CN102993946B - 水性氟硅树脂改性丙烯酸混凝土保护涂料 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种水性氟硅树脂改性丙烯酸混凝土保护涂料，包括氟乳液10-20、硅树脂乳液20-40、无皂纯丙乳液10-20、娟云母5-10、滑石粉5-15、重钙5-10、分散剂0.5-1.0、pH调节剂0.05-0.2、消泡剂0.3-0.5、丙二醇1.0-2.5、防霉抗菌剂0.5-2、增稠剂0.5-1.0、成膜助剂1.0-2.5、疏水剂1.0-5.0、流平剂0.3-0.5、罐内杀菌剂0.1-0.3、去离子水30-45。有益效果：具有耐候性、耐碱性、耐洗刷性、透气性、防霉性，对混凝土具有长效保护作用。

Description

水性氟硅树脂改性丙烯酸混凝土保护涂料

技术领域

本发明属于涂料，尤其涉及一种水性氟硅树脂改性丙烯酸混凝土保护涂料。

背景技术

由于混凝土结构用于多种场合，如地面、建筑内外墙面、贮槽、地下管道、混凝土桥梁、混凝土堤坝等。所以混凝土表面可以使用的涂料品种比较多。但是，也有些涂料不适宜用于混凝土表面，如醇酸树脂涂料与高碱性的混凝土表面接触后，脂肪酸基团皂化使涂膜很快被破坏。目前混凝土表面保护用涂料有如下几种：环氧涂料对于混凝土表面环氧涂料有着很好的附着力，并且耐化学品性能优良。环氧涂料是目前混凝土表面进行重防腐蚀应用最主要的涂料品种，被广泛应用于工业地面、储罐、水池等。高分子量的环氧涂料，以胺或聚氨酯为固化剂，可以用于化工厂、造纸厂、核电站等区域，耐化工大气也耐烟尘侵蚀。但是，不宜用于化学品的浸泡的场合。低分子量环氧涂渗透力强，特别是环氧清漆可以彻底浸润混凝土，在混凝土表面几乎不留下涂膜，配合其他环氧涂料，可以用于淡水、海水、污水或中等化学品的浸泡环境。聚氨酯涂料与环氧涂料有着相似的性能，而且弹性更好，能弥补混凝土表面细小的裂缝。由于耐化学品性能突出，光使用于混凝土贮槽内壁衬层。对于大气环境中的混凝土建筑物来说，可以用于淡水、海水、污水或中等化学品的浸泡环境中的混凝土建筑物来说，脂肪族聚氨酯涂料还是耐候性优异，装饰性强的首选面漆。乙烯涂料具有很好的耐酸耐碱性能，柔性好，曾广泛用于核电站内。由于乙烯的分子量大，底漆施工要稀释后才能有效地渗透到混凝土表面。另外，乙烯涂料固体体积分数低，所以也必须多道施工才能达到较厚的涂膜厚度。氯化涂料 的耐水性和耐化学性能很好，耐碱性强，与混凝土表面附着力强。干燥快，单组分施工简便，重涂料性能也好。适用于建筑物表面和游泳池表面等。沥青涂料用于制备涂料的沥青有石油沥青和煤焦沥青两种。石油沥青的耐候性和耐光性较好，煤焦沥青的耐化学品和耐水性能要好些，所以这两种涂料可以根据需要用于不同的地方。上述产品以有机溶剂做为分散介质，施工时溶剂挥发，对环境有污染，不能满足环保要求。丙烯酸乳胶漆作为建筑涂料中最主要的产品，耐碱性强，并具有水解稳定性，呼吸功能强，允许水蒸气通过，但是对水又有阻隔作用。特别是弹性丙烯酸乳胶漆具有优良的弹性和弹性回复，漆膜能容忍混凝土表面微细裂纹的尺寸变化而不破损，使弹性丙烯酸乳胶漆尤为适合于混凝土表面。但是，目前使用的丙烯酸乳胶漆由于其选择乳液的性能参差不齐，有的乳液本身抗水性较差，加上价格的限制，使其耐候性、疏水性、抗氯离子渗透性较差，不利于对混凝土进行长期有效保护。另外，丙烯酸乳胶漆中加入多种着色颜料，成膜后有颜色，改变了混凝土本身的颜色。

发明内容

本发明的目的在于克服上述技术的不足，提供一种水性氟硅树脂改性丙烯酸混凝土保护涂料，利用氟乳液的超耐候性、硅树脂乳液的渗透性和耐久性及无皂纯丙乳液的耐候性、疏水性对混凝土进行长期效保护，以水为分散介质，不含有机溶剂，不污染环境，符合环保要求。

本发明为实现上述目的，采用以下技术方案：一种水性氟硅树脂改性丙烯酸混凝土保护涂料，包含以下组分，按重量份数计，

氟乳液SE-800               10-20

硅树脂乳液BS 43N           20-40

无皂纯丙乳液2800           10-20

绢云母                     5-10 

滑石粉                     5-15 

重钙                       5-10 

分散剂740W                0.5-1.0 

pH调节剂BS16              0.05-0.2

消泡剂A-10                0.3-0.5

防冻剂丙二醇              1.0-2.5

防霉抗菌剂ZOE-2X          0.5-2

增稠剂AP-10               0.5-1.0 

成膜助剂DLP C             1.0-2.5

疏水剂BS1306              1.0-5.0 

流平剂RM-2020             0.3-0.5

罐内杀菌剂MV              0.1-0.3

去离子水                  30-45。

有益效果：克服了现有技术使用的丙烯酸乳胶漆其耐候性、疏水性、抗氯离子渗透性较差，不利于对混凝土进行长期有效保护以及现有涂料成膜后有颜色，改变了混凝土本身的颜色等诸多缺点。该产品采用氟乳液SE-800、硅树脂乳液BS 43N及无皂纯丙乳液2800的改性复配作为混凝土保护涂料的成膜物，利用氟乳液的超耐候性、硅树脂乳液的渗透性和耐久性及无皂纯丙乳液的耐候性、疏水性对混凝土进行长期效保护，耐人工老化性5000h。该涂料不加入着色颜料成膜后呈透明状，不改变混凝土本身的颜色(也称为清水混凝土涂料)。该产品以水为分散介质，不含有机溶剂，不污染环境，符合环保要求。充分利用了氟乳液、硅树脂乳液、无皂纯丙乳液优异的漆膜特性；优化配方，平衡各种助剂的品种和最佳用量，使配方的颜料体积浓度在30％-35％，漆膜具有渗透及疏水效果，同时引入新型防霉抗菌剂及疏水剂，使漆膜具有优异的耐候性、附着力、疏水性、渗透性、耐碱性、耐洗刷性、透气性、防霉性、耐沾污性，对混凝土具有长效保护作用。主要应用于混凝土桥梁、混凝土堤坝、机场航站楼等需要长效保护的建筑。

具体实施方式

下面结合较佳实施例详细说明本发明的具体实施方式。

实施例1

一种水性氟硅树脂改性丙烯酸混凝土保护涂料，包含以下组分，按重量计，(g)

氟乳液SE-800 10g、硅树脂乳液BS 43N 20g、无皂纯丙乳液2800 10g、绢云母10g、滑石粉15g、重钙10g、分散剂OROTAN 731 1.0g、p H调节剂BS16 0.2g、消泡剂A-10 0.3g、防冻剂丙二醇1.0g、防霉抗菌剂ZOE-2X 0.5g、增稠剂AP-10 1.0g、成膜助剂2.5g、疏水剂BS1306 1.0g、流平剂RM-2020 0.3g、罐内杀菌剂MV 0.1g、去离子水45g。

上述氟硅树脂改性丙烯酸混凝土保护涂料的制备方法，按以下步骤进行：

①按重量份数比例将去离子水、分散剂、p H调节剂、消泡剂、防冻剂加入配料罐中，低速200-400转/分搅拌5分钟，然后依次加入绢云母、滑石粉、重钙高速800-1000转/分搅拌分散10分钟，制成浆料；

②将上述浆料经研磨设备研磨至35μm细度以下备用；

③将研磨合格的浆料倒入调漆罐，按重量份数比例加入氟乳液SE-800、硅树脂乳液BS 43N、无皂纯丙乳液2800、成膜助剂、防霉抗菌剂、流平剂、增稠剂、疏水剂、罐内杀菌剂，以中速400-600转/分搅拌30分钟，检测黏度、固体、施工性指标，合格后过滤包装。

实施例2

一种水性氟硅树脂改性丙烯酸混凝土保护涂料，包含以下组分，按重量计，(g)

氟乳液SE-800 20g、硅树脂乳液BS 43N 40g、无皂纯丙乳液2800 20g、绢云母5g、滑石粉5g、重钙5g、分散剂740W 0.5g、p H调节剂BS16 0.05g、消泡剂NXZ、0.5g、防冻剂丙二醇2.5g、防霉抗菌剂ZOE-2X 2g、增稠剂TT-935 0.5g、成膜助剂1.0g、疏水剂BS1306 5.0g、 流平剂UH-420 0.5g、罐内杀菌剂MV 0.3g、去离子水30g。

上述氟硅树脂改性丙烯酸混凝土保护涂料的制备方法，按实施例1步骤进行。

实施例3

一种水性氟硅树脂改性丙烯酸混凝土保护涂料，包含以下组分，按重量计，(g)

氟乳液SE-800 15g、硅树脂乳液BS 43N 30g、无皂纯丙乳液2800 15g、绢云母8g、滑石粉10g、重钙6g、分散剂OROTAN 1124 0.8g、p H调节剂BS16 0.1g、消泡剂F111 0.4g、防冻剂丙二醇2.0g、防霉抗菌剂ZOE-2X 1g、增稠剂ASE-60 0.6g、成膜助剂 1.5g、疏水剂BS1306 3.0g、流平剂UH-420 0.4g、罐内杀菌剂MV 0.2g、去离子水40g。

上述氟硅树脂改性丙烯酸混凝土保护涂料的制备方法，按实施例1步骤进行。

具体说明：

①水性氟硅树脂改性丙烯酸混凝土保护涂料中采用了硅树脂乳液BS43N、p H调节剂BS16和疏水剂BS1306三种有机硅产品。

硅树脂乳液BS 43N是该涂料的主粘结料。用它制成的产品具有水蒸气和CO₂渗透性高、水吸收性低、不易沾污和寿命长的特点。

pH调节剂BS16是一种合成有机硅的水溶液，具有很高的碱性，可作为水性涂料的多功能中和助剂。BS16不含任何有机挥发物，特别适用于生产净味零VOC涂料，其能自交联形成硅树脂网络，可提高涂料的耐水性、耐擦洗性。其具有极佳的pH稳定性，能改进增稠剂的性能，稳定体系的粘度。

BS1306是一种水性、无溶剂的硅氧烷改性的有机硅乳液，是制造水性涂料的防水添加剂，它能增加涂料的防水性(疏水性)、耐水性，并保持良好的透气性。

②采用无皂聚合的纯丙乳液即不含乳化剂的纯丙乳液使漆膜的抗水 性(疏水性)更加优异。

③引入新型防霉抗菌剂ZOE-2X(吡啶硫酮锌)，其杀菌机理是：吡啶硫酮作用于细菌细胞上，在不同酸碱度下杀菌机理稍有不同。在中性或酸性条件下，吡啶硫酮将K⁺带出细菌细胞，将H⁺带入细菌细胞；在碱性条件下吡啶硫酮将K⁺或Mg²⁺带出细菌细胞，将Na⁺带入细菌细胞。通过消除细菌获取营养的离子梯度，使细胞最终被“饿死”，所以吡啶硫酮锌的杀菌机理与许多杀菌剂并不相同，它在杀死细菌的同时本身并未被消耗。

吡啶硫酮锌和其他复配的防霉抗菌剂均可以为产品提供全面的防霉抗菌作用，保持产品的品质。但吡啶硫酮锌在环保性和防霉杀菌持久性方面独占优势，在保证产品综合性能优异的同时具有优异的防霉抗菌功能。可以保证应用本发明后的涂层不会生长绿苔等发霉物质。

④采用高沸点成膜助剂Da1pad C(简称DLP C)，其沸点276℃，比普通的成膜助剂沸点高(如十二碳酯醇沸点为243℃＜250℃，在国标voc计算方法中沸点＜250℃属于voc)，使得产品的voc低，满足环境标志产品HJ/T201-2005标准VOC的限量要求，产品气味低，符合环保要求。

1.配方中各种英文缩写是涂料行业通用的原料名称。

2.配方原料： 

氟乳液SE-800、硅树脂乳液BS 43N、无皂纯丙乳液2800均为特定工艺制备的乳液，暂时未找到替代品；

分散剂740W可用其它水性分散剂如OROTAN“快易”OROTAN 731、OROTAN 1124等替代；

疏水剂BS1306暂时未找到替代品；

消泡剂A-10可用消泡剂NXZ、F111等替代；

p H调节剂BS16可用AMP-95替代，但AMP-95不含有机硅，不能自交联形成硅树脂网络。

增稠剂AP-10可用TT-935、ASE-60替代；

成膜助剂DLP C可用TEXANOL替代，但其沸点低于250℃，属有机挥发溶剂(voc)；

流平剂RM-2020可用UH-420、维乐斯的278、212等替代；

罐内杀菌剂MV可用陶式公司的LXE替代；可以保证本发明制成的涂料在罐中长时间储存不会发霉。

新型防霉抗菌剂ZOE-2X用其他复配的防霉抗菌剂替代，但防霉抗菌效果不如新型防霉抗菌剂ZOE-2X，已做过替代试验，如替代需增加复配的防霉抗菌剂的用量。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的结构作任何形式上的限制。凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明的技术方案的范围内。

Claims (1)

1.一种水性氟硅树脂改性丙烯酸混凝土保护涂料，其特征是：包含以下组分，按重量份数计，

氟乳液SE-800                10-20 

硅树脂乳液BS  43N           20-40 

无皂纯丙乳液2800            10-20 

绢云母                      5-10 

滑石粉                      5-15 

重钙                        5-10 

分散剂740W                  0.5-1.0 

pH调节剂BS16                0.05-0.2 

消泡剂A-10                  0.3-0.5 

防冻剂丙二醇                1.0-2.5 

防霉抗菌剂ZOE-2X            0.5-2 

增稠剂AP-10                 0.5-1.0 

成膜助剂DLP  C              1.0-2.5 

疏水剂BS1306                1.0-5.0 

流平剂RM-2020               0.3-0.5 

罐内杀菌剂MV                0.1-0.3 

去离子水                    30-45。