System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种混凝土用高粘附高抗气体渗透有机-无机防护涂层的制备方法技术_技高网

一种混凝土用高粘附高抗气体渗透有机-无机防护涂层的制备方法技术

技术编号:41682663 阅读:9 留言:0更新日期:2024-06-14 15:35
本发明专利技术属于复合涂层的技术领域,公开了一种混凝土用高粘附高抗气体渗透有机‑无机防护涂层的制备方法。方法:1)将绢云母粉煅烧,酸化处理,钠盐交换处理,在十六烷基三甲基溴化铵的饱和溶液中插层处理,水洗,干燥,获得有机插层云母;2)将有机插层云母分散于环氧树脂和稀释剂组成的混合体系中,加入固化剂混匀,得到复合防护涂料;3)将复合防护涂料涂刷至混凝土表面,固化渗透形成有机‑无机防护涂层。本发明专利技术的涂层有效提高了混凝土的抗气体渗透能力以及混凝土结构的耐久性,且涂层对混凝土的附着力强,耐腐蚀性好。本发明专利技术方法简单,涂层用于海洋环境下混凝土结构。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于有机无机复合涂层,具体涉及一种混凝土用高粘附高抗气体渗透有机-无机防护涂层的制备方法


技术介绍

1、混凝土是全世界使用最广泛的人造建筑材料,已广泛应用于房屋、道路、桥梁以及海洋工程等建设中。然而由于长期受到紫外照射、温差和侵蚀性介质冲刷等环境作用,混凝土的耐久性问题日趋突出,造成严重的经济损失和安全问题。为了提高混凝土耐久性,延长服役年限,目前应用最便捷、广泛的技术是在混凝土表面涂覆防护涂层。

2、目前混凝土用防护涂层,大多成膜于混凝土表面,其中有机防护涂层的抗老化性能不好,寿命短,而无机涂层的成膜性能较差,防护效率低下,易开裂失效。通过有机无机复合的方法可以有效改善单一涂层的缺点,提高涂层防护效率及服役寿命。

3、迄今为止,许多材料被开发用于有机无机复合涂层当中。其中云母作为一种二维片状的铝硅酸盐矿物,不仅价格低廉、资源丰富,并且具有良好的物理阻隔性、优异的紫外屏蔽性、较强的化学稳定性和抗腐蚀性的特点,使其在涂层防护领域被广泛使用。然而,云母与其他无机非金属类矿物填料一样具有亲水疏油的特点,不能与树脂形成良好的界面相互作用,从而在涂料中产生分散不均匀和团聚的现象,使得涂层的防护效果显著降低。


技术实现思路

1、为了解决云母填料在混凝土用涂料中会产生分散不均和团聚的问题,也为了提高混凝土用涂料综合性能,本专利技术提供了一种混凝土用高粘附高抗气体渗透有机-无机防护涂层的制备方法。本专利技术利用十六烷基三甲基溴化铵(ctab)交换云母的层间水和阳离子,使其疏水,降低表面能,提高其与有机聚合物的相容性。通过将改性的云母用于环氧树脂涂层中,使得涂层不仅可以渗透到混凝土内部,又可以在混凝土表面形成致密的无机防护结构,附着好,耐腐蚀性好,抗气体渗透且耐老化。

2、本专利技术的目的通过以下技术方案实现:

3、一种混凝土用高粘附高抗气体渗透有机-无机防护涂层的制备方法,包括以下步骤:

4、(1)有机插层云母的制备:

5、1.1):将绢云母粉于800~900℃煅烧2~4h,酸化处理,钠盐交换处理;

6、所述酸化处理是指将绢云母粉在4~6mol/l的硝酸溶液中于60~95℃酸化4~8h,水洗,干燥;所述绢云母粉在硝酸溶液中的浓度为0.02~0.2g/ml;所述干燥为在60~80℃真空干燥条件下烘干;水洗是指水洗至中性;

7、所述钠盐交换处理是指将酸化的绢云母粉在氯化钠饱和溶液中于60~95℃钠化4~8h,水洗,干燥;所述绢云母在氯化钠饱和溶液中的浓度为0.02~0.2g/ml;所述干燥为在60~80℃真空干燥条件下烘干;水洗是指水洗至中性;

8、1.2):将钠化的云母粉在十六烷基三甲基溴化铵(ctab)的饱和溶液中进行插层处理,水洗,干燥,获得有机插层云母;所述云母粉在饱和溶液中的浓度为0.02~0.2g/ml,插层处理的条件:在60~95℃下插层12~24h,所述干燥为在60~80℃真空干燥条件下烘干;水洗是指水洗至中性;

9、(2)复合防护涂料的制备:

10、将有机插层云母分散于环氧树脂和稀释剂组成的混合体系中,加入固化剂混匀,得到复合防护涂料;

11、所述环氧树脂与稀释剂的质量比为(60~70):(20~25);所述有机插层云母与环氧树脂和稀释剂的混合体系的质量比为(0.2~2):(80~90);所述环氧固化剂的用量为环氧树脂和稀释剂的混合体系总质量的10~25%;

12、(3)将复合防护涂料涂刷至混凝土表面,经自然固化渗透形成有机-无机防护涂层。

13、所述绢云母为1000~1200目的绢云母。

14、步骤(2)的具体步骤:将有机插层云母与环氧树脂和稀释剂的混合体系搅拌20~30分钟,然后以400~800w的超声功率分散5~10分钟,加入固化剂高速搅拌混合15~20分钟,得到复合防护涂料。搅拌的转速为500~1000r/min。

15、步骤(3)中所述涂料涂刷量为0.5~0.8kg/m2。

16、步骤(2)中所述环氧树脂为e51型环氧树脂,所述稀释剂为活性羰基稀释剂(如丙酮,甲基异丁基酮),所述固化剂为胺类固化剂二乙烯三胺。

17、与现有技术相比,本专利技术具有以下有益效果:

18、本专利技术的复合涂层中云母复合材料表面改性效果显著,与涂料的相容性得以提高、分散性得到改善,复合涂层的有机部分能够渗透到混凝土内部,填堵混凝土表面5-8mm的孔隙,降低混凝土的孔隙率,环氧本身具有很好的粘结力,向内部的渗透更能使其与混凝土形成稳定的整体,进一步提高其粘结力,在渗透过程中涂层无机层状材料部分在混凝土表面铺展形成多层致密的无机网络结构,在提高混凝土抗气渗透性的同时也能对涂层的有机部分进行防护,增强复合涂层的耐老化性能。

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【技术保护点】

1.一种混凝土用高粘附高抗气体渗透有机-无机防护涂层的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述混凝土用高粘附高抗气体渗透有机-无机防护涂层的制备方法,其特征在于:步骤1.1)中所述酸化处理是指将绢云母粉在4~6mol/L的硝酸溶液中于60~95℃酸化4~8h,水洗,干燥;所述绢云母粉在硝酸溶液中的浓度为0.02~0.2g/ml;

3.根据权利要求2所述混凝土用高粘附高抗气体渗透有机-无机防护涂层的制备方法,其特征在于:步骤1.1)的酸化处理中所述干燥为在60~80℃真空干燥条件下烘干;水洗是指水洗至中性;

4.根据权利要求1所述混凝土用高粘附高抗气体渗透有机-无机防护涂层的制备方法,其特征在于:所述环氧树脂为E51型环氧树脂;所述稀释剂为丙酮,甲基异丁基酮中一种以上;所述固化剂为胺类固化剂二乙烯三胺。

5.根据权利要求1所述混凝土用高粘附高抗气体渗透有机-无机防护涂层的制备方法,其特征在于:步骤1.2)中所述干燥为在60~80℃真空干燥条件下烘干;水洗是指水洗至中性。

6.根据权利要求1所述混凝土用高粘附高抗气体渗透有机-无机防护涂层的制备方法,其特征在于:步骤(2)中所述环氧固化剂的用量为环氧树脂和稀释剂总质量的10-25%。

7.根据权利要求1所述混凝土用高粘附高抗气体渗透有机-无机防护涂层的制备方法,其特征在于:

8.一种由权利要求1~7任一项所述制备方法得到的混凝土用高粘附高抗气体渗透有机-无机防护涂层。

9.根据权利要求8所述高粘附高抗气体渗透有机-无机防护涂层的应用,其特征在于:所述高粘附高抗气体渗透有机-无机防护涂层用于海洋工程的混凝土。

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【技术特征摘要】

1.一种混凝土用高粘附高抗气体渗透有机-无机防护涂层的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述混凝土用高粘附高抗气体渗透有机-无机防护涂层的制备方法,其特征在于:步骤1.1)中所述酸化处理是指将绢云母粉在4~6mol/l的硝酸溶液中于60~95℃酸化4~8h,水洗,干燥;所述绢云母粉在硝酸溶液中的浓度为0.02~0.2g/ml;

3.根据权利要求2所述混凝土用高粘附高抗气体渗透有机-无机防护涂层的制备方法,其特征在于:步骤1.1)的酸化处理中所述干燥为在60~80℃真空干燥条件下烘干;水洗是指水洗至中性;

4.根据权利要求1所述混凝土用高粘附高抗气体渗透有机-无机防护涂层的制备方法,其特征在于:所述环氧树脂为e51型环氧树脂;所述稀释剂为丙酮,甲基异丁基酮中一种以上;所述固化剂为胺...

【专利技术属性】
技术研发人员:韦江雄王韶洲徐娜王贝寒邢晓桐罗顺杰余其俊
申请(专利权)人:华南理工大学
类型:发明
国别省市:

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