CN110066575A - 一种海洋工程钢筋混凝土防水涂料及制备方法 - Google Patents

一种海洋工程钢筋混凝土防水涂料及制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及海洋工程钢筋混凝土防水技术领域，且公开了一种海洋工程钢筋混凝土防水涂料及制备方法，包括以下重量份数配比的原料：20份环氧树脂、3～5份稀释剂、5～10份异辛基三乙氧基硅烷疏水防水、3～7份硅酮胶粘结剂、6～12份固化剂、4～8份异丁基(烯)三乙氧基硅烷疏水防水剂、2～3份硅酸钾溶液；在环氧树脂基体中，先加入稀释剂进行稀释处理，再加入异辛基三乙氧基硅烷和异丁基(烯)三乙氧基硅烷两种疏水防水剂，接着加入硅酮胶粘结剂，最后加入固化剂与硅酸钾无机成膜剂，各组分在环氧树脂基体中，分散均匀。本发明解决了目前海洋工程钢筋混凝土防水涂料，无法有效排出内部湿气的技术问题。

Description

一种海洋工程钢筋混凝土防水涂料及制备方法
技术领域
本发明涉及海洋工程钢筋混凝土防水技术领域，具体为一种海洋工程钢筋混凝土防水涂料及制备方法。
背景技术
海洋环境由于辐射强、盐度高、湿度大、台风等自然特点，会造成混凝土结构开裂膨胀的现象，使混凝土结构的使用寿命只有陆地环境下的十分之一。目前，针对海洋环境下混凝土腐蚀情况，主要有三类防蚀技术：高性能混凝土技术、阻锈剂技术、混凝土表面处理技术，其中，混凝土表面处理技术因其施工方便、效果显著，成为防蚀领域的研究重点。
目前海洋工程钢筋混凝土防水涂料中，大部分都是环氧类、聚氨酯类等成膜涂料，成膜涂料即是指涂料涂刷在混凝土表面后，能够在其上形成致密的保护膜，阻止水的进入。这种材料短期效果显著，然而在使用3至5年，就会出现空鼓、玷污、变色，影响保护效果，最终造成防水措施失效，腐蚀现象发生。
成膜性涂料固然优点显著，却没有考虑到混凝土是一种多孔性基材，同时混凝土自身在服役过程中也会向外界排出潮气，这两种情况都会导致保护膜的起鼓、破坏，水与混凝土结构直接接触。为了能够达成长久防护的目的，必须要采取更有效的方式才能满足。
本发明提供一种海洋工程钢筋混凝土防水涂料及制备方法，旨在解决目前海洋工程钢筋混凝土防水涂料，无法有效排出内部湿气的技术问题。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种海洋工程钢筋混凝土防水涂料及制备方法，解决了目前海洋工程钢筋混凝土防水涂料，无法有效排出内部湿气的技术问题。
(二)技术方案
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种海洋工程钢筋混凝土防水涂料，包括以下重量份数配比的原料：20份环氧树脂、3～5份稀释剂、5～10份异辛基三乙氧基硅烷疏水防水、3～7份硅酮胶粘结剂、6～12份固化剂、4～8份异丁基(烯)三乙氧基硅烷疏水防水剂、2～3份硅酸钾溶液；
在环氧树脂基体中，先加入稀释剂进行稀释处理，再加入异辛基三乙氧基硅烷和异丁基(烯)三乙氧基硅烷两种疏水防水剂，接着加入硅酮胶粘结剂，最后加入固化剂与硅酸钾无机成膜剂，各组分在环氧树脂基体中，分散均匀后，制备得到海洋工程钢筋混凝土防水涂料。
优选的，所述固化剂由异佛尔酮二异氰酸酯和4,4'-二氨基二苯砜组成。
优选的，所述环氧树脂为环氧值0.48～0.54eg/mg的双酚A型E51环氧树脂。
一种海洋工程钢筋混凝土防水涂料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将20份环氧树脂加入高速搅拌器中，在转速为300～500rpm的搅拌下，缓慢将3～5份稀释剂加入高速搅拌器中，对树脂进行稀释处理；
(2)在转速为300～500rpm的搅拌下，缓慢将5～10份异辛基三乙氧基硅烷疏水防水剂、3～7份硅酮胶粘结剂与6～12份份固化剂加入高速搅拌器中，转为600～800rpm下搅拌1～3h；
(3)在转速为300～500rpm的搅拌下，缓慢将4～8份异丁基(烯)三乙氧基硅烷疏水防水剂加入高速搅拌器中，转为600～800rpm下搅拌1～3h；
(4)在转速为300～500rpm的搅拌下，将2～3份硅酸钾溶液加入高速搅拌器中，转为600～800rpm下搅拌1～3h，制备得到海洋工程钢筋混凝土防水涂料。
(三)有益的技术效果
与现有技术相比，本发明具备以下有益的技术效果：
在双酚A型E51环氧树脂基体中，先加入正丁基缩水甘油醚进行稀释处理，再加入异辛基三乙氧基硅烷和异丁基(烯)三乙氧基硅烷两种疏水防水剂，接着加入硅酮胶粘结剂，最后加入由异佛尔酮二异氰酸酯和4,4'-二氨基二苯砜组成的固化剂、以及硅酸钾无机成膜剂，各组分在环氧树脂基体中，分散均匀后，制备得到海洋工程钢筋混凝土防水涂料；
上述海洋工程钢筋混凝土防水涂料不仅能够在混凝土表面形成保护膜，而且能够渗透入混凝土中，与混凝土结构发生反应，赋予混凝土憎水性，保证内部湿气排出的同时也能阻隔外界水的进入；
将本发明制备的海洋工程钢筋混凝土防水涂料热喷涂在新建的混凝凝土试片上，部分涂料渗透进入深层部位，固化后，形成一层无色透明疏水坚硬的有机复合涂层，该有机复合涂层表面的吸收率为2.9～3.1％，经ASTM·C-633测试可知，上述有机复合涂层与混凝土基材的粘结强度为24～36MPa。
具体实施方式
实施例一：
(1)将20kg双酚A型E51环氧树脂加入高速搅拌器中，在转速为300rpm的搅拌下，缓慢将3kg正丁基缩水甘油醚加入高速搅拌器中，对树脂进行稀释处理；
(2)在转速为300rpm的搅拌下，缓慢将5kg异辛基三乙氧基硅烷疏水防水剂、3kg硅酮胶粘结剂与4kg异佛尔酮二异氰酸酯固化剂加入高速搅拌器中，转为600rpm下搅拌1h；
(3)在转速为300rpm的搅拌下，缓慢将4kg异丁基(烯)三乙氧基硅烷疏水防水剂、2kg4,4'-二氨基二苯砜固化剂加入高速搅拌器中，转为600rpm下搅拌1h；
(4)在转速为300rpm的搅拌下，将2kg硅酸钾溶液加入高速搅拌器中，转为600rpm下搅拌1h，制备得到海洋工程钢筋混凝土防水涂料；
(5)将上述海洋工程钢筋混凝土防水涂料热喷涂在新建的混凝凝土试片上，部分涂料渗透进入深层部位，固化后，形成一层无色透明疏水坚硬的有机复合涂层，该有机复合涂层表面的吸收率为2.9％，经ASTM·C-633测试可知，上述有机复合涂层与混凝土基材的粘结强度为24MPa。
实施例二：
(1)将20kg双酚A型E51环氧树脂加入高速搅拌器中，在转速为400rpm的搅拌下，缓慢将4kg正丁基缩水甘油醚加入高速搅拌器中，对树脂进行稀释处理；
(2)在转速为400rpm的搅拌下，缓慢将8kg异辛基三乙氧基硅烷疏水防水剂、5kg硅酮胶粘结剂与5kg异佛尔酮二异氰酸酯固化剂加入高速搅拌器中，转为700rpm下搅拌2h；
(3)在转速为400rpm的搅拌下，缓慢将5kg异丁基(烯)三乙氧基硅烷疏水防水剂、3kg4,4'-二氨基二苯砜固化剂加入高速搅拌器中，转为700rpm下搅拌2h；
(4)在转速为400rpm的搅拌下，将2.5kg硅酸钾溶液加入高速搅拌器中，转为700rpm下搅拌2h，制备得到海洋工程钢筋混凝土防水涂料；
(5)将上述海洋工程钢筋混凝土防水涂料热喷涂在新建的混凝凝土试片上，部分涂料渗透进入深层部位，固化后，形成一层无色透明疏水坚硬的有机复合涂层，该有机复合涂层表面的吸收率为3.1％，经ASTM·C-633测试可知，上述有机复合涂层与混凝土基材的粘结强度为36MPa。
实施例三：
(1)将20kg双酚A型E51环氧树脂加入高速搅拌器中，在转速为500rpm的搅拌下，缓慢将5kg正丁基缩水甘油醚加入高速搅拌器中，对树脂进行稀释处理；
(2)在转速为500rpm的搅拌下，缓慢将10kg异辛基三乙氧基硅烷疏水防水剂、7kg硅酮胶粘结剂与7kg异佛尔酮二异氰酸酯固化剂加入高速搅拌器中，转为800rpm下搅拌3h；
(3)在转速为500rpm的搅拌下，缓慢将8kg异丁基(烯)三乙氧基硅烷疏水防水剂、5kg4,4'-二氨基二苯砜固化剂加入高速搅拌器中，转为800rpm下搅拌3h；
(4)在转速为500rpm的搅拌下，将3kg硅酸钾溶液加入高速搅拌器中，转为800rpm下搅拌3h，制备得到海洋工程钢筋混凝土防水涂料；
(5)将上述海洋工程钢筋混凝土防水涂料热喷涂在新建的混凝凝土试片上，部分涂料渗透进入深层部位，固化后，形成一层无色透明疏水坚硬的有机复合涂层，该有机复合涂层表面的吸收率为3.0％，经ASTM·C-633测试可知，上述有机复合涂层与混凝土基材的粘结强度为29MPa。
其中，双酚A型E51环氧树脂(环氧值0.48～0.54eg/mg，40℃时的粘度<2500Pa·s，南通星辰合成材料有限公司)；
正丁基缩水甘油醚稀释剂(25℃时的粘度0.002Pa·s，上海邦成化工有限公司)；
硅酸钾溶液的基本性质如下表1所示；
表1
规格 氧化钾％ 二氧化硅％ 模数(M) 黏度(20℃)Pa·s
QPY405-1 ≥11.5 ≥25 3.15～3.3 ≤0.6
4,4'-二氨基二苯砜固化剂(天津化学试剂厂)；
异辛基三乙氧基硅烷(湖北恒景瑞化工有限公司)；
硅酮胶(透明、粘稠状、粘度500～650cps，上海铭根实业有限公司)。

Claims (4)

1.一种海洋工程钢筋混凝土防水涂料，其特征在于，包括以下重量份数配比的原料：20份环氧树脂、3～5份稀释剂、5～10份异辛基三乙氧基硅烷疏水防水、3～7份硅酮胶粘结剂、6～12份固化剂、4～8份异丁基(烯)三乙氧基硅烷疏水防水剂、2～3份硅酸钾溶液；
在环氧树脂基体中，先加入稀释剂进行稀释处理，再加入异辛基三乙氧基硅烷和异丁基(烯)三乙氧基硅烷两种疏水防水剂，接着加入硅酮胶粘结剂，最后加入固化剂与硅酸钾无机成膜剂，各组分在环氧树脂基体中，分散均匀后，制备得到海洋工程钢筋混凝土防水涂料。
2.根据权利要求1所述的防水涂料，其特征在于，所述固化剂由异佛尔酮二异氰酸酯和4,4'-二氨基二苯砜组成。
3.根据权利要求1所述的防水涂料，其特征在于，所述环氧树脂为环氧值0.48～0.54eg/mg的双酚A型E51环氧树脂。
4.一种海洋工程钢筋混凝土防水涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将20份环氧树脂加入高速搅拌器中，在转速为300～500rpm的搅拌下，缓慢将3～5份稀释剂加入高速搅拌器中，对树脂进行稀释处理；
(2)在转速为300～500rpm的搅拌下，缓慢将5～10份异辛基三乙氧基硅烷疏水防水剂、3～7份硅酮胶粘结剂与6～12份份固化剂加入高速搅拌器中，转为600～800rpm下搅拌1～3h；
(3)在转速为300～500rpm的搅拌下，缓慢将4～8份异丁基(烯)三乙氧基硅烷疏水防水剂加入高速搅拌器中，转为600～800rpm下搅拌1～3h；
(4)在转速为300～500rpm的搅拌下，将2～3份硅酸钾溶液加入高速搅拌器中，转为600～800rpm下搅拌1～3h，制备得到海洋工程钢筋混凝土防水涂料。
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