CN106047091A - 一种用于沿海地区的防水防腐涂料 - Google Patents

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Abstract

一种用于沿海地区的防水防腐涂料，其特征在于，由A、B双组分制成，其中，A组分由以下重量份数的原料制成，环氧树脂20～40份，石墨烯0.1～1份，粉料30～50份，助剂为1～5份，去离子水10～30份；B组分由以下重量份数的原料制成，胺类固化剂为5～10份，助剂为1～2份，去离子水5～10份，本发明之防水防腐涂料具有耐水性能好、抗氯离子渗透能力强以及耐碱、盐腐蚀性能好等优点，环保无气味，同时制备方法简单，施工时可刮也可喷涂。

Description

一种用于沿海地区的防水防腐涂料
技术领域
本发明一种防水防腐涂料，具体涉及一种用于沿海地区的防水防腐涂料。
背景技术
建筑防水工程是一项系统工程，而建筑防水系统是整个建筑工程的重要组成部分，不仅要保证建筑物的防水，同时还要保证其使用功能。在沿海地区，建筑物或构筑物的防水一直是困扰防水行业的大难题。沿海地区土壤及地下水中含有高浓度腐蚀性盐碱介质，而其中氯离子是造成混凝土结构内钢筋锈蚀的主要原因，一旦防水层失效或者有大量的氯离子渗透进入建筑物或构筑物结构内部，必将导致建筑主体结构强度降低，导致工程基建设施的使用寿命大大缩短，严重威胁到建筑安全和耐久性。因此，沿海地区环境下建筑物或构筑物防水层要具有超出常规的抗盐碱腐蚀性能和抗氯离子渗透性能，降低因防水材料耐久性下降或丧失所导致的渗漏水及结构耐久性下降而增加的运营维护成本。
环氧树脂是一种具有优良性能的热固性树脂，涂料行业对环氧树脂的消耗量达到环氧树脂消耗总量的50％。近年来，人们环保意识增强，使得安全、环保的水性环氧涂料越来越受到人们的青睐。目前，现有环氧树脂类防水涂料尽管粘结性、抗渗性、不透水性等性能较好，但是涂膜柔韧性差，在受静水压和氯离子综合作用下，基层发生结构变形时极易引发开裂、剥落、粉化、穿孔等问题，且抗盐、碱腐蚀性能和抗氯离子渗透性能较弱。
石墨烯是由sp2杂化碳原子组成的二维晶体材料，具有略微波浪状的层式结构，利用石墨烯优异的导电性能与独特的片层状结构，将其应用于防水涂料，可提高防水性能，同时也可提高涂膜阻隔氯离子透过的能力，起到一定的防腐功能。但是现有技术中至今还没有将石墨烯用于防水涂料提高其防腐性能的研究报道。因此，亟待探究一种基于石墨烯的用于沿海地区的防水防腐涂料，来克服现有防水涂料在抗盐、碱腐蚀性能和抗氯离子渗透性能方面的不足的难题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种具有耐盐、碱后拉伸强度与断裂伸长率保持率高、抗氯离子渗透性能好、吸水率低、不透水性好的基于石墨烯的用于沿海地区的防水防腐涂料。
本发明解决其技术问题采用的技术方案是，一种用于沿海地区的防水防腐涂料，包括A、B两个组分，各组分以重量份计组成如下：
进一步，所述环氧树脂为不饱和酸类改性水性环氧树脂乳液(优选丙烯酸或/和甲基丙烯酸)、聚氨酯改性水性环氧树脂乳液或有机硅增韧改性水性环氧树脂乳液。
进一步，所述石墨烯为比表面积为150～250m2/g(优选200～250m2/g)、表观密度≤0.1g/ml(优选≤0.05g/ml)、层数≤10层(优选≤6层)的纳米级片状结构石墨烯。
进一步，所述粉料为滑石粉、硫酸钡、石英粉、重质碳酸钙、云母粉、高岭土、磷酸锌和三聚磷酸铝中的一种或两种以上的混合物。
进一步，所述胺类固化剂选自酰胺化多胺、聚酰胺和多胺-环氧加成物中的一种或两种以上的混合物。
进一步，所述A组分助剂由润湿分散剂、消泡剂、防沉剂、增稠剂和附着力促进剂组成；所述B组分助剂由成膜助剂、消泡剂和增稠剂组成；其中，所述助剂为润湿分散剂(优选聚电解质高分子化合物或阴离子羧酸、非离子型高分子化合物中的一种或两种以上的混合物)、消泡剂(优选有机硅消泡剂、不含有机硅的破泡聚合物溶液和改性丙烯酸酯类消泡剂中的一种或两种以上的混合物)、成膜助剂(优选Texanol(醇酯12)、国产醇酯、丙二醇类和醇醚类中的一种或两种以上的混合物)、防沉剂(优选有机改性膨润土、气相二氧化硅和中的一种或两种以上的混合物)、增稠剂(优选纤维素类、丙烯酸类和缔合型聚氨酯类中的一种或两种以上的混合物)和附着力促进剂(硅烷类(γ-氨丙基三乙氧基硅烷、苯胺甲基三乙氧基硅烷或四甲氧基硅烷)、复合羧基磷酸酯中的一种或两种以上的混合物)中的一种或两种以上的混合物。
优选地，本发明之一种用于沿海地区的防水防腐涂料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将环氧树脂、石墨烯、粉料、助剂、去离子水充分搅拌混合均匀，得到A组分；
(2)将胺类固化剂、助剂充分搅拌均匀，得到B组分。
使用时，将A、B组分混合搅拌均匀涂在建筑物或构筑物基层表面即可。
本发明引入不饱和酸类、聚氨酯、有机硅增韧改性水性环氧树脂乳液，有助于提高涂膜的柔韧性；引入石墨烯纳米材料，不仅提升了涂料涂膜防腐性能，而且也有助于提高涂膜的柔韧；引入纳米级片状结构的石墨烯，有助于提高涂膜的致密性，可起到物理屏蔽的作用，配合其他防腐防锈填料，有助于进一步提高涂膜的耐水性与耐腐蚀性能。
本发明制备的防水防腐涂料，不仅具备优异的防水性能，同时提高了防水涂料高盐碱环境下的耐腐蚀性与抗氯离子透过性，环保无气味，综合性能更优异；同时制备方法简单，施工工艺简便。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
将20份丙烯酸改性水性环氧树脂乳液、0.1份石墨烯、40份粉料(钛白粉4份、云母粉800目13份、硫酸钡400目13份、磷酸锌5份、三聚磷酸铝5份)、0.8份润湿分散剂(非离子型高分子聚合物)、0.5份消泡剂(有机硅消泡剂)、0.4份增稠剂(丙烯酸类)、0.2份防沉剂(气相二氧化硅)、0.2份防沉剂(有机改性膨润土)、0.4份附着力促进剂(硅烷类)、去离子水25份混合均匀得到A组分。
将5份水性环氧固化剂(多胺-环氧加成物)、0.8份成膜助剂(Texanol)、0.2份增稠剂(丙烯酸类)、去离子水5份，混合均匀得到B组分。
将A、B组分按照11∶1的比例混合均匀，即得用于沿海地区的防水防腐涂料。
实施例2
将20份丙烯酸改性水性环氧树脂乳液、0.3份石墨烯、40份粉料(钛白粉4份、云母粉800目13份、硫酸钡400目13份、磷酸锌5份、三聚磷酸铝5份)、0.8份润湿分散剂(非离子型高分子聚合物)、0.5份消泡剂(有机硅消泡剂)、0.4份增稠剂(丙烯酸类)、0.2份防沉剂(气相二氧化硅)、0.2份防沉剂(有机改性膨润土)、0.4份附着力促进剂(硅烷类)、去离子水25份混合均匀得到A组分。
将5份水性环氧固化剂(多胺-环氧加成物)、0.8份成膜助剂(Texanol)、0.2份增稠剂(丙烯酸类)、去离子水5份，混合均匀得到B组分。
将A、B组分按照11∶1的比例混合均匀，即得用于沿海地区的防水防腐涂料。
实施例3
将20份丙烯酸改性水性环氧树脂乳液、0.5份石墨烯、40份粉料(钛白粉4份、云母粉800目13、硫酸钡400目13份、磷酸锌5份、三聚磷酸铝5份)、0.8份润湿分散剂(非离子型高分子聚合物)、0.5份消泡剂(有机硅消泡剂)、0.4份增稠剂(丙烯酸类)、0.2份防沉剂(气相二氧化硅)、0.2份防沉剂(有机改性膨润土)、0.4份附着力促进剂(硅烷类)、去离子水25份混合均匀得到A组分。
将5份水性环氧固化剂(多胺-环氧加成物)、0.8份成膜助剂(Texanol)、0.2份增稠剂(丙烯酸类)、去离子水5份，混合均匀得到B组分。
将A、B组分按照11∶1的比例混合均匀，即得用于沿海地区的防水防腐涂料。
实施例4
将20份聚氨酯改性水性环氧树脂乳液、0.7份石墨烯、40份粉料(钛白粉4份、云母粉800目13、硫酸钡400目13份、磷酸锌5份、三聚磷酸铝5份)、0.8份润湿分散剂(非离子型高分子聚合物)、0.5份消泡剂(有机硅消泡剂)、0.4份增稠剂(丙烯酸类)、0.2份防沉剂(气相二氧化硅)、0.2份防沉剂(有机改性膨润土)、0.4份附着力促进剂(硅烷类)、去离子水25份混合均匀得到A组分。
将5份水性环氧固化剂(3份酰胺化多胺，2份聚酰胺)、0.8份成膜助剂(Texanol)、0.2份增稠剂(丙烯酸类)、去离子水5份，混合均匀得到B组分。
将A、B组分按照11∶1的比例混合均匀，即得用于沿海地区的防水防腐涂料。
将实施例1-4制备的用于沿海地区的防水防腐涂料进行氯离子渗透性(3％NaCl溶液，3d、15d)的测试，测试方法根据《建筑防水涂料试验方法》(GB/T 16777-2008)与《海港工程混凝土结构防腐蚀技术规范》(JTJ 275-2000)，测试结果如下表1所示。
表1-实施例1-4用于沿海地区的防水防腐涂料性能测试结果
由表1可知，实施例3制备的用于沿海地区的防水防腐涂料具有更优异的阻隔氯离子透过的功能。

Claims (9)

1.一种用于沿海地区的防水防腐涂料，其特征在于，由A、B双组分制成，其中，A组分由以下重量份数的原料制成，环氧树脂20～40份，石墨烯0.1～1份，粉料30～50份，助剂为1～5份，去离子水10～30份；B组分由以下重量份数的原料制成，胺类固化剂为5～10份，助剂为1～2份，去离子水5～10份。
2.根据权利要求1所述的用于沿海地区的防水防腐涂料，其特征在于，由A、B双组分制成，其中，A组分由以下重量份数的原料制成，环氧树脂20份，石墨烯0.5份，粉料40份，助剂为1.3份，去离子水25份；B组分由以下重量份数的原料制成，胺类固化剂为5份，助剂为1份，去离子水5份。
3.根据权利要求1或2所述的用于沿海地区的防水防腐涂料，其特征在于，所述环氧树脂为不饱和酸类改性水性环氧树脂乳液、聚氨酯改性水性环氧树脂乳液或有机硅增韧改性水性环氧树脂乳液。
4.根据权利要求3所述的用于沿海地区的防水防腐涂料，其特征在于，所述不饱和酸类改性水性环氧树脂乳液选自丙烯酸或/和甲基丙烯酸。
5.根据权利要求1或2所述的用于沿海地区的防水防腐涂料，其特征在于，所述石墨烯为比表面积为150～250m2/g、表观密度≤0.1g/ml、层数≤10层的纳米级片状结构石墨烯。
6.根据权利要求5所述的用于沿海地区的防水防腐涂料，其特征在于，所述石墨烯为比表面积为200～250m2/g、表观密度≤0.05g/ml、层数≤6层的纳米级片状结构石墨烯。
7.根据权利要求1或2所述的用于沿海地区的防水防腐涂料，其特征在于，所述粉料为滑石粉、硫酸钡、石英粉、重质碳酸钙、云母粉、高岭土、磷酸锌和三聚磷酸铝中的一种或两种以上的混合物。
8.根据权利要求1或2所述的用于沿海地区的防水防腐涂料，其特征在于，所述胺类固化剂选自酰胺化多胺、聚酰胺和多胺-环氧加成物中的一种或两种以上的混合物。
9.根据权利要求1或2所述的用于沿海地区的防水防腐涂料，其特征在于，所述A组分助剂由润湿分散剂、消泡剂、防沉剂、增稠剂和附着力促进剂组成；所述B组分助剂由成膜助剂和增稠剂组成。
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