CN102976788A - 一种清水混凝土表面防护用涂料的制备及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种清水混凝土表面防护用涂料，其特征在于由底漆、中漆和面漆组成，所述底漆由有机硅乳液、助剂以及水组成；所述中漆为透明中漆和/或着色中漆；所述面漆由氟碳聚合物乳液、助剂以及水组成。本发明公开的清水混凝土表面防护用涂料，三层漆组合使用，依次涂敷在清水混凝土表面，能够明显增强清水混凝土表面的装饰效果，同时可以赋予其防水、耐候、耐沾污等多种功能，从而大大延长了清水混凝上建筑的维修周期，增加了其使用年限，解决了清水混凝土建筑的耐久性问题。
Description
技术领域
本发明公开了一种清水混凝土表面防护用涂料，属于建筑工程防护装饰材料领域。
背景技术
清水混凝土是混凝土材料中最高级的产品表达形式，它显示的是一种最本质的美感，体现的是“素面朝天”的品位。与普通混凝土的最大区别在于清水混凝土没有普通混凝土表面所具有的装饰材料等保护层而长期裸露于空气中，对于室外部分，还受到日晒、风、霜、雨、雪的侵蚀和其他化学腐蚀，这对清水混凝土的耐久性就提出了严格的要求。影响清水混凝土耐久性的主要因素包括清水混凝土的抗渗性能、抗冻融性能、抗风化等。
要提高清水混凝土的抗渗透、抗冻融破坏、抗风化和抗污染性能的主要措施是要封闭清水混凝土的毛细孔，因此需要在清水混凝土表面涂刷一层具有强耐候性、高渗透性、高防水性、吸附性低的涂层。
发明内容
针对现有技术的需要，本发明的目的是提供一种清水混凝土表面防护用涂料，可以明显增强清水混凝土表面的装饰效果，同时可以赋予其防水、耐候、耐沾污等多种功能，从而大大延长了清水混凝土建筑的维修周期，增加了其使用年限，解决了国内市场上清水混凝土建筑的耐久性问题。
为实现上述目的，本发明是通过下述技术方案实现的：
一种清水混凝土表面防护用涂料，所述涂料由底漆、中漆和面漆组成，所述底漆由有机硅乳液、助剂以及水组成；所述中漆为透明中漆和/或着色中漆；所述面漆由氟碳聚合物乳液、助剂以及水组成；其中，所述透明中漆由有机硅乳液、丙烯酸类聚合物乳液、助剂、以及水组成；所述着色中漆由有机硅乳液、纯丙聚合物乳液、颜料、填料、助剂以及水组成。
通过使用上述组成成分，本发明的涂料其中的底漆喷涂在清水混凝土的表面主要起封闭防水的作用；中漆可以加强防护，面漆可以提高其使用寿命，从而总体上把混凝土同空气、水、酸性气体等隔离开来，大大提高清水混凝土的抗渗性能、抗冻融破坏、抗风化性能，减少对清水混凝土表面的污染与破坏。
底漆、中漆、面漆中各种成分的用量可以根据实际需要进行调整，这种调整并不会影响涂料的本质理化性能，优选的、为了保证最优性能，各层漆的组成如下：
所述底漆各成分含量为有机硅乳液30％-70％，助剂1％-5％以及余量的水，总重量以100％计。
所述面漆各成分含量为氟碳聚合物乳液30％-70％，助剂1％-20％以及余量的水，总重量以100％计。
所述透明中漆各成分含量为有机硅乳液5％-20％，丙烯酸类聚合物乳液30％-60％，助剂3％-10％以及余量的水，总重量以100％计；所述着色中漆各成分含量为有机硅乳液3％-10％，纯丙聚合物乳液20％-50％，颜料5％-25％，填料10％-40％，助剂3％-10％以及余量的水，总重量以100％计。
相应的，本发明提供了上述涂料在清水混凝土表面防护中的应用，使用时先在清水混凝土表面喷涂底漆，然后依次喷涂中漆和面漆。
本发明的涂料其底漆为有机硅憎水型底漆，可在清水混凝土基材表面起到明显的防水憎水效果；中漆为透明中漆和着色中漆两种，可以加强清水混凝土建筑的防护与装饰效果；面漆为氟碳罩面涂层，可以起到耐候及耐沾污的作用，三种漆协同作用明显加强清水混凝土建筑的装饰效果，并可大大延长了清水混凝土建筑的维修周期，增加了其使用年限，解决了清水混凝土建筑的耐久性问题。
在本发明的进一步详述和具体实施中，本发明公开了所用的各种成分的优选类型，以便更好、更清楚的描述本发明，然而这种详细描述并不构成对本发明的特别限制，不依靠这些细节信息而采用本发明技术领域其他通用的化学材料，只要其符合本发明上述对各组成成分名称所做的限定，依旧属于本发明的保护范围。
在本发明中，所述有机硅乳液为水性硅烷和/或硅氧烷聚合物乳液，商业上已有多种此类化学产品出售，包括但不限于520(道康宁)；4004、1001(瓦克)；Siblock WA、Siblock LD(迈图)、WS-405、MH-50(赢创)中的一种或几种产品的混合物。
在本发明中，所述丙烯酸类聚合物乳液为纯丙聚合物乳液、苯丙聚合物乳液、硅丙聚合物乳液中的一种和/或一种以上的混合物，具体的产品包括但不限于Acronal-7035(巴斯夫)；H-371、U-4552W(陶氏)；BLJ-800、BLJ-960(保立佳)；998A(巴德富)中的一种或几种产品的混合物。
在本发明中，纯丙聚合物乳液是指单纯的纯丙烯酸酯共聚乳液，这与丙烯酸经过苯基等基团修饰后的共聚乳液是不同的，这种化学命名为化学领域技术人员容易理解。
在本发明中，所述填料为石英粉、重质碳酸钙、高岭土、硫酸钡、硅灰石、云母粉或滑石粉中的一种和/或一种以上的混合物。
所述颜料为金红石型钛白粉，铁黄、铁红、炭黑中的一种和/或一种以上的混合物。
在本发明中，所述助剂用于改善涂料的多种不同特定性能，所述助剂为润湿剂、分散剂、消泡剂、成膜助剂、助溶剂、防腐杀菌剂、流变助剂中的一种和/或一种以上的混合物；具体的，润湿剂可为CF-10、EH-9、996中的一种；分散剂可为DP270、731A、BR3中的一种；消泡剂可为DF-01、NXZ、154、A10中的一种或几种的混合物；增稠剂可为RM-8W、817W、R150中的一种或几种的混合物；防腐剂可为MV、D7LT、RS、HF中的一种或几种的混合物，上述所给出的只是这些助剂的代表性的，在商业上广泛销售的品种，本领域技术人员应当理解，任何在涂料领域可用的此类助剂均可用于本发明。
在本发明中，所述氟碳聚合物乳液为水性氟树脂聚合物，具体的化学产品包括但不限于FMA-12、Kynar500(阿科玛)、SE700(大金)、4311A(长兴)中的一种或几种产品的混合物。
具体实施方式
以下实施例进一步说明本发明的应用和具体实现，但不对本发明的保护范围产生任何特定限制。本领域技术人员在理解本发明实质精神的基础上所进行的变更、替换等均属于本发明的保护范围，本发明保护范围涵盖于其权利要求及其等同变换。
在以下实施例中，用到的主要原材料说明如下，仅用于实施便利的需要而非限定仅可采用下述材料：
520，道康宁公司，有机硅聚合物乳液，主要性能指标如下表：
| 参数 | 单位 | 结果 |
| 外观 | 乳白色 | |
| 固含量 | w/w％ | 40 |
| 密度 | g/ml | 0.985 |
| 闪点 | ℃ | ＞100 |
4004，瓦克公司，有机硅聚合物乳液，主要性能指标如下表：
| 参数 | 单位 | 结果 |
| 外观 | 乳白色 | |
| 固含量 | w/w％ | 50 |
| 密度 | g/ml | 0.95 |
| 粘度 | mPa.s | 12 |
WS-405，赢创公司，有机硅聚合物乳液，主要性能指标如下表：
| 参数 | 单位 | 结果 |
| 外观 | 乳白色 | |
| 固含量 | w/w％ | 50 |
| 闪点 | ℃ | 72 |
| 粘度 | mPa.s | 15 |
Acronal-7035，巴斯夫公司，苯丙烯酸聚合物乳液，主要性能指标如下表：
| 参数 | 单位 | 结果 |
| 外观 | 乳白色 | |
| 固含量 | w/w％ | 48±1 |
| 密度 | g/ml | 约1.0 |
| pH | 6.0-8.0 | |
| 最低成膜温度 | ℃ | 24-27 |
U-4552W，陶氏公司，纯丙烯酸聚合物乳液，主要性能指标如下表：
| 参数 | 单位 | 结果 |
| 外观 | 乳白色 | |
| 固含量 | w/w％ | 46-48 |
| 玻璃化温度 | ℃ | 32 |
| pH | 8.5-9.5 | |
| 最低成膜温度 | ℃ | 26 |
RS-998A，巴德富公司，苯丙烯酸聚合物乳液，主要性能指标如下表：
| 参数 | 单位 | 结果 |
| 外观 | 乳白色带蓝光 | |
| 固含量 | w/w％ | 48±1 |
| 玻璃化温度 | ℃ | 27 |
| pH | 6-8 | |
| 最低成膜温度 | ℃ | 20 |
SE700，大金公司，氟碳聚合物乳液，主要性能指标如下表：
| 参数 | 单位 | 结果 |
| 外观 | 乳白色 | |
| 固含量 | w/w％ | 51 |
| 最低成膜温度 | ℃ | 32 |
| pH | 7.5-8.5 |
实施例1
一种清水混凝土表面防护用涂料，其配方为(重量百分比)：
清水混凝土表面防护用涂料1配方
制备方法为：
反应釜中分别加入水和乳液，搅拌均匀即可得底漆。
反应釜中加入水，搅拌状态下分别加入NXZ、CF-10，搅拌均匀后分别加入Acronal-7035和520，以800rpm搅拌5分钟，加入Texanol和丙二醇的预混合溶液，搅拌直至分散均匀即得透明中漆。
反应釜中加入水，搅拌状态下分别加入NXZ、CF-10、DP270，搅拌均匀后分别加入钛白粉与硫酸钡，以1500rpm以上转速搅拌15-30分钟，直至细度达到要求范围后分别加入Acronal-7035和520，以800rpm搅拌5分钟，加入Texanol和丙二醇，使用8W调节粘度，搅拌直至分散均匀即得着色中漆。
反应釜中加入水，搅拌状态下分别加入NXZ、CF-10，搅拌均匀后分别加入SE-700，以800rpm搅拌5分钟，加入Texanol和丙二醇的预混合溶液，搅拌直至分散均匀即得面漆。
实施例2
一种清水混凝土表面防护用涂料，其配方为(重量百分比)：
清水混凝土表面防护用涂料2配方
制备方法为：
反应釜中分别加入水和乳液，搅拌均匀即可得底漆。
反应釜中加入水，搅拌状态下分别加入DF-01、EH-9，搅拌均匀后分别加入U-4550W和4004，以800rpm搅拌5分钟，加入Texanol和丙二醇的预混合溶液，搅拌直至分散均匀即得透明中漆。
反应釜中加入水，搅拌状态下分别加入DF-01、EH-9、731A，搅拌均匀后分别加入钛白粉与硅灰石，以1500rpm以上转速搅拌15-30分钟，直至细度达到要求范围后分别加入U-4550W和4004，以800rpm搅拌5分钟，加入Texanol和丙二醇，并使用817W调节粘度，搅拌直至分散均匀即得着色中漆。
反应釜中加入水，搅拌状态下分别加入DF-01、EH-9，搅拌均匀后分别加入500，以800rpm搅拌5分钟，加入Texanol和丙二醇的预混合溶液，搅拌直至分散均匀即得面漆。
实施例3
一种清水混凝土表面防护用涂料，其配方为(重量百分比)：
清水混凝土表面防护用涂料3配方
制备方法为：
反应釜中分别加入水和乳液，搅拌均匀即可得底漆。
反应釜中加入水，搅拌状态下分别加入154、CF-10，搅拌均匀后分别加入RS-998A和WS-405，以800rpm搅拌5分钟，加入Texanol和丙二醇的预混合溶液，搅拌直至分散均匀即得透明中漆。
反应釜中加入水，搅拌状态下分别加入154、CF-10、BR3，搅拌均匀后分别加入钛白粉、硫酸钡与硅灰石，以1500rpm以上转速搅拌15-30分钟，直至细度达到要求范围后分别加入RS-998A和WS-405，以800rpm搅拌5分钟，加入Texanol和丙二醇，并使用R150调节粘度，搅拌直至分散均匀即得着色中漆。
反应釜中加入水，搅拌状态下分别加入154、CF-10，搅拌均匀后分别加入4311A，以800rpm搅拌5分钟，加入Texanol和丙二醇的预混合溶液，搅拌直至分散均匀即得面漆。
依据本行业通用的测试方法，对本发明的涂料进行了性能检测，所用的测试方法如下：
1.低温稳定性
按照GB/T 9755-2001《合成树脂乳液外墙涂料》中规定相关方法测定。
2.附着力
按照GB/T 9286-1998《色漆和清漆漆膜的划格试验》测定。
3.耐碱性
按照GB/T 9265-1988《建筑涂料涂层耐碱性的测定》测定。
4.耐酸雨性
按照GB/T 9274-1988《色漆和清漆耐液体介质的测定》测定。
5.耐水性
按照GB/T 1733-1993《涂膜耐水性测定法》测定。
6.耐沾污性
按照GB/T 9780《建筑涂料涂层耐沾污性试验方法》测定。
7.耐人工气候老化性
按照GB/T 1865《色漆和清漆人工气候老化和人工辐射暴露(滤过的氙弧辐射)》测定。
性能测试结果见下表，显示其性能优异：
清水混凝土表面防护用涂料性能测试结果
Claims (9)
1.一种清水混凝土表面防护用涂料，其特征在于，所述涂料由底漆、中漆和面漆组成，所述底漆由有机硅乳液、助剂以及水组成；所述中漆为透明中漆和/或着色中漆；所述面漆由氟碳聚合物乳液、助剂以及水组成；其中，所述透明中漆由有机硅乳液、丙烯酸类聚合物乳液、助剂、以及水组成；所述着色中漆由有机硅乳液、纯丙聚合物乳液、颜料、填料、助剂以及水组成。
2.根据权利要求1所述的涂料，其特征在于，所述底漆各成分含量为有机硅乳液30％-70％，助剂1％-5％以及余量的水，总重量以100％计。
3.根据权利要求1所述的涂料，其特征在于，所述面漆各成分含量为氟碳聚合物乳液30％-70％，助剂1％-20％以及余量的水，总重量以100％计。
4.根据权利要求1所述的涂料，其特征在于，所述透明中漆各成分含量为有机硅乳液5％-20％，丙烯酸类聚合物乳液30％-60％，助剂3％-10％以及余量的水，总重量以100％计；所述着色中漆各成分含量为有机硅乳液3％-10％，纯丙聚合物乳液20％-50％，颜料5％-25％，填料10％-40％，助剂3％-10％以及余量的水，总重量以100％计。
5.根据权利要求1所述的涂料，其特征在于，所述有机硅乳液为水性硅烷和/或硅氧烷聚合物乳液。
6.根据权利要求1所述的涂料，其特征在于，所述丙烯酸类聚合物乳液为纯丙聚合物乳液、苯丙聚合物乳液、硅丙聚合物乳液中的一种和/或一种以上的混合物；所述填料为石英粉、重质碳酸钙、高岭土、硫酸钡、硅灰石、云母粉或滑石粉中的一种和/或一种以上的混合物；所述颜料为金红石型钛白粉，铁黄、铁红、炭黑中的一种和/或一种以上的混合物。
7.根据权利要求1所述的涂料，其特征在于，所述氟碳聚合物乳液为水性氟树脂聚合物。
8.根据权利要求1所述的涂料，其特征在于，所述助剂为润湿剂、分散剂、消泡剂、成膜助剂、助溶剂、防腐杀菌剂、流变助剂中的一种和/或一种以上的混合物。
9.清水混凝土表面防护用涂料在清水混凝土表面防护中的应用，其特征在于使用时先喷涂底漆，然后依次喷涂中漆和面漆。
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