一种改善混凝土抗冻及防冰的超疏水涂层制造技术

本发明专利技术公开了一种改善混凝土抗冻及防冰的超疏水涂层，其制备方法包括以下步骤：S1.制作混凝土；S2.制取第一涂层溶液；S3.制取第二涂层溶液；S4.涂刷扎孔；S5.涂刷第二层。其中疏水树脂为聚氨酯树脂、丙烯酸树脂或者氟碳树脂中的一种或多种，且改性粒子为碳酸钙或滑石粉，本发明专利技术中超疏水涂层处理过的混凝土表面，表现出超疏水性（接触角≥160°和较低的滚动角），可延长结冰时间，减少结冰量，降低冰与混凝土的粘接力，具有较好的除冰性因此该超疏水涂层可有效提高混凝土的抗冻性能和防冰性能。对降低混凝土的冻融破坏有明显效果，良好的防冰性不仅可以减少交通事故发生，同时也可明显降低混凝土修复的费用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及超疏水涂层
，具体为一种改善混凝土抗冻及防冰的超疏水涂层。
技术介绍
由于严寒、冰雪导致混凝土路面和桥面的冰融破坏，表现为混凝土开裂，表层剥落甚至失效，以及由于路面结冰、大雪导致的交通中断等问题，引起了国内外的高度重视。现有除冰融雪方法主要采用物理方法和化学方法，其中物理方法主要采用人工铲除冰雪，效率低下，应用范围小，而且对混凝土路面破坏严重，而化学方法主要采用撒盐的方式，但撒盐会导致钢筋锈蚀，因此也会破坏混凝土路面。因此改善混凝土路面自身的抗冻性和防冰性是解决冰冻对混凝土路面侵蚀的关键。现有技术用于提高混凝土抗渗性的技术方案主要有两类：其一，改善混凝土路面自身结构，通过添加各种外加剂和矿物粉渣，提高混凝土路面的密实性；其二，通过向混凝土路面涂刷防护层，隔离或者减弱水、氯离子等有害介质对混凝土的侵蚀。目前，混凝土的防护涂层大致可分为三类：（1）成膜型涂料，包括环氧涂料、氯化橡胶涂料、丙烯酸涂料、聚氨酯涂料等通过在混凝土表面形成密封的膜材料；（2）渗透型材料，最典型的代表是硅烷类侵渍剂，硅烷侵渍剂能够利用混凝土表面的多孔结构，渗入到混凝土表面一定深度，保证混凝土表面的疏水性能够长时间保持，从而具有一定的耐久性；（3）复合型涂料，一般采用两种或多种涂料配合使用，属于渗透型和成膜型涂料的结合体，具有更好的防氯离子侵蚀能力。其中成膜型涂料普遍缺点都是封闭了混凝土的毛细管道，防水也不透气，因此混凝土内的水汽会破坏保护膜，使其防腐作用大打折扣，硅烷侵渍剂处理完的混凝土表面接触角在110度左右，滚动角较大，阻挡水分进空隙的能力有限，由孔道内水带来的除冰、抗冻性等一系列问题仍不能解决。硅烷也可以进行内渗，实验证明也可以提高抗冻耐久性，但其应用成本较高，且会对混凝土基本性能产生较大影响，而复合型涂料，施工工艺复杂，成本较高。如果能够专利技术一种应用于混凝土表面的超疏水涂层，就能够延长结冰时间、减少结冰量、降低冰与混凝土的粘接力，从而解决此类问题，为此我们提供了一种改善混凝土抗冻及防冰的超疏水涂层。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种改善混凝土抗冻及防冰的超疏水涂层，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种改善混凝土抗冻及防冰的超疏水涂层，其制备方法包括以下步骤：S1：制作混凝土：将水、水泥和砂石按照GB175-2007制定的比例混合制成混凝土并晾干备用；S2：制取第一涂层溶液：将疏水性树脂、改性粒子和溶解剂按照重量份比例0.15～3:1:0.25～3混合制得第一涂层溶液；S3：制取第二涂层溶液：将硅酸脂、乙醇、氟化剂和氨水混合搅拌制成第二涂层溶液，其中硅酸脂、乙醇、氟化剂和氨水按照重量份比例5～10:0.5～1.2:0.8～2：5～10进行配制；S4：涂刷扎孔：将第一涂层溶液涂刷在混凝土上表面，凝固后进行均匀扎孔；S5：涂刷第二层：将第二涂层溶液涂刷在第一涂层溶液的上表面，并使涂层表面均匀平整即可制成超疏水涂层。优选的，所述疏水树脂为聚氨酯树脂、丙烯酸树脂或者氟碳树脂中的一种或多种，且改性粒子为碳酸钙或滑石粉。优选的，所述溶解剂为乙酸乙酯或乙酸丁酯或丙酮或四氢呋喃中的一种或几种。优选的，所述氟化剂为五氟化碘、二氟化氙、四氟化氙或六氟化氙中的一种或多种，且氨水的浓度为25%～28%。优选的，所述硅酸脂为硅酸乙酯或硅酸四甲酯。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术中超疏水涂层处理过的混凝土表面，表现出超疏水性（接触角≥160°和较低的滚动角），可延长结冰时间，减少结冰量，降低冰与混凝土的粘接力，具有较好的除冰性因此该超疏水涂层可有效提高混凝土的抗冻性能和防冰性能。对降低混凝土的冻融破坏有明显效果，此外，良好的防冰性不仅可以减少交通事故发生，同时也可明显降低混凝土修复的费用。具体实施方式下面将结合本专利技术的实施例，对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。实施例1一种改善混凝土抗冻及防冰的超疏水涂层，其制备方法包括以下步骤：S1：制作混凝土：将水、水泥和砂石按照按照GB175-2007制定的比例混合制成混凝土并晾干备用；S2：制取第一涂层溶液：将疏水性树脂、改性粒子和溶解剂按照重量份比例0.5:1:1混合制得第一涂层溶液；S3：制取第二涂层溶液：将硅酸脂、乙醇、氟化剂和氨水混合搅拌制成第二涂层溶液，其中硅酸脂、乙醇、氟化剂和氨水按照重量份比例6:0.8:1：6进行配制；S4：涂刷扎孔：将第一涂层溶液涂刷在混凝土上表面，凝固后进行均匀扎孔；S5：涂刷第二层：将第二涂层溶液涂刷在第一涂层溶液的上表面，并使涂层表面均匀平整即可制成超疏水涂层。其中疏水树脂为聚氨酯树脂且改性粒子为碳酸钙溶解剂为乙酸乙酯氟化剂为五氟化碘且氨水的浓度为25%，硅酸脂为硅酸乙酯。实施例2一种改善混凝土抗冻及防冰的超疏水涂层，其制备方法包括以下步骤：S1：制作混凝土：将水、水泥和砂石按照按照GB175-2007制定的比例混合制成混凝土并晾干备用；S2：制取第一涂层溶液：将疏水性树脂、改性粒子和溶解剂按照重量份比例0.15～3:1:0.25～3混合制得第一涂层溶液；S3：制取第二涂层溶液：将硅酸脂、乙醇、氟化剂和氨水混合搅拌制成第二涂层溶液，其中硅酸脂、乙醇、氟化剂和氨水按照重量份比例5～10:0.5～1.2:0.8～2：5～10进行配制；S4：涂刷扎孔：将第一涂层溶液涂刷在混凝土上表面，凝固后进行均匀扎孔；S5：涂刷第二层：将第二涂层溶液涂刷在第一涂层溶液的上表面，并使涂层表面均匀平整即可制成超疏水涂层。其中疏水树脂为聚氨酯树脂且改性粒子为滑石粉，溶解剂为乙酸乙酯或乙酸丁酯氟化剂为五氟化碘且氨水的浓度为26%，硅酸脂为硅酸乙酯以下为本专利技术依照实施例1和实施例2中配方制取的超疏水涂层测试数据：表1测试数据检测项目实施例1实施例2接触角162.3°161.5°滚动角8.2°8.5°根据表1本专利技术制作的涂层能够起到超疏水的作用。本专利技术中超疏水涂层处理过的混凝土表面，表现出超疏水性（接触角≥160°和较低的滚动角），可延长结冰时间，减少结冰量，降低冰与混凝土的粘接力，具有较好的除冰性因此该超疏水涂层可有效提高混凝土的抗冻性能和防冰性能。对降低混凝土的冻融破坏有明显效果，此外，良好的防冰性不仅可以减少交通事故发生，同时也可明显降低混凝土修复的费用，尤其是本专利技术提供的两层涂料都具有疏水性，当上层涂料磨损后，下层也能够起到一定的防水作用，而且对于磨损后的上层涂层修复非常方便。尽管已经示出和描述了本专利技术的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本专利技术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，本专利技术的范围由所附权利要求及其等同物限定。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种改善混凝土抗冻及防冰的超疏水涂层，其特征在于，其制备方法包括以下步骤：S1：制作混凝土：将水、水泥和砂石按照GB175‑2007制定的比例混合制成混凝土并晾干备用；S2：制取第一涂层溶液：将疏水性树脂、改性粒子和溶解剂按照重量份比例0.15～3:1:0.25～3混合制得第一涂层溶液；S3：制取第二涂层溶液：将硅酸脂、乙醇、氟化剂和氨水混合搅拌制成第二涂层溶液，其中硅酸脂、乙醇、氟化剂和氨水按照重量份比例5～10:0.5～1.2:0.8～2：5～10进行配制；S4：涂刷扎孔：将第一涂层溶液涂刷在混凝土上表面，凝固后进行均匀扎孔；S5：涂刷第二层：将第二涂层溶液涂刷在第一涂层溶液的上表面，并使涂层表面均匀平整即可制成超疏水涂层。

【技术特征摘要】
1.一种改善混凝土抗冻及防冰的超疏水涂层，其特征在于，其制备方法包括以下步骤：S1：制作混凝土：将水、水泥和砂石按照GB175-2007制定的比例混合制成混凝土并晾干备用；S2：制取第一涂层溶液：将疏水性树脂、改性粒子和溶解剂按照重量份比例0.15～3:1:0.25～3混合制得第一涂层溶液；S3：制取第二涂层溶液：将硅酸脂、乙醇、氟化剂和氨水混合搅拌制成第二涂层溶液，其中硅酸脂、乙醇、氟化剂和氨水按照重量份比例5～10:0.5～1.2:0.8～2：5～10进行配制；S4：涂刷扎孔：将第一涂层溶液涂刷在混凝土上表面，凝固后进行均匀扎孔；S5：涂刷第二层：将第二涂层溶液涂刷在第一涂层溶液的上表面，并使涂层表...

【专利技术属性】
技术研发人员：单书燕，
申请(专利权)人：卡本复合材料天津有限公司，
类型：发明
国别省市：天津;12