一种钢筋混凝土裂缝追随性涂层体系及其防腐蚀应用制造技术

本发明专利技术涉及建筑技术领域，特别涉及一种钢筋混凝土裂缝追随性涂层体系及其防腐蚀应用，更特别涉及海洋工程混凝土结构的涂装防护应用。涂层依次为渗透型环氧树脂封闭底漆、无溶剂环氧树脂腻子、聚醚改性环氧树脂高韧性中涂漆和弹性聚氨酯面漆。本发明专利技术钢筋混凝土表面裂缝追随性涂层的防腐蚀应用通过六道工序完成，本发明专利技术的钢筋混凝土裂缝追随性涂层不但具有裂缝追随性好、抗拉强度高和预防基体开裂等优异的力学性能，还具有耐碱性、耐老化性和抗氯离子渗透性优异的防护性能，施工过程具有周期短、操作简单的特点，是一种有利于现场实施且提高混凝土结构寿命的有效方法。

【技术实现步骤摘要】
一种钢筋混凝土裂缝追随性涂层体系及其防腐蚀应用
本专利技术涉及建筑
，特别涉及一种钢筋混凝土裂缝追随性涂层体系及其防腐蚀应用，更特别涉及海洋工程混凝土结构的涂装防护应用。
技术介绍
混凝土是由水泥、砂石和外加剂等组成的一种无机材料，坚硬耐磨，是目前世界上应用量最大，使用最广的结构材料。随着我国海洋工程建设的快速发展,钢筋混凝土结构被广泛的应用在各种沿海建筑中，例如码头、跨海大桥、海底隧道等大型建筑均是以钢筋混凝土结构为主。在海洋环境中，裸露的混凝土结构表面长期受海水浸泡、干湿交替、日光曝晒、沿海盐雾、海生生物及潮湿空气的腐蚀，混凝土表面会存在着大量的毛细孔及各种原因造成的细微缝隙。在混凝土孔隙中渗透的水分通常以饱和的氢氧化钙溶液形式存在，其中还含有一些氢氧化钠和氢氧化钾，pH值约为12.5，同时海水环境下又含有较高浓度的氯离子，在这种环境下日积月累混凝土逐步形成表面多孔的腐蚀面，如果腐蚀介质进一步渗透到钢筋并造成锈蚀就会对建筑的结构严重破坏，造成巨大的损失。另一方面，沿海地区昼夜温差大，混凝土材料自身的抗张强度相对较低，使得表面会不可避免地出现裂纹。因此，为解决关键部位腐蚀防护的难题，表面涂装防护材料的抗侵蚀介质(氧、氯化物和水等)渗透性、抗裂性、裂缝追随性成为检验混凝土涂装防护材料的重要指标，这具体涉及到了涂层体系良好的致密性、耐候性、柔韧性和延展性。现有技术经常用到的混凝土涂装防护材料有：环氧树脂涂料、氯化橡胶涂料、丙烯酸涂料、环氧煤沥青涂料、聚氨酯涂料、煤焦油沥青涂料等。这些防护材料均存在品质脆、韧性差、抗冲击性差、涂层与基体或涂层间附着性附着性差、防护寿命短、环保性差等缺点，特别是当混凝土基层出现裂缝时，其表面的防护涂层会随之开裂，失去防护作用。根据近几年公开的相关技术，按照JT/T821.3-2011标准进行的混凝土表面裂缝追随性测试的涂层配套体系多数都集中在1.0～1.3mm的范围，并没有十分明显的改善。目前，环氧树脂常见的增韧方法有：橡胶弹性体增韧、热塑性树脂(TP)增韧环氧树脂、互穿聚合物网络(IPNs)增韧环氧树脂、超支化聚合物(HBP)改性环氧树脂、致热性液晶聚合物(TLCP)改性环氧树脂、核/壳结构聚合物(CSLP)增韧环氧树脂以及改性纳米粒子引入等。但这些增韧环氧树脂的研究很少针对混凝土防护涂料，更缺少在该领域的工程实践应用。因此，为达到降低防腐涂层的维护成本、消除腐蚀产生的安全隐患和提高建筑结构的使用寿命的目的，急需开发一种应用于沿海环境的混凝土建筑表面防护材料，其不仅需要具有良好力学性能、防潮性、防水性和防腐蚀性，同时也要具有先进性、安全性、经济性和适应性以适用于工程实践。
技术实现思路
基于以上待解决的问题，本专利技术目的在于提供一种钢筋混凝土裂缝追随性涂层体系及其制备和防腐蚀应用。为实现上述目的，本专利技术采用技术方案为：一种钢筋混凝土裂缝追随性涂层体系，涂层依次为渗透型环氧树脂封闭底漆、无溶剂环氧树脂腻子、聚醚改性环氧树脂高韧性中涂漆和弹性聚氨酯面漆。所述渗透型环氧树脂封闭底漆为底漆主剂与底漆固化剂，按质量比为1:0.5-2的比例调配；所述底漆主剂中，按质量百分比计：20-25％环氧树脂A、20-25％环氧树脂B、10-15％环氧树脂C、10-20％环氧树脂增韧剂、余量为溶剂；所述底漆固化剂中，按质量百分比计：20-25％胺类固化剂、偶联剂1-3％，余量为溶剂。所述底漆主剂组分中，环氧树脂A为环氧当量为225-235EEW的氢化双酚A型环氧树脂(SF-3000)，环氧树脂B为环氧当量为330-370EEW的小分子聚醚型环氧树脂(EP-4000)，环氧树脂C为环氧当量为580-670EEW的硅橡胶改性环氧树脂(S-16)，环氧树脂增韧剂为高分子长链型多羟基化合物YM-004或GK-D410或GK-D411中的一种，溶剂为异丁醇和甲基异丁基酮中的一种。底漆固化剂组分中，所述胺类固化剂为聚醚胺固化剂D-230、D-400、D-2000和D-5000中的一种或几种；偶联剂为γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、二乙胺基代甲基三乙氧基硅烷和二氯甲基三乙氧基硅烷中的一种；溶剂为异丁醇和甲基异丁基酮中的一种。所述无溶剂环氧树脂腻子为腻子主剂和腻子固化剂，按主剂：固化剂＝5:1-2的质量比例调配；所述腻子主剂，按质量份计：35-40份环氧树脂腻子填补胶、30-33份滑石粉、9-11份重质碳酸钙、8-10份轻质碳酸钙、5-7份钛白粉、0.2-0.4份有机膨润土和2-6份稀释剂；所述腻子固化剂，按质量份计：6-10份聚酰胺树脂、25-35份聚醚改性胺、35-40份滑石粉、13-15份重质碳酸钙、8-12份轻质碳酸钙、0.2-0.4份有机膨润土、0.1-0.3份炭黑。腻子主剂中环氧树脂腻子填补胶为德国WEICON公司的环氧树脂腻子填补胶产品(EpoxyResinPutty)；腻子主剂中稀释剂为二甲基缩水甘油醚、1,4-丁二醇二缩水甘油醚、乙二醇二缩水甘油醚或甲苯基缩水甘油醚；腻子固化剂中聚酰胺树脂是胺值为200-420mgKOH/g，分子量为600-1000的低分子聚酰胺树脂，为陶氏公司的产品V140，V125或V115中的一种；腻子固化剂中聚醚改性胺是胺值为300-350mgKOH/g的聚醚改性胺树脂，为亨斯迈(广州)公司的产品Aradur3225、Aradur3226或Aradur3238中的一种或几种；腻子主剂和/或腻子固化剂组分中，所述滑石粉细度为400-1200目，重质碳酸钙细度为800-1200目，轻质碳酸钙细度为800-1200，钛白粉细度为500-900目，机膨润土为200-600目，炭黑细度为400-1200目。其中，有机膨润土是浙江青虹新材料有限公司的801-D、801-A、881-B和CP-1中的一种或几种。所述聚醚改性环氧树脂高韧性中涂漆为改性主剂和固化剂，改性主剂与固化剂按质量比为6-10:1的比例调配；所述改性主剂中，按照重量百分比计：聚醚改性环氧树脂30-65％、颜料20-40％、填料5-15％、防沉剂0.2-3％、分散剂0.2-3％、消泡剂0.1-1％和溶剂8-20％；所述固化剂是聚醚胺固化剂。所述聚醚改性环氧树脂是将二异氰酸酯和聚醚发生加成反应制得的端异氰酸酯预聚体与环氧丙烯酸树脂发生交联反应，形成一种互穿型网络聚合物。所述聚醚改性环氧树脂：1)在氮气保护下，将二异氰酸酯和聚醚进行加成反应，得到端异氰酸酯预聚体；其中，聚醚的羟基物质当量和二异氰酸酯的异氰酸酯基物质当量配比为1:1.2-2.0，其中加成反应温度是70～90℃，反应时间为2-3h；2)将上述获得端异氰酸酯预聚体与环氧丙烯酸树脂按质量比为3:7均匀混合，混合后加混合物质量0.08-0.12wt％的交联剂和混合物质量0.04-0.08wt％的扩链剂，反应生成互穿型网络聚合物，即为聚醚改性环氧树脂；其中，互穿聚合反应的温度为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种钢筋混凝土裂缝追随性涂层体系，其特征在于，涂层体系依次为渗透型环氧树脂封闭底漆、无溶剂环氧树脂腻子、聚醚改性环氧树脂高韧性中涂漆和弹性聚氨酯面漆。/n

【技术特征摘要】
1.一种钢筋混凝土裂缝追随性涂层体系，其特征在于，涂层体系依次为渗透型环氧树脂封闭底漆、无溶剂环氧树脂腻子、聚醚改性环氧树脂高韧性中涂漆和弹性聚氨酯面漆。


2.权利要求1所述的钢筋混凝土裂缝追随性涂层体系，其特征在于，所述渗透型环氧树脂封闭底漆为底漆主剂与底漆固化剂，按质量比为1:0.5-2的比例调配；
所述底漆主剂中，按质量百分比计：20-25％环氧树脂A、20-25％环氧树脂B、10-15％环氧树脂C、10-20％环氧树脂增韧剂、余量为溶剂；
所述底漆固化剂中，按质量百分比计：20-25％胺类固化剂、偶联剂1-3％，余量为溶剂。


3.如权利要求1所述的钢筋混凝土裂缝追随性涂层体系，其特征在于，所述无溶剂环氧树脂腻子为腻子主剂和腻子固化剂，按主剂：固化剂＝5:1-2的质量比例调配；
所述腻子主剂，按质量份计：35-40份环氧树脂腻子填补胶、30-33份滑石粉、9-11份重质碳酸钙、8-10份轻质碳酸钙、5-7份钛白粉、0.2-0.4份有机膨润土和2-6份稀释剂；
所述腻子固化剂，按质量份计：6-10份聚酰胺树脂、25-35份聚醚改性胺、35-40份滑石粉、13-15份重质碳酸钙、8-12份轻质碳酸钙、0.2-0.4份有机膨润土、0.1-0.3份炭黑。


4.如权利要求1所述的钢筋混凝土裂缝追随性涂层体系，其特征在于，所述聚醚改性环氧树脂高韧性中涂漆为改性主剂和固化剂，改性主剂与固化剂按质量比为6-10:1的比例调配；
所述改性主剂中，按照重量百分比计：聚醚改性环氧树脂30-65％、颜料20-40％、填料5-15％、防沉剂0.2-3％、分散剂0.2-3％、消泡剂0.1-1％和溶剂8-20％；
所述固化剂是聚醚胺固化剂。


5.如权利要求4所述的钢筋混凝土裂缝追随性涂层体系，其特征在于，所述聚醚改性环氧树脂是将二异氰酸酯和聚醚发生加成反应制得的端异氰酸酯预聚体与环氧丙烯酸树脂发生交联反应，形成一种互穿型网络聚合物。


6.如权利要求5所述的钢筋混...

【专利技术属性】
技术研发人员：马秀敏，孙丛涛，侯保荣，
申请(专利权)人：中国科学院海洋研究所，
类型：发明
国别省市：山东;37