專利名稱：一種具有呼吸功能的有機(jī)硅防水劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于多孔物質(zhì)表面用防水劑技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種具有呼吸功能的有機(jī)硅防水劑及其制備方法。
背景技術(shù)：
水是導(dǎo)致水泥混凝土結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)耐久性損壞的重要物質(zhì)。無(wú)論是水泥混凝土的軟水侵蝕、凍融破壞、堿集料反應(yīng)、鋼筋銹蝕，甚至水工、港口結(jié)構(gòu)的溶蝕，都離不開(kāi)水的作用，沒(méi)有水的參與，大部分侵蝕幾乎不會(huì)發(fā)生。因此，防水是提高水泥混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的重要措施，甚至是根本措施。有機(jī)硅防水劑是一種重要的混凝土防水保護(hù)劑，因其具有良好的憎水性、耐候性、耐高低溫性、滲透性和良好的附著力，近年來(lái)成為國(guó)內(nèi)外防水劑的研究熱點(diǎn)?；炷猎诔尚瓦^(guò)程中或在雨雪浸泡后會(huì)殘留大量的水分，在防止外部水分進(jìn)入混凝土的同時(shí)，讓混凝土中的水分能及時(shí)揮發(fā)出來(lái)也是關(guān)系到混凝土耐久性的關(guān)鍵因素。具有呼吸功能的防水劑就是在阻止外部水分進(jìn)入混凝土內(nèi)部的同時(shí)保證內(nèi)部的水分揮發(fā)出來(lái)，也就是說(shuō)防水膜在阻止水分子進(jìn)入混凝土體系的同時(shí)還不能阻塞混凝土的毛細(xì)管口。美國(guó)專利US3914476報(bào)道了一種有機(jī)硅防水劑主要成分為甲基硅酸和乙基硅酸的堿金屬鹽的水溶液；美國(guó)專利US3955985報(bào)道了一種有機(jī)硅防水劑，其主要成分包括堿金屬的有機(jī)硅酸鹽、乙醇和丙酮的混合物和配位劑或螯合劑；該類(lèi)有機(jī)硅防水劑具有水溶性好，價(jià)格便宜，安全等特點(diǎn)，但缺點(diǎn)是堿性強(qiáng)，需要吸收空氣中的二氧化碳才能交聯(lián)固化， 固化前易被雨水沖刷，失去防水性。美國(guó)專利US4648904報(bào)道了一種有機(jī)硅防水劑，其主要成分由Rn-Si-(OR)4_n、HBL值在4 15的乳化劑和水；美國(guó)專利5073195報(bào)道了一種水性有機(jī)硅防水劑及其制備方法，其主要成分是Rn-Si-(OR)4_n、N (2胺甲基)-3-氨丙基三甲氧基丙烷和水。該類(lèi)有機(jī)硅防水劑優(yōu)點(diǎn)是不用溶劑，對(duì)環(huán)境友好、安全，缺點(diǎn)是含親水乳化劑，拒水防水效果欠佳，而且由于水的存在使其不易滲透到混凝土等極性基材里面，防水耐久性欠佳。目前國(guó)內(nèi)的有機(jī)硅防水劑以甲基硅酸鈉、甲基硅酸鉀類(lèi)為主，它的優(yōu)點(diǎn)是水溶性好，價(jià)格便宜，便于使用，安全。缺點(diǎn)是堿性強(qiáng)，需要吸收空氣中的二氧化碳才能固化，固化前易于被雨水沖刷，失去防水性；另外，乳液型有機(jī)硅防水劑是一種采用水作為分散介質(zhì)的新型有機(jī)硅防水劑產(chǎn)品，它采用含活性基團(tuán)的聚硅氧烷，如羥基硅油，含氫硅油，環(huán)氧硅油及烷氧基硅烷在乳化劑作用下分散成水包油乳液，然后用水稀釋到一定濃度的乳液后，噴涂、輥涂到基材上，滲入基材孔隙中，在堿性條件下交聯(lián)成防水透氣膜。乳液型防水劑的優(yōu)點(diǎn)在于不用溶劑，對(duì)環(huán)境友好，安全。缺點(diǎn)是含親水乳化劑，拒水防水能力不及本體溶液型防水劑，還有就是它對(duì)水泥構(gòu)件的滲透深度不及溶劑本體型的，尤其是分子量大的硅油不及滲透到基材表面，所以防水耐久性欠佳。近年來(lái)，為了提高有機(jī)硅的耐油、耐污性能，研究者提出制備含氟有機(jī)硅防水劑， 加入羥基氟硅油后明顯提高了防水劑的耐油、耐污性能，但由于羥基氟硅油很容易堵塞混凝土的毛細(xì)管口，因此降低了防水劑的透氣性能(即呼吸功能)，使其在應(yīng)用上受到一定的限制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于提供一種具有呼吸功能的有機(jī)硅防水劑，該防水劑除了具有優(yōu)異的防水性能和呼吸性能外，還具有良好的附著力、耐溶劑、耐酸堿、耐老化、耐污等特點(diǎn)。本發(fā)明還提供了上述防水劑的制備方法，該方法工藝簡(jiǎn)單、產(chǎn)物收率高、綠色環(huán)保。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案
一種具有呼吸功能的有機(jī)硅防水劑，由活性成分、溶劑和催化劑組成，其中，活性成分是由烷基硅氧烷偶聯(lián)劑和/或氟代烷基硅氧烷偶聯(lián)劑與溶劑混合后，在酸或堿作用下，經(jīng)水解反應(yīng)制得；硅氧烷偶聯(lián)劑結(jié)構(gòu)式為Rn_Si (OR' )4_n，式中R為碳原子數(shù)在312的飽和長(zhǎng)鏈烷基，或者全氟代或部分氟代的碳原子數(shù)為3 12的飽和長(zhǎng)鏈烷基，R丨為甲基或者乙基，η為1或2。較好的，所述的氟代烷基烷氧基硅烷偶聯(lián)劑中以氟質(zhì)量含量不小于1%為佳。具體的，當(dāng)R為碳原子數(shù)在3 12的飽和長(zhǎng)鏈烷基時(shí)，η為2。較好的，所述氟代烷基硅氧烷偶聯(lián)劑為三氟丙基三甲氧基硅烷，分子式為 CF3CH2CH2Si- (OCH3) 3。所述的溶劑可以為甲醇、乙醇、異丙醇、乙酸乙酯、丙酮、苯或甲苯等。所述的催化劑可以為二月桂酸二丁基錫、二丁基二酯酸錫、辛酸錫、異辛酸亞錫、
二辛基二乙酸錫、順丁烯二酸單辛酯二辛基錫、順丁烯二酸單丁酯二丁基錫、二丁基二乙辛酸錫或二乙基己酸亞錫等。上述具有呼吸功能的有機(jī)硅防水劑的制備方法，其包括如下步驟
①將烷基硅氧烷偶聯(lián)劑和/或氟代烷基硅氧烷偶聯(lián)劑、與溶劑a和水按照一定比例混合后，加熱至40°C 70°C，加入占偶聯(lián)劑質(zhì)量0. 1% 10%的酸或堿，反應(yīng)1 15小時(shí)，所添加的水與偶聯(lián)劑的摩爾比為0. 5 2:1，所添加的溶劑a與偶聯(lián)劑的質(zhì)量比為1 5:1 ；
②調(diào)節(jié)體系pH值至6 8(—般的，通過(guò)加酸或堿來(lái)調(diào)節(jié)體系pH值)，繼續(xù)保持反應(yīng) 1 2h，然后蒸餾除去溶劑a、未反應(yīng)的水和反應(yīng)生成的醇，冷卻至室溫，得到室溫下本體粘度在4000 20000mPa. s的低粘度有機(jī)硅樹(shù)脂預(yù)聚物，即活性組分；
③將活性組分、溶劑b和催化劑按比例混合均勻，即得具有呼吸功能的有機(jī)硅防水齊U，所添加的溶劑b與活性組分的質(zhì)量比為5 12:1，催化劑的加入量是活性組分質(zhì)量的 0. 1% 5%。所述的溶劑a為甲醇、乙醇、異丙醇、乙酸乙酯、丙酮、苯或甲苯等。所述的溶劑b為甲醇、乙醇、異丙醇、乙酸乙酯、丙酮、苯或甲苯等。所述的酸為pH值為1 5的鹽酸、硫酸、磷酸、三氟乙酸或苯磺酸；所述的堿為PH 值為8 14的氫氧化鈉、氫氧化鈣、氨水或三乙胺。上述步驟①中的加熱溫度優(yōu)選為55°C 66°C，反應(yīng)時(shí)間優(yōu)選為2 8小時(shí)。由上述可知，本發(fā)明防水劑為單組份濕氣固化。本發(fā)明引入氟代烷基硅氧烷一方面提高了有機(jī)硅防水劑的耐油、耐污性能，另一方面由于氟代烷基硅氧烷與混凝土的結(jié)合方式與烷基烷氧基硅烷相同，即防水劑以分子膜的方式附著在毛細(xì)管壁的內(nèi)表面同時(shí)不封閉毛細(xì)管口，從而保證防水劑既具有良好的防水、耐油、抗污性能，又具有良好的呼吸性能。簡(jiǎn)言之，本發(fā)明防水劑除了具有優(yōu)異的防水性能和呼吸性能外，還具有良好的附著力、耐溶劑、耐酸堿、耐老化、耐污、耐候等特點(diǎn)，適用于混凝土等多孔構(gòu)件表面的防水，尤其是建筑、公路、橋梁、護(hù)欄表面等。 本發(fā)明提供的具有呼吸功能的有機(jī)硅防水劑為無(wú)色透明中性溶液，具有良好的穩(wěn)定性，長(zhǎng)期放置不分層，無(wú)沉淀。防水劑的主要成分為有機(jī)硅/有機(jī)氟硅樹(shù)脂預(yù)聚體(即活性組分)，其具有較低的粘度，對(duì)混凝土具有良好的滲透性和成膜性。在催化劑作用下可以與空氣中的水汽反應(yīng)生成彈性膜。按照中華人民共和國(guó)建材行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JC/T902-2002進(jìn)行測(cè)試，結(jié)果為pH值為6、；室溫下放置12個(gè)月，無(wú)分層、無(wú)明顯沉淀，具有良好的穩(wěn)定性； 吸水率比小于8% ；在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)及熱、低溫、紫外線、酸、堿等條件下，滲透性小于1mm。本發(fā)明采用以下方法評(píng)價(jià)防水劑的呼吸性能將混凝土試件在水中浸泡48h后， 在其表面噴涂一層本發(fā)明所述防水劑，在常溫常壓下觀察其質(zhì)量變化，同時(shí)對(duì)比未涂防水劑的試件的質(zhì)量變化。呼吸性能測(cè)試結(jié)果如下混凝土試件在水中浸泡48h后，含水量為 9. 4%，噴涂過(guò)本發(fā)明所述防水劑之后在室溫下放置72h含水量降為2. 4%，而同等條件下未噴涂防水劑的混凝土試件的含水量由9. 4%降為2. 2%。由此可知，噴涂防水劑后基本不影響混凝土試件內(nèi)部水分的揮發(fā)，即本發(fā)明防水劑具有良好的呼吸性能。與現(xiàn)有防水劑相比，本發(fā)明防水劑具有以下優(yōu)點(diǎn)
(1)具有良好的呼吸性能。采用特有的活性組分和工藝，使得有機(jī)硅/有機(jī)氟硅樹(shù)脂以分子膜的形式附著在毛細(xì)管壁的內(nèi)表面，在提供優(yōu)良防水性能的同時(shí)，不封閉毛細(xì)管口，賦予混凝土體系良好的呼吸性能。(2)引入氟代烷基硅氧烷，在保證不改變防水劑呼吸性能的前提下，引入氟原子后，使得固化后的防水膜具有更低的表面能，從而具有更低的吸水率比。同時(shí)氟的存在進(jìn)一步提高了防水膜的耐溶劑、耐酸堿、耐污性能，克服了烷基耐油性較差的弊端。(3)具有有機(jī)無(wú)機(jī)雙重結(jié)構(gòu)，本發(fā)明所述防水劑一方面可以和混凝土形成-Si-O-鍵，其產(chǎn)物最終為二氧化硅，與混凝土形成化學(xué)鍵連接，具有很好的相容性，另一方面具有優(yōu)異的憎水基團(tuán)，可以提供給混凝土表面較低的表面能，提供良好的防水阻水效^ O(4)本發(fā)明所述防水劑為無(wú)色透明溶液，使用后不改變混凝土材料表面的顏色。
具體實(shí)施例方式下面通過(guò)列舉實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行具體描述，有必要再次指出的是以下實(shí)施例只用于本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，不能理解為對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，該領(lǐng)域的普通技術(shù)人員根據(jù)上述發(fā)明內(nèi)容做出的一些非本質(zhì)的改進(jìn)和調(diào)整仍屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。下述所有份數(shù)為質(zhì)量份。實(shí)施例1
一種具有呼吸功能的有機(jī)硅防水劑的制備方法，其包括如下步驟 ①將120份丙基三甲氧基硅烷，20份去離子水，360份乙醇于反應(yīng)瓶中混合，加熱至 56°C，加入占丙基三甲氧基硅烷質(zhì)量5%的鹽酸溶液(濃度0. lmol/L)，保持反應(yīng)8h ；②通過(guò)加入氫氧化鈉溶液將體系PH值調(diào)至7，繼續(xù)保持反應(yīng)2h，然后蒸餾除去溶劑乙醇、水和反應(yīng)生成的醇，然后冷卻至室溫，得到本體粘度為12000mPa. s的有機(jī)硅樹(shù)脂預(yù)聚體，即活性組分；
③將活性組分、溶劑乙醇和催化劑二月桂酸二丁基錫按比例混合均勻(所添加的乙醇與活性組分的質(zhì)量比為8:1，二月桂酸二丁基錫的加入量是活性組分質(zhì)量的0. 2%)，即得具有呼吸功能的有機(jī)硅防水劑一丙基三甲氧基硅烷防水劑。根據(jù)JC/T902-2002，測(cè)得其吸水率比為7. 6% ；將該防水劑噴涂在含水量10%的混凝土表面，放置72h后，混凝土的含水量為 2. 0%，即本發(fā)明所述防水劑使混凝土具有良好的呼吸性能。將噴涂有該防水劑的混凝土試件在水中浸泡720h后，根據(jù)JC/T902-2002計(jì)算吸水率比為12. 1%，即該防水劑具有良好的長(zhǎng)期耐水浸性能。實(shí)施例2
用0. lmol/L的氫氧化鈉溶液代替0. lmol/L的鹽酸溶液，用硫酸溶液調(diào)整體系的pH值至7，其他條件同實(shí)施例1，得丙基三甲氧基硅烷防水劑。根據(jù)JC/T902-2002，測(cè)得其吸水率比為7. 8% ；將該防水劑噴涂在含水量10%的混凝土表面，放置72h后，混凝土的含水量為 2. 2%。將噴涂有該防水劑的混凝土試件在水中浸泡720h后，根據(jù)JC/T902-2002計(jì)算吸水率比為13. 5%ο實(shí)施例3
用0. lmol/L的氨水溶液代替0. lmol/L的鹽酸溶液，并用三氟乙酸溶液調(diào)整體系的 PH值，用異丙醇代替乙醇，其他條件同實(shí)施例1，得丙基三甲氧基硅烷防水劑。根據(jù)JC/ T902-2002，測(cè)得其吸水率比為6. 4% ；將該防水劑噴涂在含水量10%的混凝土表面，放置72h 后，混凝土的含水量為2. 0%。將噴涂有該防水劑的混凝土試件在水中浸泡720h后，根據(jù)JC/ T902-2002計(jì)算吸水率比為12. 1%。實(shí)施例4
用0. 01mol/L的苯磺酸溶液代替0. lmol/L的鹽酸溶液，用苯代替乙醇，用順丁烯二酸單辛酯二辛基錫代替二月桂酸二丁基錫，其他條件同實(shí)施例1，得丙基三甲氧基硅烷防水齊U。根據(jù)JC/T902-2002，測(cè)得其吸水率比為8. 2% ；將該防水劑噴涂在含水量10%的混凝土表面，放置72h后，混凝土的含水量為2. 6%。將噴涂有該防水劑的混凝土試件在水中浸泡 720h后，根據(jù)JC/T902-2002計(jì)算吸水率比為15. 1%。實(shí)施例5
一種具有呼吸功能的有機(jī)硅防水劑的制備方法，其包括如下步驟 ①常溫常壓下將120份三氟丙基三甲氧基硅烷，18份去離子水，320份乙醇于反應(yīng)瓶中混合，加熱至42°C，加入占三氟丙基三甲氧基硅烷質(zhì)量10%的鹽酸溶液(濃度0. lmol/L), 保持反應(yīng)14h ；②通過(guò)加入氫氧化鈉溶液將體系pH值調(diào)至7，繼續(xù)保持反應(yīng)1. 5h，然后蒸餾除去溶劑乙醇、水和反應(yīng)生成的醇，然后冷卻至室溫，得到本體粘度為16000mPa. s的有機(jī)硅樹(shù)脂預(yù)聚體，即活性組分；③將活性組分、溶劑乙醇和催化劑二月桂酸二丁基錫按比例混合均勻(所添加的乙醇與活性組分的質(zhì)量比為12:1，二月桂酸二丁基錫的加入量是活性組分質(zhì)量的5%)，即得具有呼吸功能的有機(jī)硅防水劑。根據(jù)JC/T902-2002，測(cè)得其吸水率比為 4. 2% ；將該防水劑噴涂在含水量10%的混凝土表面，放置72h后，混凝土的含水量為2. 8%。 將噴涂有該防水劑的混凝土試件在水中浸泡720h后，根據(jù)JC/T902-2002計(jì)算吸水率比為9. 1%。 實(shí)施例6
用0. lmol/L的三乙胺溶液代替0. lmol/L的鹽酸溶液，并用苯磺酸調(diào)整體系的pH值至 7，其他條件同實(shí)施例5，得有機(jī)硅防水劑。根據(jù)JC/T902-2002，測(cè)得其吸水率比為7. 6% ；將該防水劑噴涂在含水量10%的混凝土表面，放置72h后，混凝土的含水量為2. 0%。將噴涂有該防水劑的混凝土試件在水中浸泡720h后，根據(jù)JC/T902-2002計(jì)算吸水率比為13. 2%。實(shí)施例7
用0. lmol/L的三氟乙酸溶液代替0. lmol/L的鹽酸溶液，并用三乙胺代替氫氧化鈉調(diào)整體系的PH值，用乙酸乙酯代替乙醇，其他條件同實(shí)施例5，得有機(jī)硅防水劑。根據(jù)JC/ T902-2002，測(cè)得吸水率比為5. 2% ；將該防水劑噴涂在10%含水量的混凝土表面，放置72h 后，混凝土的含水量為2. 2%。將噴涂有該防水劑的混凝土試件在水中浸泡720h后，根據(jù)JC/ T902-2002計(jì)算吸水率比為9. 4%。實(shí)施例8
用150份辛基三甲氧基硅烷代替120三氟丙基三甲氧基硅烷，用順丁烯二酸單辛酯二辛基錫代替二月桂酸二丁基錫，其他條件同實(shí)施例5，得有機(jī)硅防水劑。根據(jù)JC/ T902-2002，測(cè)得吸水率比為4. 2% ；將該防水劑噴涂在10%含水量的混凝土表面，放置72h 后，混凝土的含水量為2. 1%。將噴涂有該防水劑的混凝土試件在水中浸泡720h后，根據(jù)JC/ T902-2002計(jì)算吸水率比為9. 3%。實(shí)施例9
用O.Olmol/L的三氟乙酸溶液代替0. lmol/L的鹽酸溶液，用丙酮代替乙醇，用二乙基己酸亞錫代替二月桂酸二丁基錫，其他條件同實(shí)施例5，得有機(jī)硅防水劑。根據(jù)JC/ T902-2002，測(cè)得其吸水率比為8. 0% ；將該防水劑噴涂在含水量10%的混凝土表面，放置72h 后，混凝土的含水量為2. 5%。將噴涂有該防水劑的混凝土試件在水中浸泡720h后，根據(jù)JC/ T902-2002計(jì)算吸水率比為15. 2%。實(shí)施例10
一種具有呼吸功能的有機(jī)硅防水劑的制備方法，其包括如下步驟 ①將240份辛基三甲氧基硅烷，20份三氟丙基三甲氧基硅烷，18份去離子水，320份乙醇于反應(yīng)瓶中混合，加熱至68°C，加入占辛基三甲氧基硅烷與三氟丙基三甲氧基硅烷質(zhì)量之和0. 5%的磷酸溶液(濃度0. lmol/L)，保持反應(yīng)14h ；②加入氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)體系pH 值至7，繼續(xù)保持反應(yīng)lh，然后蒸餾除去溶劑乙醇、水和反應(yīng)生成的醇，然后冷卻至室溫，得到本體粘度為18000mPa. s的有機(jī)硅樹(shù)脂預(yù)聚體，即活性組分；③將活性組分、溶劑乙醇和催化劑二月桂酸二丁基錫按比例混合均勻(所添加的乙醇與活性組分的質(zhì)量比為5:1，二月桂酸二丁基錫的加入量是活性組分質(zhì)量的12%)，即得具有呼吸功能的有機(jī)硅防水劑。根據(jù) JC/T902-2002，測(cè)得其吸水率比為3. 6% ；將該防水劑噴涂在10%含水量的混凝土表面，放置 72h后，混凝土的含水量為2. 0%。將噴涂有該防水劑的混凝土試件在水中浸泡720h后，根據(jù)JC/T902-2002計(jì)算吸水率比為7. 6%。實(shí)施例11
用200份甲基三乙氧基硅烷代替240份辛基三甲氧基硅烷，其他條件同實(shí)施例10，得有機(jī)硅防水劑。根據(jù)JC/T902-2002，測(cè)得吸水率比為6. 6% ；將該防水劑噴涂在10%含水量的混凝土表面，放置72h后，混凝土的含水量為2. 0%。將噴涂有該防水劑的混凝土試件在水中浸泡720h后，根據(jù)JC/T902-2002計(jì)算吸水率比為9. 6%。實(shí)施例12
用180份壬基三甲 氧基硅烷代替240份辛基三甲氧基硅烷，用25份氟代辛基三甲氧基硅烷代替20份三氟丙基三甲氧基硅烷，用辛酸亞錫代替二月桂酸二丁基錫，其他條件同實(shí)施例10，得有機(jī)硅防水劑。根據(jù)JC/T902-2002，測(cè)得吸水率比為7. 4% ；將該防水劑噴涂在 10%含水量的混凝土表面，放置72h后，混凝土的含水量為2. 4%。將噴涂有該防水劑的混凝土試件在水中浸泡720h后，根據(jù)JC/T902-2002計(jì)算吸水率比為10. 6%。實(shí)施例13
用300份十二烷基三甲氧基硅烷代替240份辛基三甲氧基硅烷，其他條件同實(shí)施例10， 得有機(jī)硅防水劑。根據(jù)JC/T902-2002，測(cè)得吸水率比為4. 6% ；將該防水劑噴涂在10%含水量的混凝土表面，放置72h后，混凝土的含水量為2. 0%。將噴涂有該防水劑的混凝土試件在水中浸泡720h后，根據(jù)JC/T902-2002計(jì)算吸水率比為8. 6%。實(shí)施例14
用150份丁基三甲氧基硅烷代替240份辛基三甲氧基硅烷，其他條件同實(shí)施例10，得有機(jī)硅防水劑。根據(jù)JC/T902-2002，測(cè)得吸水率比為4. 6% ；將該防水劑噴涂在10%含水量的混凝土表面，放置72h后，混凝土的含水量為2. 2%。將噴涂有該防水劑的混凝土試件在水中浸泡720h后，根據(jù)JC/T902-2002計(jì)算吸水率比為9. 6%。最后應(yīng)說(shuō)明的是以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明而非限制本發(fā)明的技術(shù)方案，盡管參照上述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，依然可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明的精神和范圍的任何修改或局部替換，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求
1.一種具有呼吸功能的有機(jī)硅防水劑，由活性成分、溶劑和催化劑組成，其特征在于， 活性成分是由烷基硅氧烷偶聯(lián)劑和/或氟代烷基硅氧烷偶聯(lián)劑與溶劑混合后，在酸或堿作用下，經(jīng)水解反應(yīng)制得；硅氧烷偶聯(lián)劑結(jié)構(gòu)式為=Rn-Si (OR丨)4_n，式中R為碳原子數(shù)在3 12的飽和長(zhǎng)鏈烷基， 或者全氟代或部分氟代的碳原子數(shù)為3 12的飽和長(zhǎng)鏈烷基，R ‘為甲基或者乙基，η為1或 2。
2.如權(quán)利要求1所述具有呼吸功能的有機(jī)硅防水劑，其特征在于，當(dāng)R為碳原子數(shù)在 3^12的飽和長(zhǎng)鏈烷基時(shí)，η為2。
3.如權(quán)利要求1所述具有呼吸功能的有機(jī)硅防水劑，其特征在于，所述氟代烷基硅氧烷偶聯(lián)劑為三氟丙基三甲氧基硅烷。
4.如權(quán)利要求1所述具有呼吸功能的有機(jī)硅防水劑，其特征在于，所述的溶劑為甲醇、 乙醇、異丙醇、乙酸乙酯、丙酮、苯或甲苯。
5.如權(quán)利要求1所述具有呼吸功能的有機(jī)硅防水劑，其特征在于，所述的催化劑為二月桂酸二丁基錫、二丁基二酯酸錫、辛酸錫、異辛酸亞錫、二辛基二乙酸錫、順丁烯二酸單辛酯二辛基錫、順丁烯二酸單丁酯二丁基錫、二丁基二乙辛酸錫或二乙基己酸亞錫。
6.一種如權(quán)利要求1至5任一所述具有呼吸功能的有機(jī)硅防水劑的制備方法，其特征在于，包括如下步驟①將烷基硅氧烷偶聯(lián)劑和/或氟代烷基硅氧烷偶聯(lián)劑、與溶劑a和水按照一定比例混合后，加熱至40°C 70°C，加入占偶聯(lián)劑質(zhì)量0. 1% 10%的酸或堿，反應(yīng)1 15小時(shí)，所添加的水與偶聯(lián)劑的摩爾比為0. 5 2:1，所添加的溶劑a與偶聯(lián)劑的質(zhì)量比為1 5:1 ；②調(diào)節(jié)體系PH值至6 8，繼續(xù)保持反應(yīng)1 2h，然后蒸餾除去溶劑a、未反應(yīng)的水和反應(yīng)生成的醇，冷卻至室溫，得到活性組分；③將活性組分、溶劑b和催化劑按比例混合均勻，即得具有呼吸功能的有機(jī)硅防水齊U，所添加的溶劑b與活性組分的質(zhì)量比為5 12:1，催化劑的加入量是活性組分質(zhì)量的 0. 1% 5%。
7.如權(quán)利要求6所述具有呼吸功能的有機(jī)硅防水劑的制備方法，其特征在于，所述的溶劑a為甲醇、乙醇、異丙醇、乙酸乙酯、丙酮、苯或甲苯。
8.如權(quán)利要求6所述具有呼吸功能的有機(jī)硅防水劑的制備方法，其特征在于，所述的溶劑b為甲醇、乙醇、異丙醇、乙酸乙酯、丙酮、苯或甲苯。
9.如權(quán)利要求6所述具有呼吸功能的有機(jī)硅防水劑的制備方法，其特征在于，所述的酸為PH值為1 5的鹽酸、硫酸、磷酸、三氟乙酸或苯磺酸；所述的堿為pH值為8 14的氫氧化鈉、氫氧化鈣、氨水或三乙胺。
10.如權(quán)利要求6所述具有呼吸功能的有機(jī)硅防水劑的制備方法，其特征在于，步驟① 中的加熱溫度為55°C 66°C，反應(yīng)時(shí)間為2 8小時(shí)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種具有呼吸功能的有機(jī)硅防水劑，由活性成分、溶劑和催化劑組成，其特征在于，活性成分是由烷基硅氧烷偶聯(lián)劑和/或氟代烷基硅氧烷偶聯(lián)劑與溶劑混合后，在酸或堿作用下，經(jīng)水解反應(yīng)制得；硅氧烷偶聯(lián)劑結(jié)構(gòu)式為Rn-Si(OR＇)4-n，式中R為碳原子數(shù)在3~12的飽和長(zhǎng)鏈烷基，或者全氟代或部分氟代的碳原子數(shù)為3~12的飽和長(zhǎng)鏈烷基，R＇為甲基或者乙基，n為1或2。該防水劑通過(guò)引入氟代烷基硅氧烷，不僅具有優(yōu)異的防水性能和呼吸性能，還具有良好的附著力、耐溶劑、耐酸堿、耐老化、耐污等優(yōu)點(diǎn)，特別適用于混凝土等多孔構(gòu)件表面的防水，尤其是建筑、公路、橋梁、護(hù)欄表面等。
文檔編號(hào)C04B41/49GK102219551SQ201110106379
公開(kāi)日2011年10月19日 申請(qǐng)日期2011年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月27日
發(fā)明者劉國(guó)杰, 張正珂, 李玉磊, 汪德才, 王妍薇, 王明偉, 趙豫生, 郭鐵惠, 黃正強(qiáng), 黃運(yùn)軍 申請(qǐng)人:河南省交通科學(xué)技術(shù)研究院有限公司