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有机硅粉末憎水剂在预拌砂浆中的应用

有机硅粉末憎水剂在预拌砂浆中的应用. Zhang Min, Jean-Paul Lecomte Dow Corning s.a. Background. 水泥是一种水硬的粘合剂 也就是一种无机细粉物质。通过添加水形成糊状。即使在水下或密闭容器中，它也会随着时间的推移逐渐变硬. C 3 S + xH -> C n SH y (“CSH”) + (3-n)CH With n ~1.7- 1.8. 水泥 水合作用. 水泥浆 1 小时. 1 : 水 2 : 渣 3 : 石膏 4 : 空气 5 : 骨料. C.Defossé. 水泥 水合作用.

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有机硅粉末憎水剂在预拌砂浆中的应用

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Presentation Transcript

  1. 有机硅粉末憎水剂在预拌砂浆中的应用 Zhang Min, Jean-Paul Lecomte Dow Corning s.a.

  2. Background 水泥是一种水硬的粘合剂 也就是一种无机细粉物质。通过添加水形成糊状。即使在水下或密闭容器中，它也会随着时间的推移逐渐变硬 C3S + xH -> CnSHy (“CSH”) + (3-n)CH With n ~1.7- 1.8

  3. 水泥 水合作用 水泥浆 1 小时 1 : 水 2 : 渣 3 : 石膏 4 : 空气 5 : 骨料 C.Defossé.

  4. 水泥 水合作用 水泥浆 1 个月 C.Defossé.

  5. 背景 • 水渗透是影响水泥基产品如建筑室外材料（腻子，灰泥，外保温系统）和室内材料（水泥浆，填缝剂）的耐久性的主要问题 • 防水产品通常是通过后处理方法来应用的。在这里所有水泥基材料（砂浆，腻子，石膏和水泥浆）不能通过这样的技术来实现防水。

  6. CH3 CH3 CH3 CH3 - Si - O - (Si - O)n - Si - CH3 CH3 CH3 CH3 Silicones as Hydrophobers 聚二甲基硅氧烷 (PDMS) • 硅树脂通常都有一个象玻璃的无机骨架。 • 侧基团是有机的，往往是甲基。 • 硅树脂拥有低表面能。 • 硅树脂可以通过末端的硅烷醇集团进行反应。 分子链具有螺旋形态

  7. 作为憎水剂的硅烷 • 例如 : CH3CH2CH2Si(OCH3)3 • 石材防水剂 • 桥梁码头 • 防水 • 钢筋保护 • 建筑防水 • 其它 • 产品: • Z-6341 (n-OTES), Z-2306 (i-BuTMS), • Z-6403 (i-BuTES), Z-6265 (n-PrTMS)

  8. 为什么要做成颗粒状的？ • 基本需要 • 需要一种固态的材料 • 方便 • 便于处理、储存和投料。 • 便于运输。 • 需要去除溶剂。 • 需要浓缩型。 • 性能 • 需要保护活性成分。 • 需要合并多种原材料的不同作用。 • 需要将性质相反的活性物质放在一齐。 • 需要控制活性物的释放方式。 • 影响可分散性、溶解性、反应性和热传导性。 • 需要一种新颖的外观。 • 需要降低过程时间或成本。

  9. 挑战 • 转化液体为低表面张力和高分散性并放入用于包裹活性物质的粉末载体。活性物必须遇水释放。 • 添加剂存放在高碱性环境（水泥）并须长期保持效果。

  10. Dow Corning 缓释技术 载体 功能: 承载液态憎水剂 硅树脂 功能: 憎水剂和消泡 胶囊结构 功能:保护和控制释放

  11. 原材料选择

  12. 胶囊包裹过程 硅树脂 分散 凝聚 载体 粘合剂 烘干 分筛 粉末有机硅

  13. 最终成品的性能 经历粉化/胶囊包裹过程后 : • 流动性好的粉末 • 保护在水泥基干拌料中的有机硅活性成分 (憎水添加剂) • 添加水以后，活性成分能快速释放 • 活性成分对砂浆的性能影响很少

  14. 实例 : SHP 50/ SHP 60 • SHP for Silicone Hydrophobic Powder • 活性成分 : 有机硅，硅烷 • 载体 : 铝矽酸盐 • 胶囊密封材料 : 水溶性成膜聚合物

  15. SHP 50/ SHP 60 characteristics SHP 50

  16. 憎水添加剂: 测试方法 • 在预备的水泥砂浆 (水泥和骨料混合物)中添加 0.25 to 0.5 % 的憎水添加剂，固化7天。 • 在预备的水泥砂浆中添加0.1, 0.25 to 0.5 % 的憎水添加剂，固化7天。 • 在按EN 196-1预备的水泥砂浆添加 0.25 to 0.5 % 的憎水添加剂，固化28天。 • 吸水率 (1, 3, 24, 72小时) • 水珠的接触角 • 防泛碱，风化 • 抗压强度

  17. 降低砂浆吸水率 SHP 50 and SHP 60 添加入水泥砂浆 (7天固化) 吸水率 vs时间 @ 憎水添加剂在干拌料（水泥+骨料）中添加量0.5 %

  18. 降低砂浆吸水率 SHP 60 添加入符合EN 196-1标准水泥砂浆 (28天固化) 吸水率 vs时间 @ 憎水添加剂在干拌料（水泥+骨料）中添加量0.25 %

  19. SHP 60 测试 SHP 60 添加入水泥砂浆 (7天固化) 吸水率 vs时间 @ 憎水添加剂在干拌料（水泥+骨料）中添加量0.1 %

  20. Efflorescence control • 防泛碱/风化 : 符合EN 196-1的水泥砂浆添加了 0.25 % SHP 50 和 SHP 60，然后放入浓缩的 NaCl 溶液中静置1天 • 在参考样品上，可以很明显地发现NaCl晶体的盐析现象。 + 0.25 % SHP 50 + 0.25 % SHP 60 参考样品

  21. 减少热损耗 • 未添加憎水添加剂的砂浆会吸水，水的蒸发会消耗砂浆内的热量，造成砂浆的温度比添加了SHP 50或SHP 60砂浆的温度低。现实生活中，进行过憎水处理的砂浆能够降低能耗，使得墙壁的温度比较稳定。 添加0.25 % SHP 50的砂浆 未添加憎水添加剂的砂浆 添加 0.25 % SHP 60的砂浆 符合EN 196-1的砂浆块在水中浸渍2小时，然后室温下干燥1小时

  22. SHP 50 / SHP 60 • SHP 50和SHP 60是设计用于水泥基干混料的憎水添加剂 • SHP 50推荐用于需要良好憎水性能（防止水渗透）的水泥浆和灰泥 • SHP 60是设计用于需要出众的长期憎水性能的水泥砂浆和外保温砂浆。确保外保温体系能够更有效。

  23. Dow Corning粉化技术: 结论 • 粉化/胶囊包裹技术是一种有效的能把液态活性物质转化为粉状材料的技术，同时保持活性物质的有效性，甚至在一些非常恶劣的环境下。 • 液态活性物质，例如憎水剂、消泡剂等都能用这种技术进行处理。

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