一種混凝土鋼結構的納米技術防護塗料及其製備方法與流程
2023-09-16 06:22:15
本發明屬於領域，具體涉及一種混凝土鋼結構的納米技術防護塗料及其製備方法。
背景技術：
混凝土和鋼筋混凝土結構常常用於多種腐蝕介質中，混凝土和鋼筋被腐蝕現象十分普遍，混凝土結構的腐蝕破壞對施工工程的耐久性造成了不利影響。本領域技術人員大多採用塗層防護來減輕或者避免其腐蝕現象的發生，通過塗覆某種材料，在混凝土表面形成一層可阻止水溶性介質進入混凝土內部的保護層來提高混凝土的耐久性。現有橋梁養護過程中，對建築表面塗覆的材料主要有氟碳漆、聚氨酯和水泥基等，其環保性、耐酸鹼和耐磨性等均不足。
塗層防護技術已日益成熟，並不斷湧現出新材料、新技術，為混凝土的腐蝕防護提供了新思路，混凝土腐蝕是指由於環境作用而引起的混凝土破壞和變質。混凝土自身的化學組成及結構特點，使其極易受到腐蝕介質的影響而產生破壞。目前，國內混凝土耐久性問題不容樂觀，建設部一項調查表明：我國大多數工業建築物在使用25-30年後即需大修，處於嚴酷環境下的建築物使用壽命僅為15-20年。據估算，我國每年由於腐蝕造成的損失約在1800-3600億元。混凝土的耐久性問題是亟待解決的技術問題。
技術實現要素：
針對上述問題，本發明要解決的技術問題是提供一種混凝土鋼結構的納米技術防護塗料及其製備方法。
為實現上述目的，本發明的技術方案為：一種混凝土鋼結構的納米技術防護塗料，按照重量份包括以下原料：丙稀酸樹脂10~25份、氨基樹脂5~14份、環氧改性氯化高聚物3~14份、納米複合防腐劑母液3~12份、季戊四醇或二季戊四醇3~9份、聚磷酸銨4~15份、增強玻璃纖維2~7份、鈦白粉3~5份、消泡劑0.5~5.5份。
進一步地，按照重量份包括以下原料：丙稀酸樹脂10份、氨基樹脂5份、環氧改性氯化高聚物3份、納米複合防腐劑母液10份、季戊四醇或二季戊四醇3份、聚磷酸銨4份、增強玻璃纖維2份、鈦白粉3份、消泡劑0.5份。
進一步地，所述丙烯酸樹脂的分子量為20000~70000。
進一步地，納米複合防腐劑母液按照重量份數包括：納米二氧化鈦2~10份、納米氫氧化鎂7~20份、有機溶劑5~35份、偶聯劑1~10份、高分子分散劑0.5~3.5份。
進一步地，所述偶聯劑為矽氧烷類偶聯劑或鈦酸酯類偶聯劑；所述高分子分散劑為聚羧酸鹽類或聚氨酯類高分子分散劑。
進一步地，所述有機溶劑為丙酮或者正丁醇。
進一步地，所述鈦白粉為金紅石型鈦白粉。
一種混凝土鋼結構的納米技術防護塗料的製備方法，包括以下步驟：
步驟1：納米複合防腐劑母液的製備，將納米二氧化鈦、納米氫氧化鎂加入到有機溶劑中，進行超聲分散10~30min，溫度為30~60℃，再在其中加入偶聯劑、高分子分散劑，進行超聲分散30~90min，溫度為50~70℃，製得納米複合防腐劑母液，備用；
步驟2：將丙稀酸樹脂、氨基樹脂、環氧改性氯化高聚物、季戊四醇或二季戊四醇、聚磷酸銨、增強玻璃纖維、鈦白粉、消泡劑混合均勻，並加入步驟1得到的納米複合防腐劑母液，分散，用高速攪拌分散機在400~2000rpm高速分散15~60min，然後在球磨機中充分研磨5~15小時，即得。
本發明的有益效果在於：本發明提供一種混凝土鋼結構的納米技術防護塗料及其製備方法，製備方法簡單易行，取料容易，成本較低，利用材料複合技術和納米改性技術等製備出一種適用於混凝土和鋼結構的防腐塗料，本發明可採用噴塗、刷塗施工，在鋼結構或者混凝土表面形成塗層，它採用成膜性能優良、防腐性能好的丙烯酸樹脂、氨基樹脂和環氧改性氯化高聚物作為其中的原料，再以增強玻璃纖維和鈦白粉為炭化層的增強劑，形成p-n-c-si防腐蝕體系。納米複合防腐劑母液承受高低溫循環的影響，具有耐水、耐油、耐鹽霧腐蝕性能優良，且具有不易脫落，貯存穩定，裝飾性好，施工方便的優點，基材附著力強。
具體實施方式
為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合實施例，對本發明進行進一步的詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，並不限定本發明。
實施例1
一種混凝土鋼結構的納米技術防護塗料，按照重量份包括以下原料：丙稀酸樹脂10份、氨基樹脂5份、環氧改性氯化高聚物3份、納米複合防腐劑母液3份、季戊四醇或二季戊四醇3份、聚磷酸銨4份、增強玻璃纖維2份、鈦白粉3份、消泡劑0.5份。
所述丙烯酸樹脂的分子量為20000。
納米複合防腐劑母液按照重量份數包括：納米二氧化鈦2份、納米氫氧化鎂7份、有機溶劑5份、偶聯劑1份、高分子分散劑0.5份。
所述偶聯劑為矽氧烷類偶聯劑或鈦酸酯類偶聯劑；所述高分子分散劑為聚羧酸鹽類或聚氨酯類高分子分散劑。
所述有機溶劑為丙酮或者正丁醇。
所述鈦白粉為金紅石型鈦白粉。
一種混凝土鋼結構的納米技術防護塗料的製備方法，包括以下步驟：
步驟1：納米複合防腐劑母液的製備，將納米二氧化鈦、納米氫氧化鎂加入到有機溶劑中，進行超聲分散10min，溫度為30℃，再在其中加入偶聯劑、高分子分散劑，進行超聲分散30min，溫度為50℃，製得納米複合防腐劑母液，備用；
步驟2：將丙稀酸樹脂、氨基樹脂、環氧改性氯化高聚物、季戊四醇或二季戊四醇、聚磷酸銨、增強玻璃纖維、鈦白粉、消泡劑混合均勻，並加入步驟1得到的納米複合防腐劑母液，分散，用高速攪拌分散機在400rpm高速分散15min，然後在球磨機中充分研磨5小時，即得。
實施例2
一種混凝土鋼結構的納米技術防護塗料，按照重量份包括以下原料：丙稀酸樹脂15份、氨基樹脂10份、環氧改性氯化高聚物9份、納米複合防腐劑母液9份、季戊四醇或二季戊四醇6份、聚磷酸銨10份、增強玻璃纖維5份、鈦白粉4份、消泡劑3.5份。
所述丙烯酸樹脂的分子量為50000。
納米複合防腐劑母液按照重量份數包括：納米二氧化鈦6份、納米氫氧化鎂14份、有機溶劑25份、偶聯劑5份、高分子分散劑2.5份。
所述偶聯劑為矽氧烷類偶聯劑或鈦酸酯類偶聯劑；所述高分子分散劑為聚羧酸鹽類或聚氨酯類高分子分散劑。
所述有機溶劑為丙酮或者正丁醇。
所述鈦白粉為金紅石型鈦白粉。
一種混凝土鋼結構的納米技術防護塗料的製備方法，包括以下步驟：
步驟1：納米複合防腐劑母液的製備，將納米二氧化鈦、納米氫氧化鎂加入到有機溶劑中，進行超聲分散20min，溫度為50℃，再在其中加入偶聯劑、高分子分散劑，進行超聲分散60min，溫度為60℃，製得納米複合防腐劑母液，備用；
步驟2：將丙稀酸樹脂、氨基樹脂、環氧改性氯化高聚物、季戊四醇或二季戊四醇、聚磷酸銨、增強玻璃纖維、鈦白粉、消泡劑混合均勻，並加入步驟1得到的納米複合防腐劑母液，分散，用高速攪拌分散機在1000rpm高速分散30min，然後在球磨機中充分研磨10小時，即得。
實施例3
一種混凝土鋼結構的納米技術防護塗料，按照重量份包括以下原料：丙稀酸樹脂25份、氨基樹脂14份、環氧改性氯化高聚物14份、納米複合防腐劑母液12份、季戊四醇或二季戊四醇9份、聚磷酸銨15份、增強玻璃纖維7份、鈦白粉5份、消泡劑5.5份。
所述丙烯酸樹脂的分子量為70000。
納米複合防腐劑母液按照重量份數包括：納米二氧化鈦10份、納米氫氧化鎂20份、有機溶劑35份、偶聯劑10份、高分子分散劑3.5份。
所述偶聯劑為矽氧烷類偶聯劑或鈦酸酯類偶聯劑；所述高分子分散劑為聚羧酸鹽類或聚氨酯類高分子分散劑。
所述有機溶劑為丙酮或者正丁醇。
所述鈦白粉為金紅石型鈦白粉。
一種混凝土鋼結構的納米技術防護塗料的製備方法，包括以下步驟：
步驟1：納米複合防腐劑母液的製備，將納米二氧化鈦、納米氫氧化鎂加入到有機溶劑中，進行超聲分散30min，溫度為60℃，再在其中加入偶聯劑、高分子分散劑，進行超聲分散90min，溫度為70℃，製得納米複合防腐劑母液，備用；
步驟2：將丙稀酸樹脂、氨基樹脂、環氧改性氯化高聚物、季戊四醇或二季戊四醇、聚磷酸銨、增強玻璃纖維、鈦白粉、消泡劑混合均勻，並加入步驟1得到的納米複合防腐劑母液，分散，用高速攪拌分散機在2000rpm高速分散60min，然後在球磨機中充分研磨15小時，即得。
以上所述僅為本發明的優選實施例而已，並不用於限制本發明，儘管參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明，對於本領域的技術人員來說，其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特徵進行等同替換。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。