一种用于混凝土防腐、抗冻融的超疏水涂料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种用于混凝土防腐、抗冻融的超疏水涂料及其制备方法，所述用于混凝土防腐、抗冻融的超疏水涂料包括如下按质量份计算的组分：78～96份聚甲基氢硅氧烷；4～8份气相疏水二氧化硅；0～0.5份Op‑10；0～2.5份司盘‑80；0～1.0份增稠剂；0～15份水。本发明专利技术所述的用于混凝土防腐、抗冻融的超疏水涂料能够在混凝土表面形成超疏水结构，阻止液体水和氯离子的腐蚀；同时混凝土内部的水汽能通过该涂层逸出，减少其对混凝土内部的侵蚀。所述超疏水涂料具有良好渗透性、防水性和抗冻融性，适合混凝土结构的防腐、抗冻融，且固含量高，干燥时间短，有利于快速施工，且能够极大延长混凝土的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种用于混凝土防腐、抗冻融的超疏水涂料及其制备方法
本专利技术涉及防水建筑材料领域，具体地，本专利技术涉及一种用于混凝土防腐、抗冻融的超疏水涂料及其制备方法。
技术介绍
混凝土结构一直被认为是一种节能、经济、用途极为广泛的人工耐久性材料，是目前应用较为广泛的结构形式之一。但随着结构物的老化和环境污染的加剧，其耐久性问题越来越引起国内外广大研究者的关注。据统计，美国混凝土的修复费用每年2500亿美元，其中1500亿用于桥梁混凝土的修复。加拿大仅维护和修复一座遭受碱集料破坏的25米高大坝，累计费用就高达15亿加元。我国建筑基础设施的腐蚀损失每年达1000亿元。常见的提高混凝土耐久性的方法有：1、添加外加剂和矿物粉渣，能够有效的提高混凝土使用寿命，但目前多数外加剂和矿物粉渣中有微量有害杂质；2、在混凝土表面涂刷防护层，能够有效的降低水、氯离子等有害介质对混凝土的侵蚀。目前混凝土防护涂料主要有三种：1、渗透型涂料，中国专利CN104926366A介绍了一种能够渗透到混凝土内部3-5mm的涂料，它能够有效的防止氯离子的进入，但受到高水压可能会出现渗漏；2、成膜型涂料，中国专利CN108546483A介绍了一种成膜型涂料，该涂料涂刷于混凝土表面后能够完全封闭水的进入且可以承受一定的水压，但混凝土内部的水汽会破坏涂层，从而失去防护效果；3、复合涂层，中国专利CN106431103A介绍了一种复合涂层，使用至少两种涂料前后刷涂于混凝土表面，该方法将渗透与成膜结合，但该种涂层施工复杂，成本高。
技术实现思路
>本专利技术旨在克服上述现有技术的至少一种不足，提供一种用于混凝土防腐、抗冻融的超疏水涂料。所述超疏水涂料能够在混凝土表面形成超疏水结构，阻止液体水和氯离子的腐蚀；同时混凝土内部的水汽能通过该涂层逸出，减少其对混凝土内部的侵蚀。所述超疏水涂料具有良好渗透性、防水性和抗冻融性，适合混凝土结构的防腐、抗冻融，且固含量高，干燥时间短，有利于快速施工，且能够极大延长混凝土的使用寿命。本专利技术采取的技术方案是：一种用于混凝土防腐、抗冻融的超疏水涂料，包括如下按质量份计算的组分：本专利技术通过使用气相疏水二氧化硅在混凝土表面形成超疏水结构，使其表面达到超疏水性，能够完全隔绝水的浸入。利用硅烷偶联剂聚甲基氢硅氧烷的强渗透性和透气防水性，可增加涂料的渗透深度，阻止液体水和氯离子的进入，同时混凝土内部的水汽能通过该涂层逸出，减少其对混凝土内部的侵蚀，也能够增强混凝土的抗冻融性。使用乳化剂能够将液状涂料变为膏状，运输和使用更为方便。优选地，所述的用于混凝土防腐、抗冻融的超疏水涂料包括如下按质量份计算的组分：聚甲基氢硅氧烷80～90份；气相疏水二氧化硅4～6份；Op-100.2～0.5份；司盘-801.0～2.5份；增稠剂0.2～1.0份；水4～15份。本专利技术中，乳化剂op-10和司盘-80的合理搭配使用，能够将涂料HLB值控制在在3.0～8.0，最终得到的膏状涂料为油包水体系。优选地，所述聚甲基氢硅氧烷的固含量为90.0％～99.5％。采用固含量较高的聚甲基氢硅氧烷可增加涂料的渗透深度，降低氯离子在混凝土内部的侵蚀。优选地，所述气相疏水二氧化硅为纳米级，其粒径7～30nm，比表面积为80～300m2/g。纳米级的气相疏水二氧化硅能够随着涂料渗入到混凝土内部，极大地提高了涂层的防水性，同时也为混凝土表面提供了纳米级结构，使混凝土表面形成超疏水涂层，完全隔绝水的进入。优选地，所述增稠剂为TT-60。所述的用于混凝土防腐、抗冻融的超疏水涂料的制备方法，包括如下步骤：S1：向反应釜中加入水、op-10和司盘-80，常温下在800～1200rpm搅拌均匀。S2：向步骤S1的体系中加入增稠剂，并将转速调高至1500～2500rpm，然后滴加聚甲基氢硅氧烷，分散剪切20～40min。此步骤中聚甲基氢硅氧烷的加入方式宜采用滴加的方式，快速加入可能导致破乳，滴加同时需要高速搅拌，可使其充分分散。S3：降低转速至在800～1200rpm，加入气相疏水二氧化硅，分散剪切20～40min，得到乳白色膏体。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：本专利技术采用聚甲基氢硅氧烷，提高了所述涂料的渗透效果和透气防水效果，采用气相疏水二氧化硅作为疏水材料可同时起到增稠和防水效果；本专利技术所述用于混凝土防腐、抗冻融的超疏水涂料具有良好渗透性、防水性以及抗冻融性，适合混凝土结构的防腐、抗冻融，且固含量高，干燥时间短，有利于快速施工。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合具体实施例对本专利技术的技术方案进行详细的描述。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的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本专利技术所保护的范围。以下实施例所使用的聚甲基氢硅氧烷来源为广东翁江化学试剂有限公司的聚甲基氢硅氧烷，固含量为92.4％。其他未特别说明来源的原料均为普通市售产品。实施例1一种用于混凝土防腐、抗冻融的超疏水涂料，按质量份计算其组成如下：聚甲基氢硅氧烷90份；气相疏水二氧化硅4份；Op-100.2份；司盘-801.0份；TT-600.5份；水4.3份。其中，所述气相疏水二氧化硅为赢创德固赛气相疏水型二氧化硅R972，粒径为7-16nm，比表面积为80-280m2/g。本实施例所述用于混凝土防腐、抗冻融的超疏水涂料的制备过程如下：S1：向2L反应釜中加入43g水、2gop-10和10g司盘-80，常温下在1000rpm搅拌分散剪切10min；S2：向步骤S1的体系中加入5gTT-60，并将转速调高至2000rpm，然后滴加900g聚甲基氢硅氧烷，分散剪切30min；S3：降低转速至在1000rpm，加入40g气相疏水二氧化硅，分散剪切30min，得到稳定的乳白色膏体。实施例2一种用于混凝土防腐、抗冻融的超疏水涂料，按质量份计算其组成如下：聚甲基氢硅氧烷94份；气相疏水二氧化硅6.0份；其中，所述气相疏水二氧化硅为赢创德固赛气相疏水型二氧化硅R104，粒径为7-16nm，比表面积为80-280m2/g。本实施例所述用于混凝土防腐、抗冻融的超疏水涂料的制备过程如下：向2L反应釜中加入940g聚甲基氢硅氧烷并将转速升至2000rpm，然后滴加剪切30min后转速将至1000rpm，再加入60g疏水二氧化硅，分散剪切30min，得到稳定的透明膏体。实施例3一种用于混凝土防腐、抗冻融的超疏水涂料，按质量份计算其组成如下：聚甲基氢硅氧烷84份；气相疏水二氧化硅6份；Op-100.5份；司盘-802.5份；TT-600.2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于混凝土防腐、抗冻融的超疏水涂料，其特征在于，包括如下按质量份计算的组分：/n

【技术特征摘要】
1.一种用于混凝土防腐、抗冻融的超疏水涂料，其特征在于，包括如下按质量份计算的组分：





2.根据权利要求1所述的用于混凝土防腐、抗冻融的超疏水涂料，其特征在于，包括如下按质量份计算的组分：





3.根据权利要求1所述的用于混凝土防腐、抗冻融的超疏水涂料，其特征在于，所述聚甲基氢硅氧烷的固含量为90.0％～99.5％。


4.根据权利要求1所述的用于混凝土防腐、抗冻融的超疏水涂料，其特征在于，所述气相疏水二氧化硅为纳米级，其粒径7～30nm，比表面积为80～300m2/g。

【专利技术属性】
技术研发人员：胡伟华，龚兴宇，杨小育，刘勤，
申请(专利权)人：科顺防水科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44