非硫化硅烷改性聚合物锌粉膏及其用于悬索桥主缆的复合防护结构制造技术

本发明专利技术公开了一种非硫化硅烷改性聚合物锌粉膏，选用硅烷改性聚合物树脂，添加鳞片锌粉、触变剂、除水剂、阻水剂、阻聚剂及填充补强材料等，经双行星真空搅拌加工工艺制备而成，可实现膏体在工作状态下不硫化并始终保持一定的流动触变性，可有效满足各类结构表面或内部密封防护、防水防腐以及缝隙的嵌缝密封及缝隙封堵等需要。非硫化硅烷改性聚合物锌粉膏可用于悬索桥主缆密封，该复合防护结构由主缆钢丝表面向外各结构层依次为：非硫化硅烷改性聚合物锌粉膏形成的内层密封防护层、镀锌钢丝缠绕层、硫化型硅烷改性聚合物密封剂形成的外层密封防护层及水性耐候涂料涂层，本复合防护结构的防水、防腐等密封防护效果优异，复合防护结构中不含油漆涂层体系，保证现场施工清洁环保，并实现主缆的长期有效防护。

【技术实现步骤摘要】
非硫化硅烷改性聚合物锌粉膏及其用于悬索桥主缆的复合防护结构
本专利技术涉及一种密封材料及其防护技术，具体涉及非硫化硅烷改性聚合物锌粉膏及其用于悬索桥主缆的复合防护结构，属桥梁腐蚀防护

技术介绍
主缆是悬索桥主要的承重结构，是工程的不可更换部分，是悬索桥的“生命线”，一旦主缆发生腐蚀破坏，将导致严重后果，造成的经济社会损失极大。因此，悬索桥主缆的密封防护，已越来越引起人们的重视。中国专利ZL201010243670.8公开了一种阻蚀密封膏，由硅烷改性聚醚树脂、增塑剂、补强填料、触变剂、片状阻蚀颜料、钛白粉、炭黑、脱水剂、附着力促进剂及二月桂酸二丁基锡制得，该产品含有片状阻蚀颜料，显著提高了防腐能力，但该阻蚀密封膏本质上还是一种缓硫化型阻蚀密封膏，其体系中含有硫化催化剂二月桂酸二丁基锡，硫化速度虽然相对于硫化型产品显得缓慢，但其数月内即会硫化，该专利文件公开了阻蚀密封膏硫化后性能测试数据，可证明其短期内即可硫化，且硫化后完全失去触变性及流动性，因此在主缆中膏体涂层会很快失去不干性、非硫化型，导致出现裂纹、缝隙，从而失去防护作用。中国专利ZL99119397.0公开了一种悬索桥主缆缠丝段的防腐方法，由里及外的结构为：磷化底漆、非硫化型橡胶不干性密封膏层、缠绕钢丝或带材缠绕层、磷化底漆层、环氧云铁底漆层、聚硫型防水密封剂层、非黄变型聚氨酯面漆层，该非硫化型橡胶不干性密封膏主体材料为聚异丁烯橡胶，该技术在工程应用十余年来取得了积极效果，但是聚异丁烯橡胶不仅与钢丝基体附着力差，自身无法消化渗进的水气，加上长期高温度变化和交变载荷影响，最终引起密封失效，水分侵蚀主缆钢丝，给桥梁安全造成危害。中国专利ZL200810190126.4公开了一种悬索桥缆索缠丝段密封防护处理的方法：清除主缆镀锌钢丝表面的污物并进行干燥处理；在主缆钢丝外表面涂覆纳米改性环氧封闭漆；涂覆硫化型硅烷改性聚醚密封剂；缠绕一层钢丝或带材缠绕层；清除钢丝或带材缠绕表面的污物及所挤出来的多余的密封剂；在主缆缠绕钢丝或带材表面涂覆纳米改性环氧封闭漆；涂覆硫化型硅烷改性聚醚密封剂，并整形至均匀圆滑的曲面；涂覆高耐候且具有适当弹性的聚脲涂料或者硅丙涂料。上述主缆缠丝段密封防护方式中，在缠丝前仍使用硫化型密封剂，而硫化型密封剂在缠丝前已硫化成弹性体(或部分硫化成弹性体)，不具有流动性，在缠丝施工时容易被缠丝机撕坏，引起缠丝前防护涂层的破坏，影响整个涂层的密封防护效果。中国专利ZL201020562433.3公开了一种桥梁防护
使用的悬索桥主缆缠丝段密封防护涂层结构，包括主缆钢丝外包裹有硅烷改性聚醚密封膏的内层密封防护层，内层密封防护层上附有柔性带缠绕层，柔性带缠绕层上附有硅烷改性聚醚密封剂的外层密封防护层，外层密封防护层上附有柔韧型聚氨酯面漆或柔韧型氟碳面漆的面漆涂层。内层密封防护层采用的硅烷改性密封膏是一种以硅烷改性聚醚树脂为原料的密封膏，属于缓硫化型密封膏，该密封膏涂抹时能充满缆索钢丝缝隙，缠丝后密封膏能与缆索及缠绕钢丝形成一个整体，密封剂缓慢硫化后形成弹性密封体，借以实现对主缆的长期密封防护。根据该专利文件说明书介绍，可见其与中国专利ZL201010243670.8中不干性阻蚀密封膏类似，初期还能够适应桥梁缆索由于振动及热胀冷缩引起的形变，但随着时间延长，密封膏硫化后涂层受缆索震动及形变的影响，一是逐渐与底材(主缆、缠丝)脱离附着，二是其内易出现开裂问题，最终仍会导致密封膏的密封防护能力快速失去。目前，现有主缆涂装防护技术为提高设计体系防护能力，都设计采用了多道油漆涂装设计，如主缆钢丝表面一道防护底漆(如环氧富锌涂层)、缠丝后缠丝表面涂装一层防护底漆(如环氧底漆、环氧富锌漆或纳米环氧封闭漆等)等，但多道油漆涂层设计不仅将整个防护涂层分割成底、中、面多道单一防护结构，还引起层间结合及阻水性能的耐久性问题。更为严重的是造成施工现场涂装使用大量油漆，给工程环境尤其是桥梁跨越的河流、海洋等水体造成了严重的污染问题，甚至给相关水体水生物、海洋生物保护制造了巨大难题。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服已有技术中的不足，提供一种非硫化硅烷改性聚合物锌粉膏及其用于悬索桥主缆的复合防护结构，该非硫化硅烷改性聚合物锌粉膏采用系统设计，保证使用期内保持非硫化状体，且能具有良好的防腐、防水、阻水、阻聚效果，该悬索桥主缆复合防护结构，采用非硫化硅烷改性聚合物锌粉膏作为内层密封防护层，始终保持一定的流动性、整体性，适宜各类表面密封防护、缝隙的嵌缝密封、缝隙封堵等，可提高主缆的长期密封防护能力，解决了现有不干性阻蚀密封膏、缓硫化密封膏存在的技术问题。借助该材料及防护结构的使用，整个防护体系杜绝了现有油漆涂层的设计使用，彻底解决了原有油漆涂装体系对工程现场、河流水体的严重环境污染问题。本专利技术解决现有技术问题的方案如下：一种非硫化硅烷改性聚合物锌粉膏，其原料组成及重量份为：非硫化硅烷改性聚合物锌粉膏的制备工艺步骤如下：按照材料配比称取各材料，先将纳米碳酸钙放入双行星搅拌机中，搅拌机抽真空后加热到90℃，25-50rpm缓慢搅拌30-60分钟进行干燥脱水处理；然后再加入硅烷改性聚醚树脂、聚酰胺蜡SL，加热到110℃-120℃，抽真空，1000rpm高速搅拌60-120分钟；然后降温至50℃-40℃，加入鳞片锌粉、乙烯基三甲氧基硅烷、对苯二酚、叔丁基邻苯二酚、环烷酸铜，200-250rpm搅拌25分钟；最后加入环氧基硅烷，200-250rp缓慢搅拌25分钟后，出料、包装，即得到非硫化硅烷改性聚合物锌粉膏。非硫化硅烷改性聚合物锌粉膏用于悬索桥主缆的复合防护结构市：由主缆钢丝表面向外各结构层依次为：非硫化硅烷改性聚合物锌粉膏形成的内层密封防护层、镀锌钢丝缠绕层、硫化型硅烷改性聚合物密封剂形成的外层密封防护层及水性耐候涂料涂层，其中：内层密封防护层厚度为0.5-2.5mm，外层密封防护层厚度为2-3mm，水性耐候涂料涂层厚度为70-120μm。所述水性耐候涂料为聚氨酯、丙烯酸或氟碳等现有水性耐候涂料。非硫化硅烷改性聚合物锌粉膏用于悬索桥主缆的复合防护结构还可以设计为：由主缆钢丝表面向外各结构层依次为：非硫化硅烷改性聚合物锌粉膏形成的内层密封防护层、镀锌钢丝缠绕层、硫化型硅烷改性聚合物密封剂形成的外层密封防护层及硅烷改性聚合物涂料涂层，其中：内层密封防护层厚度为0.5-2.5mm，外层密封防护层厚度为2-3mm，硅烷改性聚合物涂料涂层厚度为0.2-2mm。必要时还可以在硅烷改性聚合物涂料涂层表面加涂水性耐候涂料，涂层厚度为60-120μm，可进一步提高整个防护结构的防护寿命，满足特大型悬索桥梁或长寿命主缆的防护需求。上述的硫化型硅烷改性聚合物密封剂中还可以含有鳞片锌粉，且鳞片锌粉含量占整个硫化型硅烷改性聚合物密封剂重量份的5％-15％，在硫化型硅烷改性聚合物密封剂生产过程中，鳞片锌粉加入时的温度不超过50℃。上述硅烷改性聚合物树脂包括硅烷改性聚醚树脂MS、硅烷改性聚氨酯树脂SPUR、或硅烷改性树脂STP，硅烷改性聚醚树脂MS类树脂如市售的日本钟化的S303H、S203H；硅烷改性聚氨酯树脂SPUR如美国迈图公司生产销售的SPUR产品；硅烷改性树脂STP如泰州瑞洋立泰生产的STP本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种非硫化硅烷改性聚合物锌粉膏，其特征在于其原料组成及重量份为：

【技术特征摘要】
1.一种非硫化硅烷改性聚合物锌粉膏，其特征在于其原料组成及重量份为：2.根据权利要求1所述的一种非硫化硅烷改性聚合物锌粉膏，其特征是所述的硅烷改性聚合物树脂为硅烷改性聚醚树脂MS、硅烷改性聚氨酯SPUR或硅烷改性树脂STP。3.一种权利要求1所述一种非硫化硅烷改性聚合物锌粉膏的制备工艺，其特征在于步骤如下：按照材料配比称取各材料，先将纳米碳酸钙放入双行星搅拌机中，搅拌机抽真空后加热到90℃，25-50rpm缓慢搅拌30-60分钟进行干燥脱水处理；然后再加入硅烷改性聚醚树脂、聚酰胺蜡SL，加热到110℃-120℃，抽真空，1000rpm高速搅拌60-120分钟；然后降温至50℃-40℃，加入鳞片锌粉、乙烯基三甲氧基硅烷、对苯二酚、叔丁基邻苯二酚、环烷酸铜，200-250rpm搅拌25分钟；最后加入环氧基硅烷，200-250rp缓慢搅拌25分钟后，出料、包装，即得到非硫化硅烷改性聚合物锌粉膏。4.一种权利要求1所述非硫化硅烷改性聚合物锌粉膏用于悬索桥主缆的复合防护结构，其特征在于：由主缆钢丝表面向外各结构层依次为：非硫化硅烷改性聚合物锌粉膏形成的内层...

【专利技术属性】
技术研发人员：李承宇，安云岐，张连英，李兵，李雁，王会阳，杨棕凯，曹辉，贾继华，
申请(专利权)人：徐州中矿安丰工程科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32