CN110818448A - 一种混凝土表面渗透固结型自修复涂料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种混凝土表面渗透固结型自修复涂料，该涂料由底漆和和面漆组成。其中所述的底漆由以下重量份数的原材料组成：硅烷40‑50份，KH‑560：3‑5份，硅溶胶40‑50份，硼酸酯4‑6份，所述的面漆由以下重量份数的原材料组成：端硅烷改性聚醚树脂35‑50份，填料25‑40份，颜料2‑10份，分散剂0.5‑1份，消泡剂0.5‑1份，流平剂0.5‑1份，紫外线吸收剂1‑2份，200#溶剂油25‑40份，硅烷基硼酸酯5‑15份，偶联剂2‑4份，催化剂0.5‑1.0份，憎水剂3‑5份，该涂层具有优异的耐候性、耐高低温性、耐酸碱盐、耐冻融性、憎水性和自修复性。

Description

一种混凝土表面渗透固结型自修复涂料及其制备方法

技术领域

本发明涉及涂料技术领域，具体涉及一种混凝土表面渗透固结型自修复涂料，同时，本发明还涉及该涂料的制备方法。

背景技术

我国在桥梁、港口、码头、公路及重大建筑工程的设计和施工中,对混凝土只考虑了强度,而忽视了耐久性。目前,我国正处于基础建设的高峰期,沿海、西部盐碱地和冬天洒除冰盐公路桥梁存在着广泛的氯离子腐蚀环境,西部大气存在着酸雨环境。所以,对混凝土结构的防腐蚀研究尤为重要,已经成为当前急需解决的问题。混凝土结构常用的防护方法有涂覆表面保护涂层、涂覆环氧类防护层、钢筋阻锈和阴极保护。其中有机硅材料因其性能有良好的可调节性，越来越受到人们的关注。

现有的专利和文献都没有将硅材料的渗透性、憎水性、弹性、耐高低温性和自修复性有效的结合，忽视了混凝土防护材料多功能一体化的需求。

发明内容

本发明提供一种多功效混凝土自修复涂料，对混凝土具有良好的渗透和封堵空隙的特性，可提高混凝土表面强度，具有优异的耐候性、耐高低温性、耐酸碱盐、耐冻融性、憎水性和自修复性。

一种混凝土表面渗透固结型自修复涂料，该涂料由底漆和和面漆组成。其中所述的底漆由以下重量份数的原材料组成：

所述的面漆由以下重量份数的原材料组成：

进一步的，所述的硅烷为甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、丙基三甲氧基硅烷和丙基三乙氧基硅烷中的一种或任意两种的复配。

进一步的，所述的硅溶胶为PH值3-5，粒径5-30nm，固含量35％以上的酸性硅溶胶。

进一步的，所述的硼酸酯为硼酸三甲酯、硼酸三乙酯和硼酸三丁酯中的任意一种。

进一步的，所述的端硅烷改性聚醚树脂，粘度为3000-5000mPa.s。

进一步的，所述的填料为云母粉、晶须硅、三聚磷酸铝中的至少一种。

进一步的，所述的偶联剂为KH-550。

进一步的，所述的硅烷基硼酸酯为运动粘度150-200mm2/s,Si/B原子比为100-300范围内的硅硼低聚物。

进一步的，所述的憎水剂为粘度300mPa.s甲基氟硅油，所述的催化剂为钛络合物。

上述的混凝土表面渗透固结型自修复涂料的制备方法，所述的底漆制备方法如下：

将硅溶胶加入反应器中，然后加入硅烷和KH-560在30-40℃搅拌反应2-3h；加入硼酸酯继续反应1-2h，过滤包装即得底漆。

所述的面漆制备方法如下：

将端硅烷改性聚醚树脂加入搅拌罐中，然后分别加入200#溶剂油、颜料、填料、分散剂、消泡剂、流平剂、紫外线吸收剂搅拌分散均匀，并研磨到30μm以下，加入硅烷基硼酸酯、偶联剂、催化剂、憎水剂，搅拌均匀，即得面漆。

本发明所述混凝土表面渗透固结型自修复涂料具有以下有益效果：

(1)本发明采用了硼改性的有机-无机杂化硅树脂作为混凝土渗透加固的底涂材料，树脂粘度和表面张力都很低，在混凝土结构中具有很好的渗透性，树脂中偶合了许多粒径为5-30nm的硅溶胶粒子，具有封堵混凝土微小空隙的功能，树脂中带有大量的硅羟基能与混凝土中的硅羟基发生缩合反应增强混凝土的强度，同时树脂中带有很多甲基或丙基具有很好的憎水性，防止混凝土被各种水溶液侵蚀。

(2)本发明采用硅烷改性聚醚树脂作为混凝土的表面防护材料，该材料具有耐候性好、弹性优良、强度高、耐低温和抗冻融性好。

(3)本发明在底漆和面漆材料中分别加入了硼酸酯和硅烷基硼酸酯使底漆和面漆具有了自融合性，使底漆和面漆结合的更牢固，且在面漆有微创伤的情况时可以自愈合。同时面漆中加有羟基氟硅油使面漆具有较好的憎水性，从而对混凝土的防护性更长久。

(4)本发明综合运用了硅材料的弹性好、表面张力低渗透性好、耐高低温、抗冻融性强、封堵性好、与混凝土的结合力强、憎水性优良、耐候性好及硼材料的自愈合性，从而对混凝土结构进行了多功效一体化的防护。

具体实施方式

基于本发明的设计思想，下面，结合具体的实施例对本发明的一种多功效混凝土自修复复合涂料做进一步的详细描述：

实施例1

底漆原材料配比

底漆的制备方法：

(1)将硅溶胶加入反应器中然后加入甲基三甲氧基硅烷和KH-560在30-40℃搅拌反应2-3h。

(2)加入硼酸三乙酯继续反应1-2h。

(3)过滤包装即得底漆。

其中面漆的配方包括：

所述的面漆制备方法如下：

将端硅烷改性聚醚树脂加入搅拌罐中，然后分别加入200#溶剂油、钛白粉、云母粉、分散剂、消泡剂、流平剂、紫外线吸收剂搅拌分散均匀，并研磨到30μm以下，加入硅烷基硼酸酯、KH-550、催化剂、憎水剂，搅拌均匀，即得面漆。

实施例2

底漆原料配比：

底漆的制备方法：

(1)将硅溶胶加入反应器中然后加入甲基三甲氧基硅烷、丙基三甲氧基硅烷和KH-560在30-40℃搅拌反应2-3h。

(2)加入硼酸三丁酯继续反应1-2h。

(3)过滤包装即得底漆。

其中面漆的配方包括：

所述的面漆制备方法如下：

将端硅烷改性聚醚树脂加入搅拌罐中，然后分别加入200#溶剂油、钛白粉、云母粉、分散剂、消泡剂、流平剂、紫外线吸收剂搅拌分散均匀，并研磨到30μm以下，加入硅烷基硼酸酯、KH-550、催化剂、憎水剂，搅拌均匀，即得面漆。

实施例3、

底涂原料配比

底涂的制备方法：

(1)将硅溶胶加入反应器中然后加入甲基三乙氧基硅烷、丙基三甲氧基硅烷和KH-560在30-40℃搅拌反应2-3h。

(2)加入硼酸三甲酯继续反应1-2h。

(3)过滤包装即得底涂漆。

其中面涂漆的配方包括：

面涂的制备方法；

所述的面漆制备方法如下：

将端硅烷改性聚醚树脂加入搅拌罐中，然后分别加入200#溶剂油、钛白粉、云母粉、分散剂、消泡剂、流平剂、紫外线吸收剂搅拌分散均匀，并研磨到30μm以下，加入硅烷基硼酸酯、KH-550、催化剂、憎水剂，搅拌均匀，即得面漆。

实施实例1-3制备的多功效混凝土自修复涂料的性能测试数据见表1。

表1多功效混凝土自修复涂料的性能测试数据

Claims (10)

1.一种混凝土表面渗透固结型自修复涂料，其特征在于，该涂料由底漆和和面漆组成。其中所述的底漆由以下重量份数的原材料组成：

所述的面漆由以下重量份数的原材料组成：

。

2.根据权利要求1所述的一种混凝土表面渗透固结型自修复涂料，其特征在于，所述的硅烷为甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、丙基三甲氧基硅烷和丙基三乙氧基硅烷中的一种或任意两种的复配。

3.根据权利要求1所述的一种混凝土表面渗透固结型自修复涂料，其特征在于，所述的硅溶胶为PH值3-5，粒径5-30nm，固含量35％以上的酸性硅溶胶。

4.根据权利要求1所述的一种混凝土表面渗透固结型自修复涂料，其特征在于，所述的硼酸酯为硼酸三甲酯、硼酸三乙酯和硼酸三丁酯中的任意一种。

5.根据权利要求1所述的一种混凝土表面渗透固结型自修复涂料，其特征在于，所述的端硅烷改性聚醚树脂，粘度为3000-5000mPa.s。

6.根据权利要求1所述的一种混凝土表面渗透固结型自修复涂料，其特征在于，所述的填料为云母粉、晶须硅、三聚磷酸铝中的至少一种。

7.根据权利要求1所述的一种混凝土表面渗透固结型自修复涂料，其特征在于，所述的偶联剂为KH-550。

8.根据权利要求1所述的一种混凝土表面渗透固结型自修复涂料，其特征在于，所述的硅烷基硼酸酯为运动粘度150-200mm2/s,Si/B原子比为100-300范围内的硅硼低聚物。

9.根据权利要求1所述的一种混凝土表面渗透固结型自修复涂料，其特征在于，所述的憎水剂为粘度300mPa.s甲基氟硅油，所述的催化剂为钛络合物。

10.一种如权利要求1-9中任一项所述的混凝土表面渗透固结型自修复涂料的制备方法，其特征在于，所述的底漆制备方法如下：

将硅溶胶加入反应器中，然后加入硅烷和KH-560在30-40℃搅拌反应2-3h；加入硼酸酯继续反应1-2h，过滤包装即得底漆。

所述的面漆制备方法如下：

将端硅烷改性聚醚树脂加入搅拌罐中，然后分别加入200#溶剂油、颜料、填料、分散剂、消泡剂、流平剂、紫外线吸收剂搅拌分散均匀，并研磨到30μm以下，加入硅烷基硼酸酯、偶联剂、催化剂、憎水剂，搅拌均匀，即得面漆。