CN114380623B - 一种基于混凝土表面的耐候易洁抗裂保温的涂层 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于混凝土表面的耐候易洁抗裂保温的涂层，包括混凝土层，所述混凝土层上从下至上依次设置环氧底漆、单液抗垂流非膨胀防水保温型聚氨酯材料、芳香族聚氨酯清漆、聚氨酯脲和水性脂肪族丙烯酸聚氨酯面漆；所述环氧底漆的质量配比为环氧树脂:氨基固化剂:溶剂=25:5:70；所述芳香族聚氨酯清漆的质量配比为树脂:溶剂=3:7；所述聚氨酯脲的质量配比为树脂:固化剂=1.05:1；所述水性脂肪族丙烯酸聚氨酯面漆的质量配比为树脂乳液:固化剂=9:1。本发明涂层具有极强的渗透力，在完好、干燥的池壁上使用，可以渗透到水泥池的缝隙中并形成连续、不间断的保护膜。

Description

一种基于混凝土表面的耐候易洁抗裂保温的涂层

技术领域

本发明涉及涂层生产技术领域，具体涉及一种基于混凝土表面的耐候易洁抗裂保温的涂层。

背景技术

混凝土由于取材方便、价格低廉、抗压性能好等原因，在水产养殖行业发挥了不可替代的作用。但是由于相对较低的抗拉强度，混凝土在实际工程应用中不可避免会出现裂缝。混凝土结构产生裂缝之后带来的影响有力学性能的下降和抵抗外界离子渗透能力的降低。更容易为细菌病毒提供温床，难以灭杀。混凝土裂缝的常规性修补方法主要着重于事后修补：人为观察到裂缝形成之后再采取一系列的补救措施来修复裂缝。由于这些事后修补技术耗费了大量的人力物力，而且有些部位的裂缝难以发现。

因此在水产养殖行业急需开发研究一种混凝土裂缝的智能型修补技术：裂缝一旦产生，混凝土在不需要人为参与的情况下自发采取一定的措施来修补裂缝，达到防开裂的效果。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种基于混凝土表面的耐候易洁抗裂保温的涂层。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种基于混凝土表面的耐候易洁抗裂保温的涂层，包括混凝土层，其创新点在于：所述混凝土层上从下至上依次设置环氧底漆、单液抗垂流非膨胀防水保温型聚氨酯材料、芳香族聚氨酯清漆、聚氨酯脲和水性脂肪族丙烯酸聚氨酯面漆；所述环氧底漆的质量配比为环氧树脂:氨基固化剂:溶剂=25:5:70；所述芳香族聚氨酯清漆的质量配比为树脂:溶剂=3:7；所述聚氨酯脲的质量配比为树脂:固化剂=1.05:1；所述水性脂肪族丙烯酸聚氨酯面漆的质量配比为树脂乳液:固化剂=9:1。

进一步的，所述单液抗垂流非膨胀防水保温型聚氨酯材料的制备方法，包括以下步骤：

S1、端羟基聚醚预聚体制作：将210g～250g一水柠檬酸、580g～640g二缩三丙二醇、500g～600g二甲苯和10g～15g 98%的浓硫酸加入2L的烧瓶中进搅拌，再加热至回流，分水器分水；当分水器中分出的水为72ml～80ml时停止加热；空气冷却到60℃以下加入400ml水搅拌5分钟后倒入分液漏斗静置放出下层液体，加入水，且水洗至PH﹥6.5，得到中间体Ⅰ；

S2、聚醚的合成：将中间体Ⅰ加入5L的烧瓶中补400g～450g二甲苯，并进行搅拌，调节转速70 ～90转/分钟，加热至回流，分水器分水，直至分水器中甲苯澄清降温后通入氮气保护，加入860g～900g 9（乙氧基）三羟甲基丙烷调节转速90～120转/分钟得到中间体Ⅱ；

S3、聚氨酯树脂的合成：向中间体Ⅱ中加入0.8g二月桂酸二丁基锡、10g～15g潜固化剂升温至65℃～85℃滴加330g～350gMDI（二苯基甲烷二异氰酸酯）滴加完成后升温至回流，保温2小时，检测其中的－NCO％，至－NCO％在3.2％～3.8％时，停止反应，得到树脂Ⅰ；

S4、单液抗垂流非膨胀防水保温型聚氨酯材料的制作：将得到的树脂Ⅰ倒入10L的高速搅拌器中调节转速150～200转/分钟，保温40～50℃依次加入60g～80g乙酰柠檬酸三丁酯、15g～18g聚丙烯酰胺、100g～250g钛白粉、500g～550g滑石粉、500g～600g石英粉、2000g～2500g气相二氧化硅、100g～150g氧化钙、280g～350g硫酸钡、200g～250g改性膨润土及25g～50g炭黑调色至灰色降温至20℃氮气保护下密封包装。

进一步的，所述环氧底漆的厚度为50um；所述单液抗垂流非膨胀防水保温型聚氨酯材料的厚度为800um；所述芳香族聚氨酯清漆的厚度为25um；所述聚氨酯脲的厚度为1200um；所述水性脂肪族丙烯酸聚氨酯面漆的厚度为40um。

本发明有益效果为：

1、本发明涂层具有极强的渗透力，在完好、干燥的池壁上使用，可以渗透到水泥池的缝隙中并形成连续、不间断的保护膜。

2、本发明涂层坚硬并具有柔韧性，既满足养殖中卫生清理，水泥池“热胀冷缩”的特性也得到支持，涂层不会因此而开裂、脱落；

3、本发明涂层具有的附着力强、耐水性强、抗碱性和抗海水腐蚀强的优点，保护水泥池不会被水体和氯离子腐蚀而产生的碳化、老化；同时养殖池内所含的碱性物质不会被溶解至水中，对养殖水质的维护起到积极的作用；

4、本发明涂层的抗污性强，避免了传统养殖中清洁养殖池所采用的酸性工艺对水泥池造成的伤害，跑灰、掉砂、起壳现象不再出现，在较长时间内不必投入养殖池的维护资金，更为养殖赢得时间；

5、本发明涂层的仿生态性，为幼苗提供了亲肤保护层，再也不用担心被水泥池壁擦伤而导致感染，健康活力更有保障。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的原理示意图。

附图标记说明：

1混凝土层、2环氧底漆、3单液抗垂流非膨胀防水保温型聚氨酯材料、4芳香族聚氨酯清漆、5聚氨酯脲、6水性脂肪族丙烯酸聚氨酯面漆。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施方式，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

参看图1，一种基于混凝土表面的耐候易洁抗裂保温的涂层，包括混凝土层1，混凝土层1上从下至上依次设置环氧底漆2、单液抗垂流非膨胀防水保温型聚氨酯材料3、芳香族聚氨酯清漆4、聚氨酯脲5和水性脂肪族丙烯酸聚氨酯面漆6；环氧底漆2的质量配比为环氧树脂:氨基固化剂:溶剂=25:5:70；芳香族聚氨酯清漆4的质量配比为树脂:溶剂=3:7；聚氨酯脲5的质量配比为树脂:固化剂=1.05:1；水性脂肪族丙烯酸聚氨酯面漆6的质量配比为树脂乳液:固化剂=9:1。各组分特性见下表：

本实施例中，单液抗垂流非膨胀防水保温型聚氨酯材料3的制备方法，包括以下步骤：

S1、端羟基聚醚预聚体制作：将210g～250g一水柠檬酸、580g～640g二缩三丙二醇、500g～600g二甲苯和10g～15g 98%的浓硫酸加入2L的烧瓶中进搅拌，再加热至回流，分水器分水；当分水器中分出的水为72ml～80ml时停止加热；空气冷却到60℃以下加入400ml水搅拌5分钟后倒入分液漏斗静置放出下层液体，加入水，且水洗至PH﹥6.5，得到中间体Ⅰ；

S2、聚醚的合成：将中间体Ⅰ加入5L的烧瓶中补400g～450g二甲苯，并进行搅拌，调节转速70 ～90转/分钟，加热至回流，分水器分水，直至分水器中甲苯澄清降温后通入氮气保护，加入860g～900g 9（乙氧基）三羟甲基丙烷调节转速90～120转/分钟得到中间体Ⅱ；

S3、聚氨酯树脂的合成：向中间体Ⅱ中加入0.8g二月桂酸二丁基锡、10g～15g潜固化剂升温至65℃～85℃滴加330g～350gMDI（二苯基甲烷二异氰酸酯）滴加完成后升温至回流，保温2小时，检测其中的－NCO％，至－NCO％在3.2％～3.8％时，停止反应，得到树脂Ⅰ；

S4、单液抗垂流非膨胀防水保温型聚氨酯材料的制作：将得到的树脂Ⅰ倒入10L的高速搅拌器中调节转速150～200转/分钟，保温40～50℃依次加入60g～80g乙酰柠檬酸三丁酯、15g～18g聚丙烯酰胺、100g～250g钛白粉、500g～550g滑石粉、500g～600g石英粉、2000g～2500g气相二氧化硅、100g～150g氧化钙、280g～350g硫酸钡、200g～250g改性膨润土及25g～50g炭黑调色至灰色降温至20℃氮气保护下密封包装。

单液抗垂流非膨胀防水保温型聚氨酯材料3是以异氰酸酯树脂为基础，呈液态的单组分常温树脂系统。树脂和水通过湿气固化的化学反应硬化成膜，由此而产生了一种预期的聚合结构，硬化后的聚合物显示出优异的耐化学性能、力学性能和防水保温性能，并与很多材质有着极佳的黏结性。这种结构不仅有利于产生良好的加工性能。建议此系统用于：化学建材、防水、工厂化水产养殖。

本发明的基本特性：可使用时间（100g/25℃)180分钟；薄膜十燥时间（15g/3mm/25℃)420分钟；固化硬度ShoreA70(15g/3mm/25℃)48小时。

在加工和使用过程中会受到诸多因素的影响，在使用前应全面测试产品的适用性。

本发明储存应密封于原包装容器内，储存在干净、干燥的环境下，置于0-40℃(温度不能低于0℃)的干燥地点，不可贮存于阳光下。本发明的保质期自生产之日起12个月。

本实施例中，环氧底漆2的厚度为50um；单液抗垂流非膨胀防水保温型聚氨酯材料3的厚度为800um；芳香族聚氨酯清漆4的厚度为25um；聚氨酯脲5的厚度为1200um；水性脂肪族丙烯酸聚氨酯面漆6的厚度为40um。

本发明与市面上传统材料的特性对比表：

从上表可以看出，本发明所制备的涂层，与市面上传统涂层相比，具备更加优良的特性。

综上所述，本发明防止零延伸断裂的意义由聚氨酯脲构成的防水层，在使用过程中只有保持完整性，才能充分发挥其性能。在防水工程中，聚氨酯脲的基层由水泥砂浆构成，这种基层具有干燥收缩的特性。尽管可以采取加强养护、掺加外加剂、在水泥砂浆中加筋等多种措施，降低水泥砂浆的收缩率，但不可能完全杜绝水泥砂浆的收缩。而水泥砂浆基层产生收缩，必将导致基层出现不规则裂纹。地基下沉也会造成建筑物产生不均匀沉降，这种不均匀沉降，直接造成屋面、墙体等建筑部位产生裂纹。由水泥砂浆收缩和地基沉降引起的这种裂纹必然对水泥砂浆基层上的防水层产生不利的影响。

根据《屋面规程技术规范》的要求，在没有重物压顶的屋面上，聚氨酯脲应采取满粘法施工口。这就要求聚氨酯脲必须具备几倍甚至上百倍的延伸率，才能满足基层开裂对聚氨酯脲造成的拉伸。但实际上，聚氨酯脲的延伸率有限，如果聚氨酯脲被牢固地粘贴在水泥砂浆基层上，基层开裂时，防水层能参与拉伸的区域非常之小，以至于防水层将在不被拉伸、或者极少量拉伸的状态下被拉断，即所谓的“零延伸断裂”。防水层被拉断之后，破坏了防水层的完整性，屋面及墙面渗漏也成为必然。在聚氨酯脲延伸率有限的情况下，如何使防水层避免零延伸断裂，成了确保聚氨酯脲施工成功的关键因素。

由于聚氨酯脲5和混凝土层1之间加入一层弹性层（单液抗垂流非膨胀防水保温型聚氨酯材料3），属于异性材质之间的粘合，其粘基力小于聚氨酯脲5的内聚力；聚氨酯脲5和混凝土层1之间粘接如果采用上述施工工艺，变满粘为无数的点粘，粘接面积较小，就会使粘基力小于聚氨酯脲5的内聚力。当基层开裂时，聚氨酯脲5和混凝土层1之间首先断开（参看图2），把应力分散到整个防水层，在此过程中应力衰减，其大小不至于造成防水层断裂，从而有效地避免了聚氨酯脲防水层的零延伸断裂。

以上所述，仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其它修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (2)

1.一种基于混凝土表面的耐候易洁抗裂保温的涂层，包括混凝土层，其特征在于：所述混凝土层上从下至上依次设置环氧底漆、单液抗垂流非膨胀防水保温型聚氨酯材料、芳香族聚氨酯清漆、聚氨酯脲和水性脂肪族丙烯酸聚氨酯面漆；所述环氧底漆的质量配比为环氧树脂:氨基固化剂:溶剂＝25:5:70；所述芳香族聚氨酯清漆的质量配比为树脂:溶剂＝3:7；所述聚氨酯脲的质量配比为树脂:固化剂＝1.05:1；所述水性脂肪族丙烯酸聚氨酯面漆的质量配比为树脂乳液:固化剂＝9:1；

所述单液抗垂流非膨胀防水保温型聚氨酯材料的制备方法，包括以下步骤：

S1、端羟基聚醚预聚体制作：将210g一水柠檬酸、580g二缩三丙二醇、600g二甲苯和15g、98％的浓硫酸加入2L的烧瓶中进搅拌，调节转速70-90转/分钟，再加热至回流，分水器分水；当分水器中分出的水为72ml时停止加热；空气冷却到60℃以下加入400ml水搅拌5分钟后倒入分液漏斗静置放出下层液体，加入水，且水洗至PH﹥6.5，得到中间体Ⅰ；

S2、聚醚的合成：将中间体Ⅰ加入5L的烧瓶中补400g二甲苯，并进行搅拌，调节转速70～90转/分钟，加热至回流，分水器分水，直至分水器中甲苯澄清降温至60℃以下通入氮气保护，加入860g、9(乙氧基)三羟甲基丙烷调节转速90～120转/分钟得到中间体Ⅱ；

S3、聚氨酯树脂的合成：向中间体Ⅱ中加入0.8g二月桂酸二丁基锡、15g潜固化剂升温至65℃～85℃滴加330g～350gMDI(二苯基甲烷二异氰酸酯)滴加完成后升温至回流，保温2小时，检测其中的－NCO％，至－NCO％在3.2％～3.8％时，与水反应，湿气固化，停止反应，得到树脂Ⅰ；

S4、单液抗垂流非膨胀防水保温型聚氨酯材料的制作：将得到的树脂Ⅰ倒入10L的高速搅拌器中调节转速150～200转/分钟，保温40～50℃依次加入80g乙酰柠檬酸三丁酯、18g聚丙烯酰胺、100g钛白粉、500g滑石粉、500g325目石英粉、2000g气相二氧化硅、100g氧化钙、280g硫酸钡、200g改性膨润土及25g炭黑调色至灰色降温至20℃氮气保护下密封包装。

2.根据权利要求1所述的一种基于混凝土表面的耐候易洁抗裂保温的涂层，其特征在于：所述环氧底漆的厚度为50um；所述单液抗垂流非膨胀防水保温型聚氨酯材料的厚度为800um；所述芳香族聚氨酯清漆的厚度为25um；所述聚氨酯脲的厚度为1200um；所述水性脂肪族丙烯酸聚氨酯面漆的厚度为40um。

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