一种改善混凝土抗冻及防冰的超疏水涂层 |
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| 申请号 | CN201610768842.0 | 申请日 | 2016-08-31 | 公开(公告)号 | CN106431103A | 公开(公告)日 | 2017-02-22 |
| 申请人 | 卡本复合材料(天津)有限公司; | 发明人 | 单书燕; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种改善 混凝土 抗冻及防 冰 的超疏 水 涂层，其制备方法包括以下步骤：S1.制作混凝土；S2.制取第一涂层溶液；S3.制取第二涂层溶液；S4.涂刷扎孔；S5.涂刷第二层。其中疏水 树脂 为聚 氨 酯树脂、 丙烯酸 树脂或者氟 碳 树脂中的一种或多种，且改性粒子为碳酸 钙 或滑石粉，本发明中超疏水涂层处理过的混凝土表面，表现出超疏水性（ 接触 角 ≥160°和较低的滚动角），可延长结冰时间，减少结冰量，降低冰与混凝土的粘接 力 ，具有较好的 除冰 性因此该超疏水涂层可有效提高混凝土的抗冻性能和 防冰 性能。对降低混凝土的冻融破坏有明显效果，良好的防冰性不仅可以减少交通事故发生，同时也可明显降低混凝土修复的 费用 。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种改善混凝土抗冻及防冰的超疏水涂层，其特征在于，其制备方法包括以下步骤： |
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| 说明书全文 | 一种改善混凝土抗冻及防冰的超疏水涂层技术领域背景技术[0002] 由于严寒、冰雪导致混凝土路面和桥面的冰融破坏，表现为混凝土开裂，表层剥落甚至失效，以及由于路面结冰、大雪导致的交通中断等问题，引起了国内外的高度重视。现有除冰融雪方法主要采用物理方法和化学方法，其中物理方法主要采用人工铲除冰雪，效率低下，应用范围小，而且对混凝土路面破坏严重，而化学方法主要采用撒盐的方式，但撒盐会导致钢筋锈蚀，因此也会破坏混凝土路面。因此改善混凝土路面自身的抗冻性和防冰性是解决冰冻对混凝土路面侵蚀的关键。 [0003] 现有技术用于提高混凝土抗渗性的技术方案主要有两类：其一，改善混凝土路面自身结构，通过添加各种外加剂和矿物粉渣，提高混凝土路面的密实性；其二，通过向混凝土路面涂刷防护层，隔离或者减弱水、氯离子等有害介质对混凝土的侵蚀。目前，混凝土的防护涂层大致可分为三类：（1）成膜型涂料，包括环氧涂料、氯化橡胶涂料、丙烯酸涂料、聚氨酯涂料等通过在混凝土表面形成密封的膜材料；（2）渗透型材料，最典型的代表是硅烷类侵渍剂，硅烷侵渍剂能够利用混凝土表面的多孔结构，渗入到混凝土表面一定深度，保证混凝土表面的疏水性能够长时间保持，从而具有一定的耐久性；（3）复合型涂料，一般采用两种或多种涂料配合使用，属于渗透型和成膜型涂料的结合体，具有更好的防氯离子侵蚀能力。 [0004] 其中成膜型涂料普遍缺点都是封闭了混凝土的毛细管道，防水也不透气，因此混凝土内的水汽会破坏保护膜，使其防腐作用大打折扣，硅烷侵渍剂处理完的混凝土表面接触角在110度左右，滚动角较大，阻挡水分进空隙的能力有限，由孔道内水带来的除冰、抗冻性等一系列问题仍不能解决。硅烷也可以进行内渗，实验证明也可以提高抗冻耐久性，但其应用成本较高，且会对混凝土基本性能产生较大影响，而复合型涂料，施工工艺复杂，成本较高。 [0005] 如果能够发明一种应用于混凝土表面的超疏水涂层，就能够延长结冰时间、减少结冰量、降低冰与混凝土的粘接力，从而解决此类问题，为此我们提供了一种改善混凝土抗冻及防冰的超疏水涂层。 发明内容[0006] 本发明的目的在于提供一种改善混凝土抗冻及防冰的超疏水涂层，以解决上述背景技术中提出的问题。 [0007] 为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种改善混凝土抗冻及防冰的超疏水涂层，其制备方法包括以下步骤： S1：制作混凝土：将水、水泥和砂石按照GB175-2007制定的比例混合制成混凝土并晾干备用； S2：制取第一涂层溶液：将疏水性树脂、改性粒子和溶解剂按照重量份比例0.15～3:1: 0.25～3混合制得第一涂层溶液； S3：制取第二涂层溶液：将硅酸脂、乙醇、氟化剂和氨水混合搅拌制成第二涂层溶液，其中硅酸脂、乙醇、氟化剂和氨水按照重量份比例5～10:0.5～1.2:0.8～2：5～10进行配制； S4：涂刷扎孔：将第一涂层溶液涂刷在混凝土上表面，凝固后进行均匀扎孔； S5：涂刷第二层：将第二涂层溶液涂刷在第一涂层溶液的上表面，并使涂层表面均匀平整即可制成超疏水涂层。 [0009] 优选的，所述溶解剂为乙酸乙酯或乙酸丁酯或丙酮或四氢呋喃中的一种或几种。 [0010] 优选的，所述氟化剂为五氟化碘、二氟化氙、四氟化氙或六氟化氙中的一种或多种，且氨水的浓度为25%～28%。 [0011] 优选的，所述硅酸脂为硅酸乙酯或硅酸四甲酯。 [0012] 与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明中超疏水涂层处理过的混凝土表面，表现出超疏水性（接触角≥160°和较低的滚动角），可延长结冰时间，减少结冰量，降低冰与混凝土的粘接力，具有较好的除冰性因此该超疏水涂层可有效提高混凝土的抗冻性能和防冰性能。对降低混凝土的冻融破坏有明显效果，此外，良好的防冰性不仅可以减少交通事故发生，同时也可明显降低混凝土修复的费用。 具体实施方式[0013] 下面将结合本发明的实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。 [0014] 实施例1一种改善混凝土抗冻及防冰的超疏水涂层，其制备方法包括以下步骤： S1：制作混凝土：将水、水泥和砂石按照按照GB175-2007制定的比例混合制成混凝土并晾干备用； S2：制取第一涂层溶液：将疏水性树脂、改性粒子和溶解剂按照重量份比例0.5:1:1混合制得第一涂层溶液； S3：制取第二涂层溶液：将硅酸脂、乙醇、氟化剂和氨水混合搅拌制成第二涂层溶液，其中硅酸脂、乙醇、氟化剂和氨水按照重量份比例6:0.8:1：6进行配制； S4：涂刷扎孔：将第一涂层溶液涂刷在混凝土上表面，凝固后进行均匀扎孔； S5：涂刷第二层：将第二涂层溶液涂刷在第一涂层溶液的上表面，并使涂层表面均匀平整即可制成超疏水涂层。 [0015] 其中疏水树脂为聚氨酯树脂且改性粒子为碳酸钙溶解剂为乙酸乙酯氟化剂为五氟化碘且氨水的浓度为25%，硅酸脂为硅酸乙酯。 [0016] 实施例2一种改善混凝土抗冻及防冰的超疏水涂层，其制备方法包括以下步骤： S1：制作混凝土：将水、水泥和砂石按照按照GB175-2007制定的比例混合制成混凝土并晾干备用； S2：制取第一涂层溶液：将疏水性树脂、改性粒子和溶解剂按照重量份比例0.15～3:1: 0.25～3混合制得第一涂层溶液； S3：制取第二涂层溶液：将硅酸脂、乙醇、氟化剂和氨水混合搅拌制成第二涂层溶液，其中硅酸脂、乙醇、氟化剂和氨水按照重量份比例5～10:0.5～1.2:0.8～2：5～10进行配制； S4：涂刷扎孔：将第一涂层溶液涂刷在混凝土上表面，凝固后进行均匀扎孔； S5：涂刷第二层：将第二涂层溶液涂刷在第一涂层溶液的上表面，并使涂层表面均匀平整即可制成超疏水涂层。 [0017] 其中疏水树脂为聚氨酯树脂且改性粒子为滑石粉，溶解剂为乙酸乙酯或乙酸丁酯氟化剂为五氟化碘且氨水的浓度为26%，硅酸脂为硅酸乙酯以下为本发明依照实施例1和实施例2中配方制取的超疏水涂层测试数据： 表1测试数据 检测项目 实施例1 实施例2 接触角 162.3° 161.5° 滚动角 8.2° 8.5° 根据表1本发明制作的涂层能够起到超疏水的作用。 [0018] 本发明中超疏水涂层处理过的混凝土表面，表现出超疏水性（接触角≥160°和较低的滚动角），可延长结冰时间，减少结冰量，降低冰与混凝土的粘接力，具有较好的除冰性因此该超疏水涂层可有效提高混凝土的抗冻性能和防冰性能。对降低混凝土的冻融破坏有明显效果，此外，良好的防冰性不仅可以减少交通事故发生，同时也可明显降低混凝土修复的费用，尤其是本发明提供的两层涂料都具有疏水性，当上层涂料磨损后，下层也能够起到一定的防水作用，而且对于磨损后的上层涂层修复非常方便。 |
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