混凝土表面用抗氯离子渗透柔性氟树脂涂料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种混凝土表面用抗氯离子渗透柔性氟树脂涂料及其制备方法，属于涂料领域。该方法的A组分包括润湿分散剂、流变助剂、着色耐候颜料、改性表面处理氧化铋、有机溶剂和中等羟基含量氟树脂、改性多元醇、流平剂、消泡剂，B组分包括溶剂和脱水剂以及异氰酸酯固化剂。该发明专利技术公开的混凝土表面用抗氯离子渗透柔性氟树脂涂料的氟含量高、具有超长耐候性、抗沾污性、涂层断裂伸长率高、拉伸强度高、抗氯离子渗透性好、涂层老化后可长期保持柔性。

【技术实现步骤摘要】
混凝土表面用抗氯离子渗透柔性氟树脂涂料及其制备方法
本专利技术涉及涂料领域，具体涉及一种混凝土表面用抗氯离子渗透柔性氟树脂涂料及其制备方法。
技术介绍
据不完全统计，我国水利工程中的病险水利工程约占工程总量的50％，而钢筋锈蚀是水利工程的主要病害之一：通过对我国沿海海港工程的使用及损坏情况调查显示，海港及海洋工程的结构损坏现象非常严重且普遍，许多使用超过10年的浪溅区的上层混凝土结构因钢筋锈蚀而产生严重的开裂现象，在沿海的水工项目中，工程钢筋锈蚀主要是氯盐污染引起的。在内陆的公路和桥梁工程中，高速公路、高铁和城市立交桥中的混凝土结构由于融雪剂、城市污染等氯盐导致的混凝土劣化情况也十分普遍，已成为一个非常突出的灾害性问题，而该问题也主要是由于氯盐腐蚀混凝土中的钢筋导致的。现阶段我国对于海洋环境下的大桥耐久性设计的系统研究还存在不完善等问题，而随着我国建设的大型工程结构逐渐增多。这些工程结构耐久性技术实践表明：为保证大型工程中的钢筋混凝土结构的耐久性能和服役寿命，需要从技术和经济等多方面综合考量，如采用高性能混凝土(海工混凝土)、特种钢筋(镀锌钢筋、环氧涂层钢筋)、钢筋阻锈剂、表面硅烷浸渍、表面涂层防护等措施。其中混凝土防腐蚀表面涂层方案易施行，投入使用后的运行维护方便，且易于发现问题和及时修补，在城市及桥梁中更能赋予混凝土表面不同的颜色等外观效果，保护性能和装饰性能兼备。由于混凝土属于强碱性建筑材料，因此采用的涂层应具有良好的耐碱性、附着性、和耐蚀性，常用的有氟碳涂料、环氧树脂涂料等。氟碳涂料的主要成膜物氟树脂一般是分子主链或侧链含有氟碳键(F-C)的聚合物为氟碳树脂,由含氟单体，如：四氟乙烯、三氟氯乙烯、偏氟乙烯等通过均聚或共聚反应制得。由于氟碳键的键能高，赋予了氟树脂防腐蚀涂层良好的物理化学稳定性。氟树脂涂料具有抗紫外线能力强、化学稳定性优异、抗沾污性和自洁性突出、耐温变性能好、极强的户外耐候能力。人工加速老化实验证明，其涂层经3000h实验后，光泽保持率仍在80％以上，涂层保持完整，不会出现开裂和粉化现象。而柔性氟碳涂料除具有一般氟碳涂料的优点外，更具有拉伸强度大、断裂延伸率高的优点，可以用于海工混凝土、跨海大桥的混凝土表面涂装。目前，部分企业已经陆续推出了柔性氟碳涂料，但产品仍存在较多的技术缺陷，主要为：1)涂料所制备涂层在服役于腐蚀环境，经紫外线暴露和环境老化后的断裂伸长率和拉伸强度降低，不具备保护混凝土的长期耐久性的；2)涂层的抗氯离子渗透能力不足，在保护混凝土的涂层结构中无法高效阻止氯离子渗透，造成钢筋过早锈蚀进而造成混凝土劣化。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种混凝土表面用抗氯离子渗透柔性氟树脂涂料及其制备方法，该涂料为双组份、常温固化氟树脂产品，具有氟含量高、超长耐候性、抗沾污、涂层断裂伸长率高、拉伸强度高、抗氯离子渗透性好、涂层老化后保持柔性(断裂伸长率、拉伸强度)等技术优势。本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：一种混凝土表面用抗氯离子渗透柔性氟树脂涂料，该涂料包含A组分和B组分；A组分的成分如下：B组分的成分如下：异氰酸酯固化剂80-99份脱水剂0.5-1份有机溶剂1-20份；A组分与B组分按100：(1-20)的比例混合。在一些优选的技术方案中，混凝土表面用抗氯离子渗透柔性氟树脂涂料组分如下：A组分的成分如下：B组分的成分如下：异氰酸酯固化剂80-98份脱水剂0.5-1份有机溶剂1-10份；A组分与B组分按100：(10-15)的比例混合。本专利技术技术方案中：所述的改性多元醇按以下方法制备得到：S1：在反应釜中加入丙酮、二月桂酸二丁基锡和反应型紫外线吸收剂ChiguardR-455，在500rpm的速度下搅拌使之完全溶解呈澄清透明液体；S2：加入聚醚多元醇并升温至60-85℃；在此温度下缓慢加入六亚甲基二异氰酸酯，在此温度下反应3-5h后即得改性聚醚多元醇。改性多元醇的制备方法中：所述聚醚多元醇为分子量为4000-5500的三官能度聚醚多元醇；改性多元醇的制备方法中：丙酮、二月桂酸二丁基锡、反应型紫外线吸收剂ChiguardR-455、聚醚多元醇和六亚甲基二异氰酸酯的质量为8～12：0.005～0.015：7～13：65～80：4～8；优选：丙酮、二月桂酸二丁基锡、反应型紫外线吸收剂ChiguardR-455、聚醚多元醇和六亚甲基二异氰酸酯的质量为9.5～10.5：0.005～0.015：7～13：70～80：4～8。本专利技术技术方案中：所述的改性表面处理氧化铋按以下方法制备得到：S1：将氧化铋粉末加入球磨釜中，加入硅酸钠溶液并进行包覆反应，研磨均匀至325目筛网筛余率≤2％后出料备用；S2：将S1处理后得到的氧化铋粉末在180-210℃的条件下进行再加热反应，反应时间5-6.5h，反应结束后进行水洗、烘干；S3：将烘干后的氧化铋粉末加入球磨釜，加入γ-(2,3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷、研磨均匀后出料即得改性表面处理氧化铋。改性表面处理氧化铋的制备方法中：氧化铋、硅酸钠溶液和γ-(2,3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷的质量为90～98：1～8：1～5；优选：氧化铋、硅酸钠溶液和γ-(2,3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷的质量为93～97：2～6：1～5。本专利技术技术方案中：A组分中：所述的中等羟基含量氟树脂为AGC公司的LUMIFLONLF-600X氟树脂；所述的润湿分散剂为毕克DISPERBYK-163或毕克DISPERBYK-2025；所述的着色耐候颜料为金红石型钛白粉、中色素炭黑、酞菁蓝、氧化铁红、氧化铁黄中的一种或几种；所述的消泡剂为毕克BYK-066N或毕克BYK-1790；所述的流平剂为毕克BYK-323或毕克BYK-331；所述的流变助剂为R972气相二氧化硅；所述的有机溶剂为质量比为1～5：1～5：1～5的丙二醇甲醚醋酸酯、醋酸丁酯和二甲苯的混合物。本专利技术技术方案中：B组分中：所述异氰酸酯固化剂为AsahiKASEIE402-90T、AsahiKASEIE405-80T及德固赛T1890E脂环族多异氰酸酯固化剂，三者的质量为50～65：20-40：5-15。本专利技术技术方案中：B组分中：所述脱水剂为FL-180脱水剂，所述有机溶剂为醋酸丁酯。一种上述的混凝土表面用抗氯离子渗透柔性氟树脂涂料的制备方法，该方法包括以下步骤：A组分的制备方法：在研磨釜中加入润湿分散剂、流变助剂、着色耐候颜料、改性表面处理氧化铋、配方量30～80％的有机溶剂和20～40％的中等羟基含量氟树脂，研磨至细度≤20μm后加入配方量剩余的中等羟基含量氟树脂、改性多元醇、流平剂、消泡剂和配方量剩余的有机溶剂，以400～600rpm的速度混合搅拌均匀即得混凝土表面用抗氯离子本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种混凝土表面用抗氯离子渗透柔性氟树脂涂料，其特征在于：该涂料包含A组分和B组分；/nA组分的成分如下：/n

【技术特征摘要】
1.一种混凝土表面用抗氯离子渗透柔性氟树脂涂料，其特征在于：该涂料包含A组分和B组分；
A组分的成分如下：



B组分的成分如下：
异氰酸酯固化剂80-99份
脱水剂0.5-1份
有机溶剂1-20份；
A组分与B组分按100：(1-20)的比例混合。


2.根据权利要求1所述的混凝土表面用抗氯离子渗透柔性氟树脂涂料，其特征在于：
A组分的成分如下：






B组分的成分如下：
异氰酸酯固化剂80-98份
脱水剂0.5-1份
有机溶剂1-10份；
A组分与B组分按100：(10-15)的比例混合。


3.根据权利要求1所述的混凝土表面用抗氯离子渗透柔性氟树脂涂料，其特征在于：所述的改性多元醇按以下方法制备得到：
S1：在反应釜中加入丙酮、二月桂酸二丁基锡和反应型紫外线吸收剂ChiguardR-455，搅拌使之完全溶解呈澄清透明液体；
S2：加入聚醚多元醇并升温至60-85℃；在此温度下缓慢加入六亚甲基二异氰酸酯，在此温度下反应3-5h后即得改性聚醚多元醇。


4.根据权利要求3所述的混凝土表面用抗氯离子渗透柔性氟树脂涂料，其特征在于：所述聚醚多元醇为分子量为4000-5500的三官能度聚醚多元醇；
优选：丙酮、二月桂酸二丁基锡、反应型紫外线吸收剂ChiguardR-455、聚醚多元醇和六亚甲基二异氰酸酯的质量为8～12：0.005～0.015：7～13：65～80：4～8；进一步优选：丙酮、二月桂酸二丁基锡、反应型紫外线吸收剂ChiguardR-455、聚醚多元醇和六亚甲基二异氰酸酯的质量为9.5～10.5：0.005～0.015：7～13：70～80：4～8。


5.根据权利要求1所述的混凝土表面用抗氯离子渗透柔性氟树脂涂料，其特征在于：所述的改性表面处理氧化铋按以下方法制备得到：
S1将氧化铋粉末加入球磨釜中，加入硅酸钠溶液并进行包覆反应，研磨均匀至325目筛网筛余率≤2％后出料备用；
S2将S1处理后得到的氧化铋粉末在180-210℃的条件下进行再加热反应，反应时间5-6.5h，反应结束后进行水洗、烘干；
S3将烘干后的氧化铋粉末加入球磨釜，加入γ-(2,3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷、研磨均匀后出料即得改性表面处理氧化铋。


6.根据权利要求5所述的混凝土表面用抗氯离子渗透柔性...

【专利技术属性】
技术研发人员：王同赛，张卫中，
申请(专利权)人：南京长江涂料有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32