CN102876183A - 一种混凝土结构用防腐蚀涂料 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种混凝土结构用防腐蚀涂料，包括以下组分及重量份含量：聚氨酯改性环氧树脂15-25、液体环氧树脂15-20、活性稀释剂2-5、片状颜料20-25、其它颜填料15-20、助剂0.5-1.0、固化剂20-30。与现有技术相比，本发明基本属于无溶剂(固含量不低于97％)，对环境友好，并且具有良好的延展性，既能杜绝腐蚀因子及水蒸汽的渗透，又能保证水汽从中散发，起到了对混凝土结构的防劣化效果以及长效防腐蚀作用。

Description

一种混凝土结构用防腐蚀涂料
技术领域
本发明涉及一种防腐蚀涂料，尤其是涉及一种混凝土结构用防腐蚀涂料。
背景技术
造成混凝土劣化的诱因包括机械性的破坏、化学性的破坏和物理性的破坏三大因素，在这些破坏因素中要以SO2、CO2、盐雾(CL-)破坏因子为最甚。由于混凝土是多孔结构，而且在混凝土使用过程中会产生微裂缝，这些多孔和裂缝就会造成以上介质以及水的媒介作用致使混凝土发生劣化，为防止混凝土劣化，最常用且可行的方法是使用防腐蚀涂料。
混凝土结构所用的防腐蚀涂料与金属表面防腐蚀涂料不同，前者不需要但侵蚀型颜料(如络酸盐等)，只是阻隔CO2、SO2、CL-以及水蒸气等浸入。但是又要让水汽放出，所以所用的涂料是采用环氧，环氧沥青、聚氨酯、丙烯酸之类的涂料，其中所用的颜填料多为片状结构，但这些涂料施工道数繁多，性能也并不理想，最好是采用厚浆性涂料，只需一、二次施工完成，现已有采用韧性环氧加片状颜填料系统能够达到这一要求，性能也较优良，但如若冬季则这类涂料就易现出韧性不足耐不能覆盖混凝土表面毛孔和裂缝的缺点，致使CO2、SO2、CL-及水蒸汽等腐蚀因子乘虚而入，造成混凝土结构破坏和劣化。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种附着力强、收缩率低、稳定性好、加工性能优良的混凝土结构用防腐蚀涂料。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种混凝土结构用防腐蚀涂料，其特征在于，该涂料包括以下组分及重量份含量：
Figure BDA0000075903440000011
Figure BDA0000075903440000021
所述的聚氨酯改性环氧树脂为上海材料研究所制SK3型系列聚氨酯改性环氧权树脂或湖北京山北化复合材料厂造SL-102C-2聚氨酯改性环氧树脂。
所述的液体环氧树脂为双酚A环氧树脂或双酚F与双酚A环氧混合的树脂。
所述的双酚A环氧树脂为市售的E-44树脂、E-51树脂或E-42树脂。
所述的双酚F与双酚A环氧混合的树脂为市售的DER351树脂。
所述的活性稀释剂为丙基缩水甘油醚、丁基缩水甘油醚、烯丙基缩水甘油醚、苯基缩水甘油醚或乙二醇缩水甘油醚。
所述的片状颜料包括云母氧化铁、片状铝粉或玻璃鳞片。
所述的其它颜填料包括氧化铁红、绢云母、滑石粉、二氧化钛或二氧化硅。
所述的助剂包括润湿分散剂、触变剂、流平剂和硅烷偶联剂，所述的润湿分散剂为Degussa的Dispers 710或BYK-415，触变剂为气相二氧化硅或膨润土，流平剂为市售的BYK-354流平剂，硅烷偶联剂为市售的KH-560硅烷偶联剂。
所述的固化剂为改性酚醛胺固化剂，该改性酚醛胺固化剂包括聚酰胺、聚醚胺或卡德莱或上海经天新材料科技有限公司制造的腰果壳油衍生物。
本涂料在制备使用时，固化剂作为独立一个组分，其余组分为另一组份，将这些组份于不锈钢拉缸内混合普高速分散，然后再经砂磨机研磨至细度60um左右，然后过滤出料，在涂装之前将其与固化剂按比例调配，施工时使用高压无空气喷涂，在经表面处理干净的混凝土结构上喷涂，此发明的喷涂厚度可一次达450-550微米。
与现有技术相比，本发明具有机械强度高、附着力强、收缩率低、稳定性好、加工性能优良、抗各种介质腐蚀等优点，聚氨酯具有良好的物理性能、优异的耐寒性、弹性、高光泽、耐有机溶剂等优点，且与环氧树脂相容性好，因此可对环氧树脂进行改性，目前用于改性环氧树脂的聚氨酯有：端异氰酸酯基聚氨酯、咪唑封端的聚氨酯、端胺基聚氨酯等等，这样改性的环氧树脂能使一个分子主含连上同时含有聚氨酯键和环氧基的树脂，从而达到附着力强、柔韧性佳、弹性优良的涂料用树脂，这种树脂不仅能赋予环氧涂料有效的增韧性，而且又能改善涂料的耐候性和耐化学药品性，具体具有以下优点：
(1)基本属于无溶剂(固含量不低于97％)，对环境友好，喷涂一道可达450-550微米，能达到混凝土结构用防腐蚀涂料的防护设计要求，从而可降低施工成本，减少施工时间；由于无溶剂涂料不像溶剂型涂料在干燥过程中因溶剂挥发造成气孔，故可免于氯离子等趁虚而入；
(2)本发明涂料无论春夏秋冬，均能保持着其伸长率和柔韧性，掩蔽混凝土的裂纹，使之免受腐蚀因子的侵入，故可用于南北方炎热气候或严寒环境的混凝土结构上；
(3)本发明涂料具有良好的延展性，既能杜绝腐蚀因子及水蒸汽的渗透，又能保证水汽从中散发，起到了对混凝土结构的防劣化效果以及长效防腐蚀作用。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例1
一种混凝土结构用防腐蚀涂料，该涂料包括两种组分：
A组份：SK3型聚氯酯改性环氧树脂16kg、E-44环氧树脂19kg、1，6-乙＝醇缩水甘油醚2kg、云母氧化铁25kg、绢云母7kg、滑石粉6kg、Degussa Dispers710为0.3kg、膨润土0.2kg、KH-560为0.2kg、BYK-354为0.1kg；
B组份：腰果酚环氧固化剂25kg；
A组份∶B组份＝3∶1。
本涂料在制备使用时，将A组份于不锈钢拉缸内混合普高速分散，然后再经砂磨机研磨至细度60um左右，然后过滤出料，在涂装之前将其与B组分按比例调配，施工时使用高压无空气喷涂，在经表面处理干净的混凝土结构上喷涂，此发明的喷涂厚度可一次达450-550微米。
实施例2
一种混凝土结构用防腐蚀涂料，该涂料包括两种组分：A组份：SL-102C-2聚氯酯改性环氧树脂18kg、E51环氧树脂22kg、烯丙基缩水甘油醚4kg、玻璃鳞片25kg、二氧化硅粉10kg、滑石粉5kg、气相二氧化硅0.1kg、Degussa Dispers710为0.2kg、KH-560为0.2kg、BYK-354为0.1kg；
B组份：聚酸胺30kg；
A组份∶B组份＝7∶3。
本涂料在制备使用时，将A组份于不锈钢拉缸内混合普高速分散，然后再经砂磨机研磨至细度60um左右，然后过滤出料，在涂装之前将其与B组分按比例调配，施工时使用高压无空气喷涂，在经表面处理干净的混凝土结构上喷涂，此发明的喷涂厚度可一次达450-550微米。
实施例3
一种混凝土结构用防腐蚀涂料，该涂料包括两种组分：
A组份：SK3型聚氨酸改性环氧树脂20kg、DER351环氧树脂20kg、正丁基缩水甘油醚3kg、片状氧化铝粉21kg、云母粉10kg、滑石粉5kg、钛白粉5kg、Degussa生产的Dispers710为0.2kg、气相二氧化硅0.3kg、BYK-354为0.1kg、KH-560为0.2kg、
B组份：聚醚胺(Huntsman D-230)20kg；
A组份∶B组份＝4∶1。
本涂料在制备使用时，将A组份于不锈钢拉缸内混合普高速分散，然后再经砂磨机研磨至细度60um左右，然后过滤出料，在涂装之前将其与B组分按比例调配，施工时使用高压无空气喷涂，在经表面处理干净的混凝土结构上喷涂，此发明的喷涂厚度可一次达450-550微米。
本发明的涂料主要技术性能指标如下：
Figure BDA0000075903440000041
Figure BDA0000075903440000051
阻止氧气透过性；
在玻璃板上将剥离纸或日本纸(此物含量在60％时厚度的100微米)展开，在其上将本发明的涂料用刷子涂刷，其与一道干膜厚度为150微米，时隔24小时后再涂第二道。于温度为20±3℃，温度65±5％的相对温度的室内养护28天，以形成干膜厚度约为300微米。这样就制成了试验板A，以便进行本实验，在进行试验时，将此试验板A上的涂膜剥离。将此涂膜冲成直径为18毫米的圆形孔作为试验体。并采用涂膜氧气透过率测试计进行测定。在测定时在蒸馏水中将氧气以200立方厘米/分的比例注入，并于氧气透过量恒定时读取其电流值。按以下公式计算出氧气透过量Q(毫克/厘米2)*天：
Q＝(7.1627*1∞*10-3)/A
式中：
A：与涂膜粘合的各个电极的白金之面积
1∞：所测定的电流体(微安)
以上述氧气透过量Q的数值为基准来评价阻止氧气透过性。
◎Q在3.0*10-2毫克/厘米2·天以下
○Q在3.0*10-2-5.0*10-2毫克/厘米2·天
△Q在5.0*10-2-8.0*10-2毫克/厘米2·天
×Q在8.0*10-2毫克/厘米2·天以上
阻止水蒸气透过性：
将前述试验板A上剥离出涂膜。将此涂膜冲成直径为65毫米的圆形孔作为试验体，将此试验体于试验温度为20℃下按日本工业标准JIS20208的吸湿法来测定水蒸气透过量S。按此水蒸气透过量的数值作为评价阻止水蒸气透过性的基准。
◎S在3.0毫克/厘米2·天以下
○S在3.0-5.0毫克/厘米2·天
△S在5.0-8.0毫克/厘米2·天
×S在8.0毫克/厘米2·天以上
*4水蒸气透出性
按时工业标准JISA6203.8.2(1996)所规定的方法调制成直径68*10毫米的砂浆面(与模板接合的面)涂以底漆一道(干燥涂布量为25克/米2)，再将本发明涂料涂上一道(干膜200克/米2)，间隔24小时后涂第二道，于温度20±1℃，温度65±5％相对温度下养护28天作为试验片。
接着按时工业标准JISA6203.8.15(1996)规定，于内径为68毫米，外径70毫米，高度30毫米上面且有直径为56.5毫米孔径防锈处理的铝制上部圆筒上，将上述试验片于用环氧树脂粘结剂的粘结的孔上塞上本试验片，随后将设计成内径为70毫米，高度为15毫米，经防锈处理铝制注水口之下部圆筒容器上扎入用本试验片粘接的上部圆筒，为填塞孔隙，周围用铝胶带密封。此后，从此注出口注入约20立方厘米的蒸馏水。以此注水口作为试验体，将该试验体在温度为20±1℃，温度65±5％相对温度条件下静置240小时，其间于24小时内每次对试验体的质量为0.1毫克的间隔进行测定。按下式求吸湿量Q(克)
Q＝Wn-Wn+1
此处：
Wn：第n次质量测定之试验体质量(克)
Wn+1：第n+1次质量测定之试验体质量(克)
透湿度可从吸湿量的变化，于延续二次测定间隔时为5％之内之际，可以下式中求取
M＝Q/(A·t)
此处：
M：透温度[克/(m2·天)]
Q1：吸湿量的变化于5％之内时的吸湿量(克)。
A：透湿面积(0.0025半2)
t：测定时的间隔(1天)
以上述透湿度M的树脂作为基准来评价水蒸气透出性。
◎M在0.8毫克/厘米2·天以上；
○M在0.5-0.8毫克/厘米2·天；
△M在0.2-0.5毫克/厘米2·天；
×M在0.2毫克/厘米2·天以下。
实施例4
一种混凝土结构用防腐蚀涂料，该涂料包括以下组分及含量：
聚氨酯改性环氧树脂15kg、液体环氧树脂15kg、活性稀释剂2kg、片状颜料20kg、其它颜填料15kg、助剂0.5kg、固化剂20kg，其中，聚氨酯改性环氧树脂为上海材料研究所制SK3型系列聚氨酯改性环氧权树脂，液体环氧树脂为双酚A环氧树脂，双酚A环氧树脂为市售的E-44树脂，活性稀释剂为丙基缩水甘油醚，片状颜料为云母氧化铁，其它颜填料采用氧化铁红，助剂包括润湿分散剂、触变剂、流平剂和硅烷偶联剂，润湿分散剂为Degussa的Dispers 710，触变剂为气相二氧化硅，流平剂为市售的BYK-354流平剂，硅烷偶联剂为市售的KH-560硅烷偶联剂。
固化剂为改性酚醛胺固化剂，该改性酚醛胺固化剂为聚酰胺。
本涂料在制备使用时，固化剂作为独立一个组分，其余组分为另一组份，将这些组份于不锈钢拉缸内混合普高速分散，然后再经砂磨机研磨至细度60um左右，然后过滤出料，在涂装之前将其与固化剂按比例调配，施工时使用高压无空气喷涂，在经表面处理干净的混凝土结构上喷涂，此发明的喷涂厚度可一次达450-550微米。
实施例5
一种混凝土结构用防腐蚀涂料，该涂料包括以下组分及含量：
聚氨酯改性环氧树脂25kg、液体环氧树脂20kg、活性稀释剂5kg、片状颜料25kg、其它颜填料20kg、助剂1.0kg、固化剂30kg，其中，聚氨酯改性环氧树脂为湖北京山北化复合材料厂造SL-102C-2聚氨酯改性环氧树脂，液体环氧树脂为双酚F与双酚A环氧混合的树脂DER351，活性稀释剂为烯丙基缩水甘油醚，片状颜料为片状铝粉，其它颜填料为滑石粉，助剂包括润湿分散剂、触变剂、流平剂和硅烷偶联剂，润湿分散剂为BYK-415，触变剂为膨润土，流平剂为市售的BYK-354流平剂，硅烷偶联剂为市售的KH-560硅烷偶联剂。
固化剂为改性酚醛胺固化剂，采用卡德莱制造的腰果壳油衍生物。
本涂料在制备使用时，固化剂作为独立一个组分，其余组分为另一组份，将这些组份于不锈钢拉缸内混合普高速分散，然后再经砂磨机研磨至细度60um左右，然后过滤出料，在涂装之前将其与固化剂按比例调配，施工时使用高压无空气喷涂，在经表面处理干净的混凝土结构上喷涂，此发明的喷涂厚度可一次达450-550微米。

Claims (10)

1.一种混凝土结构用防腐蚀涂料，其特征在于，该涂料包括以下组分及重量份含量：
Figure FDA0000075903430000011
2.根据权利要求1所述的一种混凝土结构用防腐蚀涂料，其特征在于，所述的聚氨酯改性环氧树脂为上海材料研究所制SK3型系列聚氨酯改性环氧权树脂或湖北京山北化复合材料厂造SL-102C-2聚氨酯改性环氧树脂。
3.根据权利要求1所述的一种混凝土结构用防腐蚀涂料，其特征在于，所述的液体环氧树脂为双酚A环氧树脂或双酚F与双酚A环氧混合的树脂。
4.根据权利要求3所述的一种混凝土结构用防腐蚀涂料，其特征在于，所述的双酚A环氧树脂为市售的E-44树脂、E-51树脂或E-42树脂。
5.根据权利要求3所述的一种混凝土结构用防腐蚀涂料，其特征在于，所述的双酚F与双酚A环氧混合的树脂为市售的DER351树脂。
6.根据权利要求1所述的一种混凝土结构用防腐蚀涂料，其特征在于，所述的活性稀释剂为丙基缩水甘油醚、丁基缩水甘油醚、烯丙基缩水甘油醚、苯基缩水甘油醚或乙二醇缩水甘油醚。
7.根据权利要求1所述的一种混凝土结构用防腐蚀涂料，其特征在于，所述的片状颜料包括云母氧化铁、片状铝粉或玻璃鳞片。
8.根据权利要求1所述的一种混凝土结构用防腐蚀涂料，其特征在于，所述的其它颜填料包括氧化铁红、绢云母、滑石粉、二氧化钛或二氧化硅。
9.根据权利要求1所述的一种混凝土结构用防腐蚀涂料，其特征在于，所述的助剂包括润湿分散剂、触变剂、流平剂和硅烷偶联剂，所述的润湿分散剂为Degussa的Dispers 710或BYK-415，触变剂为气相二氧化硅或膨润土，流平剂为市售的BYK-354流平剂，硅烷偶联剂为市售的KH-560硅烷偶联剂。
10.根据权利要求1所述的一种混凝土结构用防腐蚀涂料，其特征在于，所述的固化剂为改性酚醛胺固化剂，该改性酚醛胺固化剂包括聚酰胺、聚醚胺或卡德莱或上海经天新材料科技有限公司制造的腰果壳油衍生物。
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