一种用于海洋周边建筑防护涂层材料的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种用于海洋周边建筑防护涂层材料的制备方法，包括以下步骤：(1)制备壳聚糖、海藻酸酸钠溶液；(2)制备壳聚糖微乳液和海藻酸钠微乳液；(3)将海藻酸钠微乳液与壳聚糖微乳液混合制备得到壳聚糖‑海藻酸钠纳微球；(4)制备交联壳聚糖‑海藻酸钠颗粒；(5)制备富银离子的印记聚合物微球；(6)制备疏水改性丙烯酸类共聚乳液；(7)制备纳米功能化疏水丙烯酸聚合物乳液；(8)将纳米功能化疏水丙烯酸聚合物乳液、水泥、细砂混合配制，即得用于海洋周边建筑防护涂层材料。本申请所制备的用于海洋周边建筑防护涂层材料能够有效地减少海水对于海洋建筑的劣化、腐蚀，延长其在潮湿高盐环境下的寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种用于海洋周边建筑防护涂层材料的制备方法
本专利技术属于海洋建筑防护材料领域，具体涉及一种用于海洋周边建筑防护涂层材料的制备方法。
技术介绍
在海洋周边环境中的混凝土建筑物，由于海洋这个复杂的腐蚀环境，钢筋混凝土结构会因混凝土及钢筋的腐蚀而强度降低，混凝土结构的破坏会加速钢筋的锈蚀，导致结构的耐久性降低，可靠度下降。海洋腐蚀带来的经济损失十分严重，每年国家在对建筑的维修或重建上花费巨资。因此，海洋环境中混凝土工程的防护问题越来越受关注。海洋周边潮湿、高盐环境对建筑物结构会造成物理化学腐蚀作用，主要是因为海洋盐雾中含有大量的腐蚀性离子(如钠离子、氯离子等)，渗入会锈蚀钢筋，也会使混凝土表面发生劣化，甚至于在混凝土内产生结晶从而导致建筑物混凝土胀裂，使内部钢筋暴露在外，进而加速钢筋混凝土的腐蚀，危害建筑物结构。在日本、欧洲等国家和地区，聚合物砂浆已广泛用作建筑结构防+护材料、修补材料、装饰材料，此外由于其具有良好的防水性能、抗氯离子渗透性和抗碳化性能而被广泛用于混凝土结构防水体系和有环境适应性要求的工程。邬海升提出了一种以丙烯酸共聚乳液等为原料制备薄型柔性聚合物砂浆的制备方法，施工时将制备的聚合物砂浆与耐碱玻纤网格布复合成型为薄型柔性聚合物贴片材料。利用聚合物乳液砂浆有助于对结构体的修复和维护。另一方面，随着先进高分子技术的发展，出现的分子印迹技术，是一种对特定的分子具有选择性识别能力的新型聚合物制备工艺。利用该技术制备的聚合物，具有抗恶劣环境、选着性高、稳定性好、机械强度高等特点。而离子印记技术是改技术的分支，通过以阴、阳离子为模板，通过静电、配位等作用与功能单体相互作用，在交联聚合后除去模板离子就得到特定的基团排列、固定空穴大小和形状的刚性聚合物，此时形成的空穴对目标离子具有特异的选择性，只能对特定的离子进行结合。专利CN201811611491.8公布了一种使用固体废弃物制备环境友好型无机矿物聚合物砂浆的方法，具有生产成本、更好工作性能、耐久性能和抗韧性能的特点。专利CN200910196104.3公布了一种用于结构加固的喷射聚合物砂浆施工方法，优化聚合物砂浆的施工工艺。专利CN201711136649.6混凝土薄层修复聚合物砂浆及其制备方法，所制备的薄层修复聚合物砂浆具有粘结性能、抗侵蚀性和抗冲磨性好的优点。但是，将聚合物砂浆用于海洋环境建筑表面的涂层，需要重点考虑聚合物砂浆的施工性、耐候性和环境适用，这些专利中并未良好解决这些问题。CN201810754720.5公开了一种端氨基超支化聚合物接枝氧化石墨烯磁性阴离子吸附剂的制备及应用。通过胺化试剂与丙烯酸甲酯发生迈克尔加成反应以及缩聚反应得到端氨基超支化聚合物，然后在碱性条件下将端氨基超支化聚合物接枝到磁性氧化石墨烯上，洗涤，干燥后得到所述端氨基超支化聚合物接枝氧化石墨烯磁性阴离子吸附剂。本专利技术所制备的端氨基超支化聚合物接枝氧化石墨烯磁性阴离子吸附剂含有高密度的氨基功能基，而显正电性氨基功能基可以实现对显负电性的阴离子污染物的高度富集及快速去除。CN201710269729.2公开了一种磁性超支化聚合物或其衍生物血液重金属离子吸附剂及其制备方法和应用，制得磁性超支化聚合物或其衍生物重金属离子吸附剂。该吸附剂能高效捕获血液中痕量重金属离子，且生物相容性高，能够实现对重金属离子的选择性吸附。因此，研制高性能、绿色环保的聚合物乳液砂浆防护材料，是当前此行业科研人员攻破建筑结构难题的一个极有效的突破口。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种用于海洋周边建筑防护涂层材料的制备方法，具体为一种用聚合物乳液砂浆进行海洋周边建筑防腐蚀的方法。本专利技术利用丙烯酸聚合物对砂浆材料功能化，以制备海洋环境建筑表面的涂层。通过环六硅烷改性的丙烯酸共聚乳液制备砂浆，在浆体固化过程中，既能利用丙烯酸基团的作用增加无机材料的浸润性，在浆体固化后在浆体内部成膜，与无机材料相互作用紧密，阻断浆体内部的连通孔道，良好的阻断水分的入侵。同时环六硅烷改性的丙烯酸共聚乳液成膜后，表面会呈现微相分离，增加其疏水性能，能有效缓解在长时间潮湿环境下水分逐步浸入的问题，通过阻断水通道，有效抑制氯离子的渗透。此外，得益于富银离子的印记聚合物微球的存在，氯离子在接触面与银离子反应形成钝化层，进一步阻止氯离子的浸入。因此，该改性聚合物乳液砂浆能够有效阻断内部孔隙和孔道，并通过点位吸附与钝化反应，增加对氯离子的隔离效果，有效克服氯离子渗透问题，解决海洋周边建筑物长期处于潮湿高盐环境下，出现混凝土劣化、腐蚀以及内部钢筋易锈蚀等问题，从而能够有效防护海洋建筑，延长其使用寿命。本专利技术提供的技术方案如下：一种用于海洋周边建筑防护涂层材料的制备方法，包括以下步骤：(1)制备壳聚糖、海藻酸酸钠溶液；(2)将壳聚糖、海藻酸钠溶液中分别加入表面活性剂和有机溶剂，混匀后形成分别形成壳聚糖微乳液和海藻酸钠微乳液；(3)将海藻酸钠微乳液逐滴滴加到壳聚糖微乳液中，反应充分后，离心、洗涤、冷冻干燥得到壳聚糖-海藻酸钠纳微球；优选的，海藻酸钠微乳液与壳聚糖微乳液的质量比为50-100：100；(4)将壳聚糖-海藻酸钠纳微球加入到马酸单环己酯的乙醇溶液中，再加入醛溶液，反应完全后，离心、洗涤后干燥得到壳聚糖-海藻酸钠颗粒；(5)将壳聚糖-海藻酸钠颗粒加入到乙酸银的乙醇稀溶液中，反应充分，得到富银离子的印记聚合物微球；(6)制备改性丙烯酸类共聚乳液；(7)将富银离子的印记聚合物微球加入到改性丙烯酸类共聚乳液中，得到纳米功能化疏水丙烯酸聚合物乳液；(8)将纳米功能化疏水丙烯酸聚合物乳液、水泥、细砂混合配制，即得用于海洋周边建筑防护涂层材料；优选的，聚合物乳液、水泥和细砂的质量比为1:3:1，细砂选自天然河砂、水洗砂或石英砂。进一步，所述壳聚糖溶液的制备方法如下：将壳聚糖溶解于水中，并加入溶剂，溶解后离心除去不溶物，壳聚糖、水、冰醋酸的质量比为0.5～1：100：1.75；所述溶剂选自冰醋酸、乙醇、醋酸乙酯、醋酸仲丁酯和醋酐中的一种；所述海藻酸钠溶液的制备方法如下：将海藻酸钠溶于水中，溶解后离心去除不溶物，并用醋酸调节pH至5-6，海藻酸钠与水的质量比为0.5-1：100。进一步，所述步骤(2)中表面活性剂选自磷脂、胆碱、蛋白质、十八烷基硫酸钠、硬脂酸钠中一种。进一步，所述步骤(2)中有机溶剂选自正已烷、环乙烷、氯仿和乙酸乙酯中一种或几种的混合。进一步，所述步骤(2)中，壳聚糖/海藻酸钠溶液、表面活性剂、有机溶剂的质量比为100：2-10：30-50。进一步，所述步骤(4)中，壳聚糖-海藻酸钠纳微球、富马酸单环己脂的乙醇溶液、醛溶液的质量比为：50-100：100：5-10；所述醛选自甲醛、戊二醛和乙二醛中的一种。优选的，醛溶液的浓度为1％，反应时间为4小时。进一步，所述步骤(5)中，壳聚糖-海藻酸钠颗粒、乙酸银的乙醇溶液的质量比本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于海洋周边建筑防护涂层材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：/n(1)制备壳聚糖、海藻酸酸钠溶液；/n(2)将壳聚糖、海藻酸钠溶液中分别加入表面活性剂和有机溶剂，混匀后形成分别形成壳聚糖微乳液和海藻酸钠微乳液；/n(3)将海藻酸钠微乳液逐滴滴加到壳聚糖微乳液中，反应充分后，离心、洗涤、冷冻干燥得到壳聚糖-海藻酸钠纳微球；/n(4)将壳聚糖-海藻酸钠纳微球加入到马酸单环己酯的乙醇溶液中，再加入醛溶液，反应完全后，离心、洗涤后干燥得到交联壳聚糖-海藻酸钠颗粒；/n(5)将壳聚糖-海藻酸钠颗粒加入到乙酸银的乙醇稀溶液中，反应充分，得到富银离子的印记聚合物微球；/n(6)制备疏水改性丙烯酸类共聚乳液；/n(7)将富银离子的印记聚合物微球加入到改性丙烯酸类共聚乳液中，得到纳米功能化疏水丙烯酸聚合物乳液；/n(8)将纳米功能化疏水丙烯酸聚合物乳液、水泥、细砂混合配制，即得用于海洋周边建筑防护涂层材料。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于海洋周边建筑防护涂层材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)制备壳聚糖、海藻酸酸钠溶液；
(2)将壳聚糖、海藻酸钠溶液中分别加入表面活性剂和有机溶剂，混匀后形成分别形成壳聚糖微乳液和海藻酸钠微乳液；
(3)将海藻酸钠微乳液逐滴滴加到壳聚糖微乳液中，反应充分后，离心、洗涤、冷冻干燥得到壳聚糖-海藻酸钠纳微球；
(4)将壳聚糖-海藻酸钠纳微球加入到马酸单环己酯的乙醇溶液中，再加入醛溶液，反应完全后，离心、洗涤后干燥得到交联壳聚糖-海藻酸钠颗粒；
(5)将壳聚糖-海藻酸钠颗粒加入到乙酸银的乙醇稀溶液中，反应充分，得到富银离子的印记聚合物微球；
(6)制备疏水改性丙烯酸类共聚乳液；
(7)将富银离子的印记聚合物微球加入到改性丙烯酸类共聚乳液中，得到纳米功能化疏水丙烯酸聚合物乳液；
(8)将纳米功能化疏水丙烯酸聚合物乳液、水泥、细砂混合配制，即得用于海洋周边建筑防护涂层材料。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：
所述壳聚糖溶液的制备方法如下：将壳聚糖溶解于水中，并加入溶剂，溶解后离心除去不溶物，壳聚糖、水、冰醋酸的质量比为0.5～1：100：1.75；所述溶剂选自冰醋酸、乙醇、醋酸乙酯、醋酸仲丁酯和醋酐中的一种；
所述海藻酸钠溶液的制备方法如下：将海藻酸钠溶于水中，溶解后离心去除不溶物，并用醋酸调节pH至5-6，海藻酸钠与水的质量比为0.5-1：100。


3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤(2)中表面...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈顺，刘巧，谭梦曦，苏英，黄震宇，张路川，贺行洋，陈威，杨进，曾三海，熊潇，
申请(专利权)人：湖北工业大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42