二甲醚，0.03g的1,1'-二乙烯基二茂铁，14g的丙烯酸六氟丁酯，28g的γ-巯基丙基三乙氧基硅烷，缓加入到反应釜中，控制反应温度，在紫外灯下照射35min，得到茂金属硅烷。74.所述的反应器中需通入惰性气体氮气作为保护气。75.所述的反应温度为60℃。76.所述的紫外灯为365nm紫外灯。77.实施例478.一种水泥密封用稀土固化剂的制备方法，其操作步骤为：79.s1：将4g乳化剂和40g的茂金属硅烷加入反应釜中分散均匀制备出油相；80.s2：将4g助剂和500g蒸馏水，7g甲基丙烯酸镧，加入反应釜中分散均匀制备出水相；81.s3：将水相倒入三颈烧瓶中，控制反应温度，边搅拌边缓慢加入油相，高速搅拌，静置冷却，即得到均匀稳定的复合乳液，密封保存。82.所述的乳化剂为司班80。83.所述的助剂为平平加o。84.所述的反应温度为59℃。85.所述的反应时间为4h。86.所述的搅拌速率为800r/min。87.所述的所述茂金属硅烷的制备方法为：88.在干燥的反应釜中，加入2.5g的安息香二甲醚，0.05g的1,1'-二乙烯基二茂铁，15g的丙烯酸六氟丁酯，30g的γ-巯基丙基三乙氧基硅烷，缓加入到反应釜中，控制反应温度，在紫外灯下照射40min，得到茂金属硅烷。89.所述的反应器中需通入惰性气体氮气作为保护气。90.所述的反应温度为65℃。91.所述的紫外灯为365nm紫外灯。92.对比例193.不加入茂金属硅烷，其它同实施例3；94.对比例295.不加入甲基丙烯酸镧，其它同实施例3；对比例396.不加入安息香二甲醚，其它同实施例3；97.









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