[发明专利]一种有机硅粉末防水剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于化工领域，涉及一种有机硅粉末防水剂的制备方法。

背景技术

有机硅化合物的基本结构单元由硅-氧链节构成，侧链则通过硅原子与其他各种有机基团相连。因此，在有机硅化合物的结构中既含有“有机基团”，又含有“无机结构”，这种特殊组成和分子结构使有机硅化合物集有机特性与无机功能于一身。这使有机硅化合物在耐热性、稳定性和耐候性等方面性能突出。

另外，有机硅材料具有很低的表面张力，能降低被覆盖基材的表面能，使其具有出色的憎水性；同时，又不封闭基材的透气微孔，使其具有透气呼吸功能。

而且，有机硅建筑防水剂是由本身带有一定反应活性基的硅烷/硅氧烷类有机硅化合物组成的，当这些机硅材料涂刷于硅酸盐基材表面或掺入其拌合物中时，带有反应活性基的硅氧烷，不但能通过活性基团的相互作用形成网状疏水性硅氧烷膜(如下图1所示)，还能与硅酸盐基材中的羟基发生缩合反应形成末端带有基硅烷链。有机硅膜在建材制品表面呈定向排列结构(如图1所示)，有机硅膜的Si-O键紧靠建材制品表面，烷基则伸向外。烷基是非极性基，有着极好的斥水性，并且由于形成化学键，使有机硅膜牢固地附着在建材制品表面。这种斥水性网状硅氧烷分子膜具有很低的表面张力，能均匀的分布在壁上，而不是封闭其毛细管通道，水在毛细管壁的接触角为100°～130°以上，使滴在其上的水成为小水珠，无法渗入到基材内部。

这样，经有机硅处理过的基材就具有良好的防水效应，有效的阻止水分的浸入，又由于它并没有封闭基材毛细管通道，不妨碍水汽由里向外扩散，使得基材具有好的透气性。又因为Si-O键的键能较高，有机硅憎水膜具有优异的耐候性，因此防水效果持久，其防水层的寿命一般可达10～15年。

因而，有机硅材料作为理想的建筑防水材料，可广泛用作砖瓦、墓碑、石刻、道路、桥梁、混凝土构件、陶瓷等建筑材料的防水剂。

然而，关于有机硅防水剂的性能、制备及改善虽已做了大量研究，也取得不少喜人成果，但问题和困难仍存在，如烷基烷氧基硅烷加水易分解，同时分解后易引起缩合反应，在水中稳定存在非常困难。因此，虽然制备烷基烷氧基硅烷的水溶液和水分散体是理想的方案，但制备对水稳定又能起斥水作用的有机硅化合物，仍需要做大量的工作。

而且，随着国家和人们对人类生存环境保护意识和怎样高效利用能源的意识越来越强烈，干粉砂浆和功能砂浆近年在我国蓬勃发展，各种液态防水剂已不能满足市场发展的需求，适应于干粉砂浆的固体粉末防水剂品种少，性能差异大。

因此，液态有机硅防水剂本身存在的问题和建筑材料发展都要求有机硅防水剂能以全新的固体粉末形式出现。另外，固体粉剂材料在运输、贮存和使用上都大大有优势。

发明内容

本发明的目的在于针对现有防水剂已存在问题而提供一种制备有机硅粉末防水剂的方法。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种有机硅粉末防水剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)将水溶性成膜物质制成溶液；

(2)将极细矿物载体与有机硅高效防水剂按一定比例混合，形成匀质二元分散体系；

(3)将步骤(2)获得的二元分散体系中加入步骤(1)获得的溶液，混合均匀，形成匀质三元分散体系；

(4)将步骤(3)得到的匀质三元分散液真空干燥得到干燥的聚合物硬块；

(5)将步骤(4)得到的聚合物硬块冷却至室温；

(6)将步骤(5)得到的干燥聚合物硬块粉碎至一定细度的粉末。

所述的水溶性成膜物质选自聚乙烯醇、甲基纤维素、羧甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙甲纤维素、聚乙烯基吡咯烷酮、明胶、阿拉伯胶树胶、麦芽糊精或淀粉等中的一种或几种。

所述的水溶性成膜物质优选聚乙烯醇，因为它不仅具有良好的成膜性、粘接力和乳化性，而且还是优秀的保护胶体，能起稳定作用。

所述的步骤(1)中，溶剂为水，溶解温度为室温至100℃，溶解时间小于30min；

水溶性成膜物质在溶液中的质量分数为2％～30％，优选3％～20％。

所述的极细矿物载体选自无机矿物载体。

所述的无机矿物载体选自极细偏高领土、纳米碳酸钙、极细白炭黑、极细二氧化硅、极细沸石粉或极细滑石粉等无机矿物中的一种或几种，其粒径为10～100nm。

所述的步骤(2)中，极细矿物载体是极细矿物载体颗粒或极细矿物载体的乙醇、甲醇或二氯甲烷悬浮液，载体与有机溶剂按1∶1～7混合，优选1∶1～3。

所述的有机硅高效防水剂选自硅烷或聚硅氧烷中的一种或两种复配。