CN101333403A - 一种水泥基聚合物防腐涂料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明聚合物水泥防腐涂料及其制备方法，是将固、液两相材料分别混配均匀，再将固相粉料慢慢倒入液相料中，充分搅拌至无气泡制成，其中液相包括总重量10～50wt％的环氧乳液、0～30wt％的乙酸乙烯酯—乙烯共聚乳液、0～30wt％的苯乙烯—丙烯酸脂共聚物乳液、0～1wt％的有机硅消泡剂和2～10wt％的多烯多胺固化剂，固相包括总重量20～39wt％的水泥、8～19wt％的石英砂和0～2wt％的纤维素。本发明的聚合物水泥防腐涂料具有高强、高抗弯、高粘结、耐腐蚀性和抗老化、防火、施工安全简单无毒性能等特性，是解决硫酸盐浓度很高或水分蒸发、冻融循环、干湿交替、水力冲刷等区段或部位的硫酸盐腐蚀理想材料。

Description

一种水泥基聚合物防腐涂料及其制备方法

技术领域

本发明属于建筑材料领域，具体涉及一种水泥聚合物防腐涂料的配制。

背景技术

在硫酸盐含量高的地区，混凝土受硫酸盐腐蚀是一个常见的现象，每年因此造成的混凝土破坏案例非常多，严重影响混凝土结构的安全性和耐久性，国家每年都要为此花费大量的资金进行维修。

目前常用的抗硫酸盐腐蚀的方法是采用抗硫酸盐水泥配制耐硫酸盐腐蚀混凝土，或掺加一些抗硫酸盐腐蚀的添加剂改善混凝土的耐硫酸盐腐蚀性能。这类内加的方法普遍存在成本高、耐腐蚀效果有限等问题。特别是硫酸盐腐蚀大多集中在硫酸盐浓度很高或水分蒸发、冻融循环、干湿交替、水力冲刷等区段或部位，内加的方法不具有针对性，因此有选择性的外涂耐腐蚀层工艺应该更加有效、合理，而目前尚无类似这种外涂的材料。

发明内容

本发明提供了一种可用于在混凝土结构外涂的具有抗硫酸盐腐蚀的水泥聚合物防腐涂料。

发明提供的聚合物水泥防腐涂料，为固、液两相双组分复合材料，由各组分按以下占总涂料的重量比组配而成：

液相组分：

环氧乳液-10％～50％，

乙酸乙烯酯-乙烯共聚乳液-0％～30％，

苯乙烯-丙烯酸脂共聚物乳液-0％～30％，

有机硅消泡剂-0％～1％，

多烯多胺固化剂-2％～10％，

固相组分：

水泥-20％～39％，

石英砂-8％～19％，以及

纤维素-0％～2％。

所述水泥聚合物防腐涂料，优选由以下材料按重量百分比混配而成：

液相组分中各组分：

环氧乳液-10％～15％，

乙酸乙烯酯-乙烯共聚乳液-20％～30％，

苯乙烯-丙烯酸脂共聚物乳液-10％～30％，

有机硅消泡剂-1％，

多烯多胺固化剂-2％～3％，

固相组分：

水泥-20％～39％，

石英砂-10％～19％，以及

纤维素-0％～2％。

所述水泥聚合物防腐涂料，最好由以下材料按重量百分比混配而成：

环氧乳液-20％，

乙酸乙烯酯-乙烯共聚乳液-10％，

苯乙烯-丙烯酸脂共聚物乳液-10％，

有机硅消泡剂-1％，

多烯多胺固化剂-5％，

水泥-33％，

石英砂-20％，以及

纤维素-1％。

本发明另一目的还在于提供上述水泥聚合物防腐涂料的生产方法。

该方法先将液相料和固相料分别混配均匀，再将配制好的固相粉料慢慢倒入液相料中，充分搅拌至无气泡为止。

采用以上方案，本发明的聚合物水泥防腐涂料由固、液两相双组分组成复合材料，它继承了树脂类材料高强、高抗弯、高粘结、耐腐蚀性的优点，又保留了水泥基材料抗老化、防火、施工安全简单无毒性能等特性，是解决硫酸盐浓度很高或水分蒸发、冻融循环、干湿交替、水力冲刷等区段或部位的硫酸盐腐蚀理想材料。

具体实施方式

本发明的聚合物水泥防腐涂料为固、液两相双组分复合材料。其中液相包括环氧乳液、乙酸乙烯酯-乙烯共聚乳液、苯乙烯-丙烯酸脂共聚物乳液、有机硅消泡剂和多烯多胺固化剂，固相包括水泥、石英砂和纤维素。这些组分按以下占总涂料的重量比组配而成：

液相组分：环氧乳液-10％～50％，乙酸乙烯酯-乙烯共聚乳液-0％～30％，苯乙烯-丙烯酸脂共聚物乳液-0％～30％，有机硅消泡剂-0％～1％，多烯多胺固化剂-2％～10％；固相组分：水泥-20％～39％，石英砂-8％～19％，以及纤维素-0％～2％。

在本发明中，各组分学名、功能和来源如下：

环氧乳液：水包油型环氧树脂乳液。其功能在于环氧乳液与粉料发生反应，在三向网状的环氧聚合物包围下，聚合物水泥防腐涂料具有优异的耐腐蚀性能。可选择水性环氧乳液EECM(来源中国建筑材料科学研究总院)等市售环氧乳液。

乙酸乙烯酯-乙烯共聚乳液：其功能在于改善聚合物水泥防腐涂料的柔韧性。为选择性添加组分，当聚合物水泥防腐涂料的柔韧性要求较高时，可选择北京有机化工厂等生产的乙酸乙烯酯-乙烯共聚VAE乳液。

苯乙烯-丙烯酸脂共聚物乳液：苯乙烯-丙烯酸脂共聚物乳液具有高粘度、高触变性的特点，因而聚合物水泥涂料具有一定的触变性、具有优良的贮存稳定性和施工性。苯乙烯-丙烯酸脂共聚物乳液为选择性添加组分，当对聚合物水泥防腐涂料的稳定性和施工性有要求的情况下添加；可选择美国国民淀粉化学有限公司等公司销售的苯丙乳液。

有机硅消泡剂：聚硅氧烷消泡剂。功能在于能够迅速的消除水相泡沫，且有长时间的抑泡效果。在涂刷或滚涂时快速破泡而不引起表面疵病。当对聚合物水泥防腐涂料的外观有所要求时，可选择聚硅氧烷消泡剂类市售消泡剂。

多烯多胺固化剂：优选美国陶氏化学公司的三乙烯四胺。

水泥：普通硅酸盐水泥，可选用型号42.5MPa普通硅酸盐水泥，水泥与乳液中的水发生化学反应，提高聚合物水泥防腐涂料的密实性和防腐性。

石英砂：防腐涂料中填料，细度325目。

纤维素：由纤维素制成的具有醚结构的高分子化合物。在本发明中作为保水剂使用，维素醚可以使防腐涂料快速达到一定的稠度和高保水性，在30-40℃时有高度的保水性，使薄层涂料可满足夏季施工要求。纤维素为选择性添加组分，当高温使用条件下添加。可选择非离子型甲基纤维素醚或羟丙基甲基纤维素醚，分子量约10000～40000。

以上各组分均可以商业购买。

本发明的聚合物水泥防腐涂料制备中，先将液相料按比例混配，再将配制好的固相粉料慢慢倒入液相料中，充分搅拌至无气泡为止。

以下以具体实施例说明本发明聚合物水泥防腐涂料组成及其制备，这些实施例只为清楚公开本发明，不构成对本发明的限制。

实施例1

按照下述重量配制水泥聚合物防腐涂料：

环氧乳液——20千克，乙酸乙烯酯-乙烯共聚乳液——10千克，苯乙烯-丙烯酸脂共聚物乳液——10千克，有机硅消泡剂——1千克，多烯多胺固化剂——5千克；水泥——33千克，石英砂——20千克，纤维素——1千克。

先将液相料按比例混配均匀，固相料也按比例混合均匀，再将固相粉料慢慢倒入液相料中，充分搅拌至无气泡为止，得到浆料即为本例终产品防腐涂料。

性能测试：

采用长板刷粘取制备得到的防腐涂料在1∶3水泥试件表面涂刷4～5遍，涂层厚度为1.5mm，每平方米用料约为2.5公斤。把涂刷好的试件放置28天，到龄期后连同空白试件(1∶3水泥砂浆试件)、对照试件(内掺10％耐蚀剂)共同进行以下操作：用5％Na₂SO₄溶液浸泡16小时，然后取出晾干1小时，转入80℃烘箱中烘6小时，冷却1小时后取出进行干湿循环试验，检测在循环过程中试件的抗折强度变化，并计算抗折强度保留率(％)即耐腐蚀系数。

本测试各试件抗折耐腐蚀系数见表1。

表1耐腐蚀系数——抗折强度保留率(％)

从表1数据可以看出，经过40次循环后，采取过防腐措施的试件(对照试件和本例测试试件)的耐腐蚀系数均较空白试件有较大幅度提高，而本例测试试件即涂聚合物防腐涂料试件的耐腐蚀系数较对照试件的数值又有显著差异，说明涂聚合物防腐涂料试件具有非常好的耐硫酸盐腐蚀性能。

实施例2～4

按表1所述各组分重量配制水泥聚合物防腐涂料，并用与实施例1相同的方法检测各实施例试件耐腐蚀系数如下：

表1

以上实验说明，本例发明聚合物防腐涂料具有非常好的耐硫酸盐腐蚀性能，可用做硫酸盐浓度很高或水分蒸发、冻融循环、干湿交替、水力冲刷等环境中水泥基材料的硫酸盐腐蚀理想材料。

Claims (4)

1.一种水泥聚合物防腐涂料，其特征在于，为固、液两相双组分复合材料，由以下材料按重量百分比混配而成，其中：

液相组分：

环氧乳液-10％～50％，

乙酸乙烯酯-乙烯共聚乳液-0％～30％，

苯乙烯-丙烯酸脂共聚物乳液-0％～30％，

有机硅消泡剂-0％～1％，

多烯多胺固化剂-2％～10％，

固相组分：

水泥-20％～39％，

石英砂-8％～19％，以及

纤维素-0％～2％。

2、根据权利要求1所述水泥聚合物防腐涂料，其特征在于，由以下材料按重量百分比混配而成：

液相组分中各组分：

环氧乳液-10％～15％，

乙酸乙烯酯-乙烯共聚乳液-20％～30％，

苯乙烯-丙烯酸脂共聚物乳液-10％～30％，

有机硅消泡剂-1％，

多烯多胺固化剂-2％～3％，

固相组分：

水泥-20％～39％，

石英砂-10％～19％，以及

纤维素-0％～2％。

3、根据权利要求1所述水泥聚合物防腐涂料，其特征在于，由以下材料按重量百分比混配而成：

环氧乳液-20％，

乙酸乙烯酯-乙烯共聚乳液-10％，

苯乙烯-丙烯酸脂共聚物乳液-10％，

有机硅消泡剂-1％，

多烯多胺固化剂-5％，

水泥-33％，

石英砂-20％，以及

纤维素-1％。

4、一种水泥聚合物防腐涂料的制备方法，其特征在于，按权利要求1或2或3的配比，先将液相料和固相料分别混配均匀，再将配制好的固相粉料慢慢倒入液相料中，充分搅拌至无气泡为止。