CN114891403A - 一种渗透型复合氟碳防护水性涂料 - Google Patents

Abstract

本发明涉及钢筋混凝土防护防腐技术领域，且公开了一种渗透型复合氟碳防护水性涂料，包括以下重量份数配比的原料：氟碳涂料5份、硅烷1‑3份、水5‑8份、助剂2‑8份、氟碳树脂0.1‑0.5份、硅氧化学键0.5‑1份、杀菌剂0.4‑4份、消泡剂0.1‑0.5份、硅氧烷0.5‑1份、甲基硅烷2‑8份、苯基3‑5份、硅乙烯基团3‑5份和硅氢基团3‑5份。本发明的制备方法简单解决了涂料暴露在阳光下，对紫外线照射敏感，耐候性较差易于老化，一般暴露在室外一段时间后会开裂，剥落，失去防护效果，而对于溶剂型涂料，其环保型较差，对人体健康产生不利影响的问题。

Description

一种渗透型复合氟碳防护水性涂料

技术领域

本发明涉及钢筋混凝土防护防腐技术领域，具体为一种渗透型复合氟碳防护水性涂料。

背景技术

涂料，在中国传统名称为油漆。所谓涂料是涂覆在被保护或被装饰的物体表面，并能与被涂物形成牢固附着的连续薄膜，通常是以树脂、油或乳液为主，添加或不添加颜料、填料，并添加相应助剂，用有机溶剂或水配制而成的粘稠液体。涂料属于有机化工高分子材料，所形成的涂膜属于高分子化合物类型。按照现代通行的化工产品的分类，涂料属于精细化工产品。现代的涂料正在逐步成为一类多功能性的工程材料，是化学工业中的一个重要行业。

传统涂料主要是以表面封闭和表面成膜来达到防水防护效果，如环氧树脂涂料，丙烯酸涂料，涂层有一定的厚度，由于混凝土内部的水分和空气无法通过涂层表面进入空气，而聚集在涂层附近，因此导致表面涂层易鼓包和开裂，该类涂料暴露在阳光下，对紫外线照射敏感，耐候性较差易于老化，一般暴露在室外一段时间后会开裂，剥落，失去防护效果。而对于溶剂型涂料，其环保型较差，对人体健康产生不利影响，故而提出一种渗透型复合氟碳防护水性涂料以解决上述问题。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种渗透型复合氟碳防护水性涂料，具备耐候性好和耐污性强等优点，解决了涂料暴露在阳光下，对紫外线照射敏感，耐候性较差易于老化，一般暴露在室外一段时间后会开裂，剥落，失去防护效果，而对于溶剂型涂料，其环保型较差，对人体健康产生不利影响的问题。

(二)技术方案

为实现上述耐候性好和耐污性强的目的，本发明提供如下技术方案：一种渗透型复合氟碳防护水性涂料，包括以下重量份数配比的原料：氟碳涂料5份、硅烷1-3份、水5-8份、助剂2-8份、氟碳树脂0.1-0.5份、硅氧化学键0.5-1份、杀菌剂0.4-4份、消泡剂0.1-0.5份、硅氧烷0.5-1份、甲基硅烷2-8份、苯基3-5份、硅乙烯基团3-5份和硅氢基团3-5份。

优选的，所述消泡剂为改性聚二甲基硅氧烷，所述硅烷通过水解反应生成硅羟基。

优选的，所述氟碳树脂采用丙烯酸树脂SAP粉末材质，所述水采用去离子水材质。

优选的，包括以下质量百分比的组分组成的原料：氟碳涂料5份、硅烷1份、水5份、助剂2份、氟碳树脂0.1份、硅氧化学键0.5份、杀菌剂0.4份、消泡剂0.1份、硅氧烷0.5份、甲基硅烷2份、苯基3份、硅乙烯基团3份和硅氢基团3份。

优选的，包括以下质量百分比的组分组成的原料：氟碳涂料5份、硅烷3份、水8份、助剂8份、氟碳树脂0.5份、硅氧化学键1份、杀菌剂4份、消泡剂0.5份、硅氧烷1份、甲基硅烷8份、苯基5份、硅乙烯基团5份和硅氢基团5份。

(三)有益效果

与现有技术相比，本发明提供了一种渗透型复合氟碳防护水性涂料，具备以下有益效果：

1、该渗透型复合氟碳防护水性涂料，通过耐污性强，耐候性好，降低对人体的危害。

2、该渗透型复合氟碳防护水性涂料，通过施工时将硅烷喷涂于混凝土表面，产品能渗透到混凝土内部几毫米深处，在水和混凝土碱催化作用下，硅烷首先发生水解反应生成硅羟基，然后在硅羟基之间、硅羟基与混凝土表面和毛细孔道中的羟基之间进一步发生缩合反应生成网状有机硅树脂，通过稳定的硅氧化学键，将有机硅分子牢固地附着在混凝土表面和毛细孔道中。长链烷基硅烷分子中的辛基是憎水基团，它们就如同无数把小雨伞排列在混凝土表面和毛细孔道中，将原来亲水的混凝土表面和毛细孔壁变为憎水型表面，这种斥水性网状硅氧烷分子膜具有很低的表面张力，能均匀的分布在多孔的硅酸盐基材的微孔壁上，水性氟碳涂层在施工到混凝土表面时，随着水分和助剂不断挥发，氟碳树脂不断交联固化，形成致密的涂层。提供良好的耐候性的同时又保持着一定的透气性，可称为“会呼吸的混凝土”。

具体实施方式

下面将结合本发明的实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一：

一种渗透型复合氟碳防护水性涂料，包括以下质量百分比的组分组成的原料：包括以下质量百分比的组分组成的原料：氟碳涂料5份、硅烷1份、水5份、助剂2份、氟碳树脂0.1份、硅氧化学键0.5份、杀菌剂0.4份、消泡剂0.1份、硅氧烷0.5份、甲基硅烷2份、苯基3份、硅乙烯基团3份和硅氢基团3份。

硅氧化学键长决定了硅氧化学键独特的低温性能，并且是硅氧链具有独特的固有构象柔顺性。硅氧化学键结构决定了硅氧烷的低温特性，表面特性，黏弹行为，以及高的键解离能，优异的高温稳定性。去离子水是通过离子交换树脂除去水中的离子态杂质而得到的近于纯净的水，通过去离子水提高对涂料内部的自洁性能，当硅羟基与混凝土表面和毛细孔道中的羟基之间进一步发生缩合反应生成网状有机硅树脂，有效的提高对混凝土表面的扩张性，也能保持一定的透气性。

本发明要解决的另一技术问题是提供一种复合氟碳防护水性涂料的制备方法，包括以下步骤：

1)将5份的水和5份的氟碳涂料倒入容器中，并同时1份的硅烷加入倒入容器内部并在室温下以1100rpm的转速下搅拌混合均匀；

2)在1)搅拌的同时依次加入2份的助剂、0.1份的消泡剂搅拌至20min，将硅氧化学键0.5份倒入容器并且高速分散2h至细度≤30，在搅拌情况下将分散好的浆料中加入0.4份的杀菌剂对涂料内部进行杀菌消毒最后加入0.5份的硅氧烷搅拌30min均匀制成水性氟碳涂料；

3)将2-8份的甲基硅烷、3-5份的苯基和3-5份的硅乙烯基团在熔接剂中融合浓缩，然后提出出浓缩物并放在80-140℃的温度下进行浓缩，然后抽除溶剂和低沸物，得到有机硅预聚物A和B，其中将A组份或B组份中的一个组分的粘度范围控制在2500-5000CP/60℃，另一个的粘度范围控制在3000-6000CP/25℃，混入0.1-0.5份的氟碳树脂进行搅拌30min后得到有机硅浸渍；

4)使用时，先将硅烷喷涂于混凝土表面，产品能渗透到混凝土内部几毫米深处，加入水和混凝土碱催化作用下，硅烷首先发生水解反应生成硅羟基，然后在硅羟基之间、硅羟基与混凝土表面和毛细孔道中的羟基之间进一步发生缩合反应生成网状有机硅树脂，通过稳定的硅氧化学键，将有机硅分子牢固地附着在混凝土表面和毛细孔道中，长链烷基硅烷分子中的辛基是憎水基团，它们就如同无数把小雨伞排列在混凝土表面和毛细孔道中，通过加入调制好的有机硅浸渍，将原来亲水的混凝土表面和毛细孔壁变为憎水型表面，通过这种斥水性网状硅氧烷分子膜具有很低的表面张力，能均匀的分布在多孔的硅酸盐基材的微孔壁上，水性氟碳涂层在施工到混凝土表面时，随着水分和助剂不断挥发，氟碳树脂不断交联固化，形成致密的涂层。

实施例二：

一种渗透型复合氟碳防护水性涂料，包括以下质量百分比的组分组成的原料：氟碳涂料5份、硅烷3份、水8份、助剂8份、氟碳树脂0.5份、硅氧化学键1份、杀菌剂4份、消泡剂0.5份、硅氧烷1份、甲基硅烷8份、苯基5份、硅乙烯基团5份和硅氢基团5份。

在涂料内部加入消泡剂，降低涂料材料在融合过程中产生的泡沫能有效的减少表面张力抵制泡沫的产生，杀菌剂常用氧化性杀菌剂有氯气、二氧化氯、溴、臭氧、过氧化氢等。非氧化性杀菌剂是以致毒剂的方式作用于微生物的特殊部位，从而破坏微生物的细胞或者生命体而达到杀菌效果，加入消泡剂和杀菌剂使得最终的涂料品质得到提升，

本发明要解决的另一技术问题是提供一种复合氟碳防护水性涂料的制备方法，包括以下步骤：

1)将10份的水和5份的氟碳涂料倒入容器中，并同时3份的硅烷加入倒入容器内部并在室温下以1100rpm的转速下搅拌混合均匀；

2)在1)搅拌的同时依次加入8份的助剂、0.5份的消泡剂搅拌至20min，将硅氧化学键1份倒入容器并且高速分散2h至细度≤30，在搅拌情况下将分散好的浆料中加入4份的杀菌剂对涂料内部进行杀菌消毒最后加入1份的硅氧烷搅拌30min均匀制成水性氟碳涂料；

3)将8份的甲基硅烷、5份的苯基和5份的硅乙烯基团在熔接剂中融合浓缩，然后提出出浓缩物并放在80-140℃的温度下进行浓缩，然后抽除溶剂和低沸物，得到有机硅预聚物A和B，其中将A组份或B组份中的一个组分的粘度范围控制在2500-5000CP/60℃，另一个的粘度范围控制在3000-6000CP/25℃，混入0.5份的氟碳树脂进行搅拌30min后得到有机硅浸渍；

4)使用时，先将硅烷喷涂于混凝土表面，产品能渗透到混凝土内部几毫米深处，加入水和混凝土碱催化作用下，硅烷首先发生水解反应生成硅羟基，然后在硅羟基之间、硅羟基与混凝土表面和毛细孔道中的羟基之间进一步发生缩合反应生成网状有机硅树脂，通过稳定的硅氧化学键，将有机硅分子牢固地附着在混凝土表面和毛细孔道中，长链烷基硅烷分子中的辛基是憎水基团，它们就如同无数把小雨伞排列在混凝土表面和毛细孔道中，通过加入调制好的有机硅浸渍，将原来亲水的混凝土表面和毛细孔壁变为憎水型表面，通过这种斥水性网状硅氧烷分子膜具有很低的表面张力，能均匀的分布在多孔的硅酸盐基材的微孔壁上，水性氟碳涂层在施工到混凝土表面时，随着水分和助剂不断挥发，氟碳树脂不断交联固化，形成致密的涂层。

本发明的有益效果是：

1、该渗透型复合氟碳防护水性涂料，通过耐污性强，耐候性好，降低对人体的危害。

2、该渗透型复合氟碳防护水性涂料，通过施工时将硅烷喷涂于混凝土表面，产品能渗透到混凝土内部几毫米深处，在水和混凝土碱催化作用下，硅烷首先发生水解反应生成硅羟基，然后在硅羟基之间、硅羟基与混凝土表面和毛细孔道中的羟基之间进一步发生缩合反应生成网状有机硅树脂，通过稳定的硅氧化学键，将有机硅分子牢固地附着在混凝土表面和毛细孔道中，长链烷基硅烷分子中的辛基是憎水基团，它们就如同无数把小雨伞排列在混凝土表面和毛细孔道中，将原来亲水的混凝土表面和毛细孔壁变为憎水型表面，这种斥水性网状硅氧烷分子膜具有很低的表面张力，能均匀的分布在多孔的硅酸盐基材的微孔壁上，水性氟碳涂层在施工到混凝土表面时，随着水分和助剂不断挥发，氟碳树脂不断交联固化，形成致密的涂层，提供良好的耐候性的同时又保持着一定的透气性，可称为“会呼吸的混凝土”。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种渗透型复合氟碳防护水性涂料，其特征在于，包括以下重量份数配比的原料：氟碳涂料5份、硅烷1-3份、水5-8份、助剂2-8份、氟碳树脂0.1-0.5份、硅氧化学键0.5-1份、杀菌剂0.4-4份、消泡剂0.1-0.5份、硅氧烷0.5-1份、甲基硅烷2-8份、苯基3-5份、硅乙烯基团3-5份和硅氢基团3-5份。

2.根据权利要求1所述的一种渗透型复合氟碳防护水性涂料，其特征在于，所述消泡剂为改性聚二甲基硅氧烷，所述硅烷通过水解反应生成硅羟基。

3.根据权利要求1所述的一种渗透型复合氟碳防护水性涂料，其特征在于，所述氟碳树脂采用丙烯酸树脂SAP粉末材质，所述水采用去离子水材质。

4.根据权利要求1所述的一种渗透型复合氟碳防护水性涂料，其特征在于，包括以下质量百分比的组分组成的原料：氟碳涂料5份、硅烷1份、水5份、助剂2份、氟碳树脂0.1份、硅氧化学键0.5份、杀菌剂0.4份、消泡剂0.1份、硅氧烷0.5份、甲基硅烷2份、苯基3份、硅乙烯基团3份和硅氢基团3份。

5.根据权利要求1所述的一种渗透型复合氟碳防护水性涂料，其特征在于，包括以下质量百分比的组分组成的原料：氟碳涂料5份、硅烷3份、水8份、助剂8份、氟碳树脂0.5份、硅氧化学键1份、杀菌剂4份、消泡剂0.5份、硅氧烷1份、甲基硅烷8份、苯基5份、硅乙烯基团5份和硅氢基团5份。

6.一种复合氟碳防护水性涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)将5-10份的水和5份的氟碳涂料倒入容器中，并同时1-3份的硅烷加入倒入容器内部并在室温下以1100rpm的转速下搅拌混合均匀；

2)在1)搅拌的同时依次加入2-8份的助剂、0.1-0.5份的消泡剂搅拌至20min，将硅氧化学键0.5-1份倒入容器并且高速分散2h至细度≤30，在搅拌情况下将分散好的浆料中加入0.4-4份的杀菌剂对涂料内部进行杀菌消毒最后加入0.5-1份的硅氧烷搅拌30min均匀制成水性氟碳涂料；

3)将2-8份的甲基硅烷、3-5份的苯基和3-5份的硅乙烯基团在熔接剂中融合浓缩，然后提出出浓缩物并放在80-140℃的温度下进行浓缩，然后抽除溶剂和低沸物，得到有机硅预聚物A和B，其中将A组份或B组份中的一个组分的粘度范围控制在2500-5000CP/60℃，另一个的粘度范围控制在3000-6000CP/25℃，混入0.1-0.5份的氟碳树脂进行搅拌30min后得到有机硅浸渍；

4)使用时，先将硅烷喷涂于混凝土表面，产品能渗透到混凝土内部几毫米深处，加入水和混凝土碱催化作用下，硅烷首先发生水解反应生成硅羟基，然后在硅羟基之间、硅羟基与混凝土表面和毛细孔道中的羟基之间进一步发生缩合反应生成网状有机硅树脂，通过稳定的硅氧化学键，将有机硅分子牢固地附着在混凝土表面和毛细孔道中，长链烷基硅烷分子中的辛基是憎水基团，它们就如同无数把小雨伞排列在混凝土表面和毛细孔道中，通过加入调制好的有机硅浸渍，将原来亲水的混凝土表面和毛细孔壁变为憎水型表面，通过这种斥水性网状硅氧烷分子膜具有很低的表面张力，能均匀的分布在多孔的硅酸盐基材的微孔壁上，水性氟碳涂层在施工到混凝土表面时，随着水分和助剂不断挥发，氟碳树脂不断交联固化，形成致密的涂层。