CN112226125A - 一种钢筋防锈复合涂料及其制备方法 - Google Patents

一种钢筋防锈复合涂料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及建筑物上金属构件的防腐，具体涉及一种钢筋防锈复合涂料及其制备方法。其方案包括以下重量份的组分：聚苯胺1～2份、乙烯基硅烷12～20份、氯化聚丙烯9～15份、丙烯酸树脂22～35份、二乙氧基苯乙酮0.5～1份、六甲基二硅氮烷3～6份、石蜡5～10份、丙酮30～50份。本发明以丙烯酸树脂做为基体涂料，通过在在涂料中加入聚苯胺配合其它成分大大提高了涂料的防锈性能。

Description

一种钢筋防锈复合涂料及其制备方法
技术领域
本发明涉及建筑物上金属构件的防腐，具体涉及一种钢筋防锈复合涂料及其制备方法。
背景技术
在建筑工程中，钢筋混凝土因具有成本低廉、坚固耐用且材料来源广泛而被土木工程的各个领域普遍采用，钢筋混凝土既保持了混凝土抗压强度高的特性，又保持了钢筋很好的抗拉强度，同时钢筋和混凝土之间有着良好的黏结力和相近的热膨胀系数，混凝土又对钢筋起到很好的保护作用，钢筋大大提高了混凝土的耐久性，所以钢筋混凝土已经成为现代建筑中材料的重要组成部分。但是在使用中，由于建筑工地施工具有阶段性，所以在两个阶段之间，钢筋经常会裸露在外，经受日晒雨淋，容易生锈。钢筋锈蚀后，导致截面积减少，钢筋的力学性能下降，对于截面积损失率超过5％时，钢筋的屈服强度和抗拉强度及延伸率都会开始下降，截面积损失率大于10％，则会导致各项力学性能指标出现严重下降。并且钢筋锈蚀后，钢筋和混凝土之间不能有效结合，不能把钢筋所受的拉伸强度有效传递给混凝土。钢筋锈蚀后的产物，体积通常比基体体积增加2～4倍，锈蚀产物体积的膨胀对混凝土造成挤压，混凝土层在这种挤压力的作用下出现开裂、鼓包、剥落，混凝土层遭到破坏后，钢筋与混凝土界面结合强度迅速下降，不但影响结构物的正常使用，甚至使建筑物遭到完全破坏。
因此，对钢筋的防锈处理是非常必要的，在现有技术中，给钢筋做防锈处理通常方法为阻隔钢筋与雨水和空气的接触，如：(1)对已绑扎完毕或已吊装完毕的钢筋笼应及时用塑料薄膜覆盖，防止杂质侵入及雨淋；(2)对已形成锈蚀严重的区域，在浇筑混凝土前进行清洁处理，使用钢丝刷及相关工具对钢筋表面的锈蚀部分和杂质进行清理，使钢筋露出其金属本色后，再进行混凝土浇筑；有时也用除锈剂对锈蚀物进行消除；(3)对裸露存放，则尽可能存放在室内,或放置在现场的棚内,或者采用帆布或其他防护设施进行遮盖，以防止锈蚀；(4)如较长时间闲置，则对钢筋的表面涂上防锈油。
对于人工遮挡方式，不但费时费力，而且也无法完全隔离空气和水与钢筋的表面接触，防锈效果不佳。而对于锈蚀后再除锈，同样花费大量的人工，于建筑行业来说，现在人工本来成本就越来越高，花大量人工除锈显然会推高建筑成本，况且钢筋锈蚀以后，除掉锈蚀层后，会导致钢筋的表面积变小，直径也变小，对钢筋的力学性能造成影响，同时，除掉的锈蚀物会产生新的环境问题，尤其是使用化学试剂除锈时，对环境十分地不友好，不符合现代绿色环保的理念。对于涂防锈油的方式，虽然能起到一定的防锈效果，但是由于防锈油在钢筋上的附着力是十分有限的，两者并不能紧密接触，当进一步浇注混凝土时，防锈油就形成一层油膜隔在钢筋和混凝土之间，影响钢筋和混凝土的接合，从而影响钢筋混凝土的结构性能。最近几年来，有人研究采用环氧树脂类防腐涂料，对提高其钢筋的防锈和缓蚀性能有一定效果，但是普遍存在分散效果较差，成膜树脂单一的缺陷，因而使用效果也无法令人满意。
发明内容
为了克服现有钢筋的防锈蚀处理方式的上述缺点和不足，本发明提供一种钢筋防锈复合涂料。本发明的钢筋防锈复合涂料，专门针对建筑物上的钢筋而发明，其在钢筋上分散效果好，与钢筋和混凝土附着力强，成膜多样化，并且成本低，适于推广应用。
本发明的钢筋防锈复合涂料，包括以下重量份的组分：
聚苯胺……1～2份
乙烯基硅烷……12～20份
氯化聚丙烯……9～15份
丙烯酸树脂……22～35份
二乙氧基苯乙酮……0.5～1份
六甲基二硅氮烷……3～6份
石蜡……5～10份
丙酮……30～50份
本发明的钢筋防锈复合涂料，更优选方案是，包括以下重量份的组分：
聚苯胺……1.2～1.6份
乙烯基硅烷……15～18份
氯化聚丙烯……12～13份
丙烯酸树脂……25～32份
二乙氧基苯乙酮……0.6～0.8份
六甲基二硅氮烷……4～5份
石蜡……6～8份
丙酮……40～45份
本发明的钢筋防锈复合涂料，更优选方案是，由以下重量份的组分组成：
聚苯胺……1.5份
乙烯基硅烷……16份
氯化聚丙烯……12.5份
丙烯酸树脂……28份
二乙氧基苯乙酮……0.7份
六甲基二硅氮烷……4.5份
石蜡……7份
丙酮……43份
本发明的钢筋防锈复合涂料，更优选方案是，所述氯化聚丙烯中含氯20％～35％。
本发明的钢筋防锈复合涂料，更优选方案是，所述氯化聚丙烯中含氯28％。
本发明还提供所述钢筋防锈复合涂料的制备方法，其方案包括以下步骤：
(1)温度10～25℃下，将丙烯酸树脂、丙酮混合，搅拌3～5分钟使其混合均匀，搅拌速率10～15转/分；
(2)温度10～25℃下，将聚苯胺加入步骤(1)混合液中，搅拌4～6分钟混合均匀；搅拌速率为10～15转/分；
(3)升温到45～55℃，依次加入乙烯基硅烷、氯化聚丙烯、二乙氧基苯乙酮、石蜡，搅拌5～10分钟；搅拌速率为20～30转/分；
(4)降温至10～25℃，加入六甲基二硅氮烷，搅拌4～8分钟，搅拌速率为20～30转/分，静置1～2小时即可。
本发明与现有的涂料相比，具有如下优点：
①本发明以丙烯酸树脂做为基体涂料，通过在在涂料中加入聚苯胺配合其它成分大大提高了涂料的防锈性能。
②通过乙烯基硅烷、氯化聚丙烯对聚苯胺进行改性，提高涂料的成膜性能和附着力，通过加入六甲基二硅氮烷在涂料使用时形成致密的疏水层，有效地阻隔水气与钢筋表面接触，从而阻止钢筋锈蚀。
③通过二乙氧基苯乙酮、石蜡的加入提高聚苯胺在涂料混合液中的分散性，使各成分协同作用，聚苯胺的用量少，达到防止钢筋锈蚀的目的，并降低防腐涂料的成本。
④本发明的涂料与金属和混凝土附着力强，对建筑物的力学性能影响极小。
具体实施方式
以下提供本发明的一些具体实施例，以助于进一步说明本发明，但本发明的保护范围并不仅限于此。
实施例1
本实施例的钢筋防锈复合涂料，由以下重量份的组分组成：
聚苯胺……1.5份
乙烯基硅烷……16份
氯化聚丙烯……12.5份
丙烯酸树脂……28份
二乙氧基苯乙酮……0.7份
六甲基二硅氮烷……4.5份
石蜡……7份
丙酮……43份
其中，氯化聚丙烯中含氯28％(质量百分含量)。
制备方法如下：
(1)20℃温度下，将丙烯酸树脂、丙酮混合，搅拌4分钟使其混合均匀，搅拌速率12转/分；
(2)20℃温度下，将聚苯胺加入步骤(1)混合液中，搅拌5分钟混合均匀；搅拌速率为12转/分；
(3)升温到50℃，依次加入乙烯基硅烷、氯化聚丙烯、二乙氧基苯乙酮、石蜡，搅拌8分钟；搅拌速率为25转/分；
(4)降温至20℃，加入六甲基二硅氮烷，搅拌6分钟，搅拌速率为20～30转/分，静置1.5小时即可。
贮存方法：密闭，避免光照。使用方法：清理裸露部分钢筋上的杂质，然后用刷子涂刷，涂刷三次，自然风干3小时即可。3小时以后检测，根据GB/T1720-79(89)标准，采用附着力测定仪(河北晟兴仪器设备有限公司)检测，检测涂层附着力为1级。采用GB/T 1732-1993标准进一步检测涂层耐冲击力为65cm，耐盐雾性(上海澳程检测仪器有限公司玻璃钢盐雾试验箱)为1320h，耐盐水性(3.5％NaCl)103天。可见，本发明的涂料对钢筋的防锈蚀保护作用强。
实施例2
本实施例的钢筋防锈复合涂料，重量份的组分如下：
聚苯胺……1.3份
乙烯基硅烷……17份
氯化聚丙烯(含氯30％)……12份
丙烯酸树脂……26份
二乙氧基苯乙酮……0.6份
六甲基二硅氮烷……4份
石蜡……6份
丙酮……44份
所述钢筋防锈复合涂料的制备方法，步骤如下：
(1)温度25℃下，将丙烯酸树脂、丙酮混合，搅拌3分钟使其混合均匀，搅拌速率15转/分；
(2)温度25℃下，将聚苯胺加入步骤(1)混合液中，搅拌4分钟混合均匀；搅拌速率为15转/分；
(3)升温到45℃，依次加入乙烯基硅烷、氯化聚丙烯、二乙氧基苯乙酮、石蜡，搅拌5分钟；搅拌速率为30转/分；
(4)降温至25℃，加入六甲基二硅氮烷，搅拌4分钟，搅拌速率为30转/分，静置2小时即可。
贮存方法：密闭，避免光照。使用方法：清理裸露部分钢筋上的杂质，然后用刷子涂刷，涂刷三次，自然风干3小时即可。3小时以后检测，根据GB/T1720-79(89)标准，采用附着力测定仪(河北晟兴仪器设备有限公司)检测，检测涂层附着力为1级。采用GB/T 1732-1993标准进一步检测涂层耐冲击力为64cm，耐盐雾性(上海澳程检测仪器有限公司玻璃钢盐雾试验箱)为1270h，耐盐水性(3.5％NaCl)100天。可见，本发明的涂料对钢筋的防锈蚀保护作用强。
实施例3
本发明的钢筋防锈复合涂料，为以下重量份的组分：
聚苯胺……2份
乙烯基硅烷……20份
氯化聚丙烯……15份
丙烯酸树脂……35份
二乙氧基苯乙酮……1份
六甲基二硅氮烷……6份
石蜡……10份
丙酮……50份
所述钢筋防锈复合涂料的制备方法，步骤如下：
(1)温度21℃下，将丙烯酸树脂、丙酮混合，搅拌3分钟使其混合均匀，搅拌速率15转/分；
(2)温度21℃下，将聚苯胺加入步骤(1)混合液中，搅拌4分钟混合均匀；搅拌速率为15转/分；
(3)升温到48℃，依次加入乙烯基硅烷、氯化聚丙烯、二乙氧基苯乙酮、石蜡，搅拌5分钟；搅拌速率为30转/分；
(4)降温至21℃，加入六甲基二硅氮烷，搅拌4分钟，搅拌速率为30转/分，静置2小时即可。
贮存方法：密闭，避免光照。使用方法：清理裸露部分钢筋上的杂质，然后用刷子涂刷，涂刷三次，自然风干3小时即可。3小时以后检测，根据GB/T1720-79(89)标准，采用附着力测定仪(河北晟兴仪器设备有限公司)检测，检测涂层附着力为1级。采用GB/T 1732-1993标准进一步检测涂层耐冲击力为64cm，耐盐雾性(上海澳程检测仪器有限公司玻璃钢盐雾试验箱)为1190h，耐盐水性(3.5％NaCl)98天。可见，本发明的涂料对钢筋的防锈蚀保护作用强。
实施例4
本发明的钢筋防锈复合涂料，为以下重量份的组分：
聚苯胺……1～2份
乙烯基硅烷……12～20份
氯化聚丙烯……9～15份
丙烯酸树脂……22～35份
二乙氧基苯乙酮……0.5～1份
六甲基二硅氮烷……3～6份
石蜡……5～10份
丙酮……30～50份
其中氯化聚丙烯中含氯35％。
所述钢筋防锈复合涂料的制备方法，其步骤如下：
(1)温度19℃下，将丙烯酸树脂、丙酮混合，搅拌4分钟使其混合均匀，搅拌速率14转/分；
(2)温度19℃下，将聚苯胺加入步骤(1)混合液中，搅拌5分钟混合均匀；搅拌速率为14转/分；
(3)升温到45℃，依次加入乙烯基硅烷、氯化聚丙烯、二乙氧基苯乙酮、石蜡，搅拌7分钟；搅拌速率为27转/分；
(4)降温至19℃，加入六甲基二硅氮烷，搅拌6分钟，搅拌速率为24转/分，静置2小时即可。
贮存方法：密闭，避免光照。使用方法：清理裸露部分钢筋上的杂质，然后用刷子涂刷，涂刷三次，自然风干3小时即可。3小时以后检测，根据GB/T1720-79(89)标准，采用附着力测定仪(河北晟兴仪器设备有限公司)检测，检测涂层附着力为1级。采用GB/T 1732-1993标准进一步检测涂层耐冲击力为64cm，耐盐雾性(上海澳程检测仪器有限公司玻璃钢盐雾试验箱)为1270h，耐盐水性(3.5％NaCl)100天。可见，本发明的涂料对钢筋的防锈蚀保护作用强。
实施例4
本发明的钢筋防锈复合涂料，包括以下重量份的组分：
聚苯胺……1.9份
乙烯基硅烷……12份
氯化聚丙烯……9份
丙烯酸树脂……35份
二乙氧基苯乙酮……0.9份
六甲基二硅氮烷……5份
石蜡……9份
丙酮……48份
所述钢筋防锈复合涂料的制备方法，步骤如下：
(1)温度12℃下，将丙烯酸树脂、丙酮混合，搅拌5分钟使其混合均匀，搅拌速率15转/分；
(2)温度12℃下，将聚苯胺加入步骤(1)混合液中，搅拌6分钟混合均匀；搅拌速率为15转/分；
(3)升温到45℃，依次加入乙烯基硅烷、氯化聚丙烯、二乙氧基苯乙酮、石蜡，搅拌10分钟；搅拌速率为22转/分；
(4)降温至12℃，加入六甲基二硅氮烷，搅拌8分钟，搅拌速率为20转/分，静置2小时即可。
贮存方法：密闭，避免光照。使用方法：清理裸露部分钢筋上的杂质，然后用刷子涂刷，涂刷三次，自然风干3小时即可。3小时以后检测，根据GB/T1720-79(89)标准，采用附着力测定仪(河北晟兴仪器设备有限公司)检测，检测涂层附着力为1级。采用GB/T 1732-1993标准进一步检测涂层耐冲击力为63cm，耐盐雾性(上海澳程检测仪器有限公司玻璃钢盐雾试验箱)为1120h，耐盐水性(3.5％NaCl)97天。可见，本发明的涂料对钢筋的防锈蚀保护作用强。
实施例5
本实施例的钢筋防锈复合涂料，重量份的组分如下：
聚苯胺……1.8份
乙烯基硅烷……16份
氯化聚丙烯(含氯32％)……11份
丙烯酸树脂……28份
二乙氧基苯乙酮……0.9份
六甲基二硅氮烷……5份
石蜡……7份
丙酮……48份
所述钢筋防锈复合涂料的制备方法，步骤如下：
(1)温度25℃下，将丙烯酸树脂、丙酮混合，搅拌3分钟使其混合均匀，搅拌速率15转/分；
(2)温度25℃下，将聚苯胺加入步骤(1)混合液中，搅拌4分钟混合均匀；搅拌速率为15转/分；
(3)升温到45℃，依次加入乙烯基硅烷、氯化聚丙烯、二乙氧基苯乙酮、石蜡，搅拌5分钟；搅拌速率为30转/分；
(4)降温至25℃，加入六甲基二硅氮烷，搅拌4分钟，搅拌速率为30转/分，静置2小时即可。
贮存方法：密闭，避免光照。使用方法：清理裸露部分钢筋上的杂质，然后用刷子涂刷，涂刷三次，自然风干3小时即可。3小时以后检测，根据GB/T1720-79(89)标准，采用附着力测定仪(河北晟兴仪器设备有限公司)检测，检测涂层附着力为1级。采用GB/T 1732-1993标准进一步检测涂层耐冲击力为64cm，耐盐雾性(上海澳程检测仪器有限公司玻璃钢盐雾试验箱)为1210h，耐盐水性(3.5％NaCl)98天。可见，本发明的涂料对钢筋的防锈蚀保护作用强。
其它原料如无特殊说明的，均选用市售的普通原料。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于仍熟悉此项技术人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰都应涵盖在本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种钢筋防锈复合涂料，包括以下重量份的组分：
聚苯胺……1～2份
乙烯基硅烷……12～20份
氯化聚丙烯……9～15份
丙烯酸树脂……22～35份
二乙氧基苯乙酮……0.5～1份
六甲基二硅氮烷……3～6份
石蜡……5～10份
丙酮……30～50份。
2.根据权利要求1所述钢筋防锈复合涂料，其特征是，包括以下重量份的组分：
聚苯胺……1.2～1.6份
乙烯基硅烷……15～18份
氯化聚丙烯……12～13份
丙烯酸树脂……25～32份
二乙氧基苯乙酮……0.6～0.8份
六甲基二硅氮烷……4～5份
石蜡……6～8份
丙酮……40～45份。
3.根据权利要求2所述钢筋防锈复合涂料，其特征是，包括以下重量份的组分：
聚苯胺……1.5份
乙烯基硅烷……16份
氯化聚丙烯……12.5份
丙烯酸树脂……28份
二乙氧基苯乙酮……0.7份
六甲基二硅氮烷……4.5份
石蜡……7份
丙酮……43份。
4.根据权利要求1至3任意一项权利要求所述钢筋防锈复合涂料，其特征是，所述氯化聚丙烯中含氯20％～35％。
5.根据权利要求1至4任意一项权利要求所述钢筋防锈复合涂料，其特征是，所述氯化聚丙烯中含氯28％。
6.权利要求1至5任意一项权利要求所述钢筋防锈复合涂料的制备方法，包括以下步骤：
(1)温度10～25℃下，将丙烯酸树脂、丙酮混合，搅拌3～5分钟使其混合均匀，搅拌速率10～15转/分；
(2)温度10～25℃下，将聚苯胺加入步骤(1)混合液中，搅拌4～6分钟混合均匀；搅拌速率为10～15转/分；
(3)升温到45～55℃，依次加入乙烯基硅烷、氯化聚丙烯、二乙氧基苯乙酮、石蜡，搅拌5～10分钟；搅拌速率为20～30转/分；
(4)降温至10～25℃，加入六甲基二硅氮烷，搅拌4～8分钟，搅拌速率为20～30转/分，静置1～2小时即可。
7.一种钢筋防锈复合涂料的应用，其特征是，将权利要求1至6任意一项权利要求所述的钢筋防锈复合涂料涂刷在建设工程施工中的裸露钢筋上，涂刷三次。
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