CN106336758A - 一种渗透型可调色混凝土保护材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种渗透型可调色混凝土保护材料及其制备方法，涉及混凝土防护及装饰技术领域，由直接涂覆在混凝土表面的底涂、涂覆于所述底涂表面的面涂组成，所述底涂的原料按重量份数配比为,水溶性高分子2～20份、助渗乳液10～30份、硅烷化合物5～10份、填料20～40份、颜料2～8份、乳化剂1～3份、去离子水35～60份、1号助剂0～5份；所述面涂的原料按重量份数配比为，氟碳乳液70～94份、去离子水0～20份、2号助剂6～20份，底涂与基材、底涂与面涂之间具有优异的附着力；双层防护，即使面涂局部遭致破坏，底涂仍能发挥其装饰及防护效果，且本发明提供的产品无毒、无污染、无VOC排放，对环境友好。
Description
技术领域
本发明涉及混凝土防护及装饰技术领域，尤其涉及一种渗透型可调色混凝土保护材料及其制备方法。
背景技术
混凝土是一种复杂的、非均匀的多相体，水泥浆和混凝土的行为都不能用其中各组份单个行为的简单叠加来表征。水泥混凝土材料与大多数常用的建筑材料相同，是一种典型的多孔材料，其孔径各异、孔隙结构极为复杂，跨越了微观、细观、宏观三个尺度，已有研究表明混凝土的孔隙结构对其强度、抗渗性、变形等诸多宏观性能有重要影响。
我国正处于高速发展阶段，大量的基础设施建设都离不开水泥混凝土。从水泥材料的原理上来讲，水泥混凝土材料的强度性能会随使用时间的增加而持续增长，但由于防护不当，水泥混凝土早期破坏的情况大量出现，不仅影响混凝土的表面风貌，还影响了混凝土的宏观性能，严重影响了混凝土的使用寿命，造成巨大的经济损失。
依据混凝土的孔隙结构，为避免混凝土受到风刮雨淋、日晒盐侵造成的强度损失及外观破坏，目前已有许多研究致力于通过涂刷保护材料来改善混凝土外观，防止混凝土的早期破坏，并取得一定的进展。CN 102153949 A公开了“一种防清水混凝土涂料”，该涂料为三层体系，底涂为有机硅聚合物；中涂为由自交联聚合物、填料、颜料、其他助剂以及水组成的组合物；面涂为氟硅树脂聚合物，该涂料兼具装饰与防护功能，具有优异的封闭性、耐玷污性以及装饰性，但是该涂料三层均为成膜体系，一旦涂层局部遭到破坏，其防护效果及装饰效果将会大打折扣。CN 103881496 B公开了“一种混凝土透明保护涂料”，由底涂、中涂和面涂组成，底涂为烃基烷氧基硅烷；中涂为阳离子型丙烯酸系聚合物乳液成膜体系；面涂为pH值介于8～9的水性氟碳树脂和聚氨酯缔合型增稠剂体系。该体系对混凝土有较高的渗透型、良好的封闭性，优异的耐玷污性，有效防止霉菌滋生引起的混凝土表面发黑。但是该体系分为三层，施工复杂，且底涂直接采用烃基硅氧烷，会对中间涂层附着力产生不良影响。CN 105272357 A公开了一种“混凝土表面着色组合物”，混凝土表面着色组合物由8重量份的0.01～1nm的着色用染料、45重量份的离子交换水和乙二醇以7:3重量比混合而成的稀释剂、7重量份的甲基丙烯酸甲酯、0.06重量份的聚二甲基硅氧烷、0.5重量份的含氟聚合物、6重量份的胶态二氧化硅、25重量份的改性硅酸盐。该着色组合物可以渗透至混凝土内部，是混凝土颜色具有半永久的耐久力，表现出鲜艳的颜色，不会因混凝土表面结构破坏对其颜色造成损伤。但是该着色组合物具有制备简单、施工方便等优点，并具有卓越的装饰效果，但是其对混凝土的防护效果有所欠缺。
发明内容
本发明目的在于克服现有技术中的不足，提供一种渗透型可调色混凝土保护材料及其制备方法，不仅具有优异的着色性、坚固的色牢度，还具有杰出的防护功能。
本发明通过以下技术方案实现：一种渗透型可调色混凝土保护材料，由直接涂覆在混凝土表面的底涂、涂覆于所述底涂表面的面涂组成，所述底涂由以下重量份数的原料组成，水溶性高分子2～20份、助渗乳液10～30份、硅烷化合物5～10份、填料20～40份、颜料2～8份、乳化剂1～3份、去离子水35～60份、1号助剂0～5份，所述水溶性高分子选自聚乙烯醇、聚乙二醇、聚丙烯酸、聚马来酸中的至少一种，所述填料选自钛白、气硅、碳酸钙、高岭土、硅铝酸盐、硫酸钡中的至少一种，所述1号助剂选自分散剂、消泡剂、润湿剂、防腐剂、防霉剂、光稳定剂、pH值调节剂中的至少一种；所述面涂由以下重量份数的原料组成，氟碳乳液70～94份、去离子水0～20份、2号助剂6～20份，所述2号助剂包括成膜助剂、消泡剂、增稠剂中的至少一种。
优选地，所述2号助剂还包括消光粉。
优选地，所述助渗乳液选自丙烯酸乳液、硅丙乳液、苯丙乳液、丁苯乳液、醋丙乳液、环氧树脂乳液、有机硅乳液、丙烯酰胺乳液中的至少一种。
优选地，所述硅烷化合物选自氨烃基改性硅油、环氧烃基改性硅油、聚醚改性硅油、羟烃基改性硅油、羧烃基改性硅油、聚二甲基硅氧烷、丙基三甲氧基硅烷、丙基三乙氧基硅烷、正丁基三甲氧基硅烷、正丁基三乙氧基硅烷、异丁基三甲氧基硅烷、异丁基三乙氧基硅烷、正辛基三甲氧基硅烷、正辛基三乙氧基硅烷、异辛基三甲氧基硅烷、异辛基三乙氧基硅烷、正十二烷基三甲氧基硅烷、正十二烷基三乙氧基硅烷、十八烷基三甲氧基硅烷、十八烷基三乙氧基硅烷中的至少一种。
优选地，所述填料为硅烷偶联剂或钛酸酯偶联剂处理改性无机填料，其粒径在10～100nm之间。
优选地，所述颜料选自颜料红122、颜料蓝15：3、颜料黄14、苯胺黑中的至少一种，所述颜料为聚合物表面包覆改性超细颜料，所述改性超细颜料粒径在50～150nm之间。
优选地，所述乳化剂选自烷基羧酸盐、烷基硫酸盐、烷基芳基磺酸盐、烷基磷酸酯盐、脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、环己聚氧乙烯聚氧丙烯烷基酚醚、脂肪酸聚氧乙烯酯、多元醇脂肪酸酯、聚氧乙烯多元醇醚壬基酚聚氧乙烯醚中的至少一种。
优选地，所述氟碳乳液为FEVE水性氟碳乳液。
一种渗透型可调色混凝土保护材料的制备方法，包括以下步骤，
A、所述底涂制备步骤如下：
A1、称取硅烷化合物、去离子水、乳化剂，将10％～60％去离子水与全部乳化剂加入高速搅拌器中分散15min后，加入硅烷化合物低速搅拌10min，使其充分乳化；
A2、称取助渗乳液，将助渗乳液与A1步骤所得物料混合，低速搅拌15min后，形成强渗型乳液；
A3、称取水溶性高分子，将A1步骤中剩余的去离子水与水溶性高分子混合，加热至60℃，高速搅拌10min；
A4、称取润湿剂、消泡剂，将润湿剂加入A3步骤所得物料中，低速搅拌5min，再将消泡剂加入其中，低速搅拌5min；
A5、称取填料、分散剂，将填料加入A4步骤所得的物料中并低速搅拌15min，加入分散剂并低速搅拌10min，然后加入A2步骤所得的强渗型乳液并低速搅拌10min；
A6、称取防霉剂，将防霉剂加入A5步骤所得的物料中，低速搅拌20min；
A7、称取颜料，将颜料加入A6步骤所得的物料中，低速搅拌10min，即可得到所述底涂。
优选地，所述面涂制备步方法自B步骤、C步骤其中的一种，
B步骤如下：
B1、称取去离子水、消泡剂，将所述去离子水和消泡剂混合并高速搅拌15min；
B2、称取消光粉，将所述消光粉加入A1步骤所得的物料中，高速搅拌10min后低速搅拌5min；
B3、称取氟碳乳液和成膜助剂，将所述氟碳乳液和所述成膜助剂混合后加入B2步骤所得的物料中，低速搅拌10min，即可得到面涂，
C步骤如下：
C1、称取氟碳乳液，将所述氟碳乳液加入容器中低速搅拌5min；
C2、称取消泡剂、去离子水、成膜助剂，将消泡剂、去离子水、成膜助剂依次加入C1步骤所得的物料中并低速搅拌，其中前一物料加入10min后再加入后一物料，待所有物料完全加入后低速搅拌20min，即可得到面涂。
本发明的有益效果在于：采用硅烷化合物作为助渗剂，助渗乳液作为加固乳液，采用可渗透水溶性高分子包覆改性填料，改善填料粒子的分散性，使底涂得以渗透至混凝土内部1～2mm；硅烷化合物渗入混凝土孔隙中，在碱性混凝土作用下，与混凝土表面羟基反应形成三维交联网状结构，在助渗乳液的作用下，有效固定颜填料粒子，使混凝土拥有优异的着色性、色牢度以及耐久性；面涂采用水性氟碳成膜体系，具有优异的防水性、耐候性、耐玷污以及自清洁能力；底涂与基材、底涂与面涂之间具有优异的附着力；双层防护，即使面涂局部遭致破坏，底涂仍能发挥其装饰及防护效果；无毒、无污染、无VOC排放，对环境友好。
具体实施方式
实施例1 一种渗透型可调色混凝土保护材料，由直接涂覆在混凝土表面的底涂、涂覆于所述底涂表面的面涂组成，底涂的原料按重量配比为，水溶性高分子4.5kg、助渗乳液12kg、硅烷化合物5kg、填料24kg、颜料3kg、乳化剂1kg、去离子水50kg、1号助剂0.5kg；所述面涂的原料按重量配比为，氟碳乳液80kg、去离子水10kg、2号助剂10kg。
其中水溶性高分子为聚乙烯醇；助渗乳液为硅丙乳液；硅烷化合物为聚二甲基硅氧烷；填料由气硅、重质碳酸钙、钛白混合而成并经过硅烷偶联剂改性处理，三种组份之间的重量比为1:6:5，其粒径在10～100nm之间；1号助剂为OBPA；颜料为聚合物表面包覆改性超细苯胺黑，其粒径在50～150nm之间；氟碳乳液为FEVE水性氟碳乳液；2号助剂由成膜助剂、消泡剂、消光粉组成，其中成膜助剂为GVE成膜助剂、消泡剂为硅油、消光粉为PAM，三种组份之间的重量比为12:1:7，三种组份分开储存。
A、底涂制备步骤如下：
A1、称取硅烷化合物5kg、去离子水50kg、乳化剂1kg，将20kg去离子水与全部乳化剂加入高速搅拌器中分散15min后，加入硅烷化合物低速搅拌10min，使其充分乳化；
A2、称取助渗乳液12kg，将助渗乳液与A1步骤所得物料混合，低速搅拌15min后，形成强渗型乳液；
A3、称取水溶性高分子4.5kg，将A1步骤中剩余的去离子水与水溶性高分子混合，加热至60℃，高速搅拌10min；
A4、称取填料24kg，将填料加入A3步骤所得的物料中并低速搅拌15min，加入A2步骤所得的强渗型乳液并低速搅拌10min；
A5、称取防霉剂0.5kg，将防霉剂加入A4步骤所得的物料中，低速搅拌20min；
A6、称取颜料3kg，将颜料加入A5步骤所得的物料中，低速搅拌10min，即可得到底涂。
B、面涂制备步骤如下：
B1、称取去离子水10kg、消泡剂0.5kg，将所述去离子水和消泡剂混合并高速搅拌15min；
B2、称取消光粉3.5kg，将所述消光粉加入B1步骤所得的物料中，高速搅拌10min后低速搅拌5min；
B3、称取氟碳乳液80kg、成膜助剂6kg，将所述氟碳乳液和所述成膜助剂混合后加入B2步骤所得的物料中，低速搅拌10min，即可得到面涂。
其中所述高速搅拌器最高速度可达4000rpm，所述高速搅拌的速度在1900rpm～2100rpm之间，所述低速搅拌的速度在500rpm～700rpm之间。
本实施例所得调色混凝土保护材料性能指标见附表1。
实施例2 一种渗透型可调色混凝土保护材料，由直接涂覆在混凝土表面的底涂、涂覆于所述底涂表面的面涂组成，底涂的原料按重量配比为，水溶性高分子5kg、助渗乳液12kg、硅烷化合物6.5kg、填料22kg、颜料3kg、乳化剂1kg、去离子水50kg、1号助剂0.5kg；所述面涂的原料按重量配比为，氟碳乳液84kg、去离子水10kg、2号助剂7kg。
其中水溶性高分子为聚乙烯醇；助渗乳液为丙烯酸乳液；硅烷化合物由聚二甲基硅氧烷、异丁基三乙氧基硅烷组成，两种组份的重量比为8:5；乳化剂为十二烷基苯磺酸钠；填料由重质碳酸钙、钛白组成并经过钛酸酯偶联剂改性处理，两种组份的重量比为6:5，其粒径在10～100nm之间；所述1号助剂为OBPA，颜料为聚合物表面包覆改性超细颜料红122，其粒径在50～150nm之间；氟碳乳液为FEVE水性氟碳乳液；2号助剂由成膜助剂、消泡剂组成，其中成膜助剂为GVE成膜助剂、消泡剂为硅油，两种组份之间的重量比为13:1，两种组份分开储存。
A、底涂制备步骤如下：
A1、称取硅烷化合物6.5kg、去离子水50kg、乳化剂1kg，将20kg去离子水与全部乳化剂加入高速搅拌器中分散15min后，加入硅烷化合物低速搅拌10min，使其充分乳化；
A2、称取助渗乳液12kg，将助渗乳液与A1步骤所得物料混合，低速搅拌15min后，形成强渗型乳液；
A3、称取水溶性高分子5kg，将A1步骤中剩余的去离子水与水溶性高分子混合，加热至60℃，高速搅拌10min；
A4、称取填料22kg，将填料加入A3步骤所得的物料中并低速搅拌15min，加入A2步骤所得的强渗型乳液并低速搅拌10min；
A5、称取防霉剂0.5kg，将防霉剂加入A4步骤所得的物料中，低速搅拌20min；
A6、称取颜料3kg，将颜料加入A5步骤所得的物料中，低速搅拌10min，即可得到所述底涂。
C、面涂制备步骤如下：
C1、称取氟碳乳液84kg，将氟碳乳液加入容器中低速搅拌5min；
C2、称取消泡剂0.5kg、去离子水10kg、成膜助剂6.5kg，将所述消泡剂、去离子水、成膜助剂依次加入C1步骤所得的物料中并低速搅拌，其中前一物料加入10min后再加入后一物料，待所有物料完全加入后低速搅拌20min，即可得到面涂，
其中所述高速搅拌器最高速度可达4000rpm，所述高速搅拌的速度在1900rpm～2100rpm之间，所述低速搅拌的速度在500rpm～700rpm之间。
本实施例所得调色混凝土保护材料性能指标见附表1。
实施例3 一种渗透型可调色混凝土保护材料，由直接涂覆在混凝土表面的底涂、涂覆于所述底涂表面的面涂组成，底涂的原料按重量配比为，水溶性高分子4kg、助渗乳液12.5kg、硅烷化合物6kg、填料24kg、颜料2kg、乳化剂1kg、去离子水50kg、1号助剂0.5kg；面涂的原料按重量配比为，氟碳乳液84kg、去离子水10kg、2号助剂7kg。
其中水溶性高分子为聚丙烯酸；助渗乳液为硅丙乳液；硅烷化合物为异丁基三乙氧基硅烷；乳化剂为十二烷基苯磺酸钠；填料由硅铝酸钠、重质碳酸钙、钛白混合而成并经过钛酸酯偶联剂改性处理，三种组份的重量比为2:3:1，其粒径在10～100nm之间；颜料为聚合物表面包覆改性超细颜料蓝15：3，其粒径在50～150nm之间；1号助剂为OBPA；氟碳乳液为FEVE水性氟碳乳液；2号助剂由成膜助剂、消泡剂组成，其中成膜助剂为GVE成膜助剂、消泡剂为硅油，两种组份之间的重量比为13:1，两种组份分开储存。
A、底涂制备步骤如下：
A1、称取硅烷化合物6kg、去离子水50kg、乳化剂1kg，将20kg去离子水与全部乳化剂加入高速搅拌器中分散15min后，加入硅烷化合物低速搅拌10min，使其充分乳化；
A2、称取助渗乳液12.5kg，将助渗乳液与A1步骤所得物料混合，低速搅拌15min后，形成强渗型乳液；
A3、称取水溶性高分子4kg，将A1步骤中剩余的去离子水与水溶性高分子混合，加热至60℃，高速搅拌10min；
A4、称取填料24kg，将填料加入A3步骤所得的物料中并低速搅拌15min，加入A2步骤所得的强渗型乳液并低速搅拌10min；
A5、称取防霉剂0.5kg，将防霉剂加入A4步骤所得的物料中，低速搅拌20min；
A6、称取颜料2kg，将颜料加入A5步骤所得的物料中，低速搅拌10min，即可得到所述底涂。
C、面涂制备步骤如下：
C1、称取氟碳乳液84kg，将氟碳乳液加入容器中低速搅拌5min；
C2、称取消泡剂0.5kg、去离子水10kg、成膜助剂6.5kg，将所述消泡剂、去离子水、成膜助剂依次加入C1步骤所得的物料中并低速搅拌，其中前一物料加入10min后再加入后一物料，待所有物料完全加入后低速搅拌20min，即可得到面涂。
其中高速搅拌器最高速度可达4000rpm，高速搅拌的速度在1900rpm～2100rpm之间，低速搅拌的速度在500rpm～700rpm之间。
本实施例所得调色混凝土保护材料性能指标见附表1。
实施例4 一种渗透型可调色混凝土保护材料，由直接涂覆在混凝土表面的底涂、涂覆于所述底涂表面的面涂组成，底涂的原料按重量配比为，水溶性高分子4kg、助渗乳液10kg、硅烷化合物10kg、填料32kg、颜料2.5kg、乳化剂1kg、去离子水40kg、1号助剂0.5kg；所述面涂的原料按重量配比为，氟碳乳液93kg、2号助剂7kg。
其中水溶性高分子由聚丙烯酸、聚乙烯醇组成，两种组份之间的重量比为1:3；助渗乳液为丙烯酸乳液；硅烷化合物为异丁基三乙氧基硅烷；乳化剂为烷基酚聚氧乙烯醚；填料由气硅、重质碳酸钙、钛白混合而成并经过钛酸酯偶联剂改性处理，三种组份的重量比为5:6:5，其粒径在10～100nm之间；颜料为聚合物表面包覆改性超细颜料红122，其粒径在50～150nm之间；1号助剂为OBPA；氟碳乳液为FEVE水性氟碳乳液；2号助剂由成膜助剂、消泡剂组成，其中成膜助剂为GVE成膜助剂、消泡剂为硅油，两种组份之间的重量比为13:1，两种组份分开储存。
A、底涂制备步骤如下：
A1、称取硅烷化合物10kg、去离子水40kg、乳化剂1kg，将20kg去离子水与全部乳化剂加入高速搅拌器中分散15min后，加入硅烷化合物低速搅拌10min，使其充分乳化；
A2、称取助渗乳液10kg，将助渗乳液与A1步骤所得物料混合，低速搅拌15min后，形成强渗型乳液；
A3、称取水溶性高分子4kg，将A1步骤中剩余的去离子水与水溶性高分子混合，加热至60℃，高速搅拌10min；
A4、称取填料32kg，将填料加入A3步骤所得的物料中并低速搅拌15min，加入A2步骤所得的强渗型乳液并低速搅拌10min；
A5、称取防霉剂0.5kg，将防霉剂加入A4步骤所得的物料中，低速搅拌20min；
A6、称取颜料2.5kg，将颜料加入A5步骤所得的物料中，低速搅拌10min，即可得到所述底涂。
C、面涂制备步骤如下：
C1、称取氟碳乳液93kg，将氟碳乳液加入容器中低速搅拌5min；
C2、称取消泡剂0.5kg、成膜助剂6.5kg，将所述消泡剂、成膜助剂依次加入C1步骤所得的物料中并低速搅拌，其中前一物料加入10min后再加入后一物料，待所有物料完全加入后低速搅拌20min，即可得到面涂。
其中高速搅拌器最高速度可达4000rpm，高速搅拌的速度在1900rpm～2100rpm之间，低速搅拌的速度在500rpm～700rpm之间。
本实施例所得调色混凝土保护材料性能指标见附表1。
实施例5 一种渗透型可调色混凝土保护材料，由直接涂覆在混凝土表面的底涂、涂覆于所述底涂表面的面涂组成，所述底涂的原料按重量配比为，水溶性高分子4kg、助渗乳液10kg、硅烷化合物10kg、填料32kg、颜料2kg、乳化剂1kg、去离子水40kg、1号助剂1kg；所述面涂的原料按重量配比为，氟碳乳液72.5kg、去离子水15kg、2号助剂12.5kg。
其中水溶性高分子为聚乙烯醇；助渗乳液为丙烯酸乳液；硅烷化合物为异丁基三乙氧基硅烷；乳化剂为T-80；填料由硅铝酸钠、重质碳酸钙、钛白混合而成并经过钛酸酯偶联剂改性处理，三种组份的重量比为5:6:5，其粒径在10～100nm之间；颜料为聚合物表面包覆改性超细苯胺黑，其粒径在50～150nm之间；1号助剂由润湿剂、消泡剂、防霉剂组成，其中润湿剂为聚氧乙烯脂肪醇醚、消泡剂为硅油、防霉剂为OBPA，三种组份之间的重量比为3:2:5；氟碳乳液为FEVE水性氟碳乳液；2号助剂由成膜助剂、消泡剂、消光粉组成，其中成膜助剂为GVE成膜助剂、消泡剂为硅油、消光粉为PAM，三种组份之间的重量比为12:1:12，三种组份分开储存。
A、底涂制备步骤如下：
A1、称取硅烷化合物10kg、去离子水40kg、乳化剂1kg，将20kg去离子水与全部乳化剂加入高速搅拌器中分散15min后，加入硅烷化合物低速搅拌10min，使其充分乳化；
A2、称取助渗乳液10kg，将助渗乳液与A1步骤所得物料混合，低速搅拌15min后，形成强渗型乳液；
A3、称取水溶性高分子4kg，将A1步骤中剩余的去离子水与水溶性高分子混合，加热至60℃，高速搅拌10min；
A4、称取润湿剂0.3kg、消泡剂0.2kg，将润湿剂加入A3步骤所得物料中，低速搅拌5min，再将消泡剂加入其中，低速搅拌5min；
A5、称取填料32kg，将填料加入A4步骤所得的物料中并低速搅拌15min，加入A2步骤所得的强渗型乳液并低速搅拌10min；
A6、称取防霉剂0.5kg，将防霉剂加入A5步骤所得的物料中，低速搅拌20min；
A7、称取颜料2kg，将颜料加入A6步骤所得的物料中，低速搅拌10min，即可得到底涂。
B、面涂制备步骤如下：
B1、称取去离子水15kg、消泡剂0.5kg，将所述去离子水和消泡剂混合并高速搅拌15min；
B2、称取消光粉6kg，将所述消光粉加入B1步骤所得的物料中，高速搅拌10min后低速搅拌5min；
B3、称取氟碳乳液72.5kg、成膜助剂6kg，将所述氟碳乳液和所述成膜助剂混合后加入B2步骤所得的物料中，低速搅拌10min，即可得到面涂。
其中高速搅拌器最高速度可达4000rpm，所述高速搅拌的速度在1900rpm～2100rpm之间，所述低速搅拌的速度在500rpm～700rpm之间。
本实施例所得调色混凝土保护材料性能指标见附表1。
实施例6 一种渗透型可调色混凝土保护材料，包括底涂和面涂，其中所述面涂为亚光透明氟碳面涂。所述底涂的原料按重量配比为，水溶性高分子2kg、助渗乳液10.5kg、硅烷化合物12kg、填料35kg、颜料2kg、乳化剂1kg、去离子水36kg、1号助剂1.5kg；所述面涂的原料按重量配比为，氟碳乳液84kg、去离子水10kg、2号助剂6kg。
其中所述水溶性高分子为聚乙烯醇；所述助渗乳液为丙烯酸乳液；所述硅烷化合物为异丁基三乙氧基硅烷；所述乳化剂为T-80；所述填料由硅铝酸钠、重质碳酸钙、钛白、气硅混合而成并经过钛酸酯偶联剂改性处理，四种组份的重量比为2:2:1:2，其粒径在10～100nm之间；所述颜料为聚合物表面包覆改性超细颜料黄14，其粒径在50～150nm之间；所述1号助剂由润湿剂、分散剂、消泡剂、防霉剂组成，其中润湿剂为聚氧乙烯脂肪醇醚、分散剂为聚乙二醇200、消泡剂为硅油、防霉剂为OBPA，四种组份之间的重量比为3:3:4:5；所述氟碳乳液为FEVE水性氟碳乳液；所述2号助剂为成膜助剂，所述成膜助剂为GVE成膜助剂。
A、所述底涂制备步骤如下：
A1、称取硅烷化合物12kg、去离子水36kg、乳化剂1kg，将20kg去离子水与全部乳化剂加入高速搅拌器中分散15min后，加入硅烷化合物低速搅拌10min，使其充分乳化；
A2、称取助渗乳液10.5kg，将助渗乳液与A1步骤所得物料混合，低速搅拌15min后，形成强渗型乳液；
A3、称取水溶性高分子2kg，将A1步骤中剩余的去离子水与水溶性高分子混合，加热至60℃，高速搅拌10min；
A4、称取润湿剂0.3kg、消泡剂0.4kg，将润湿剂加入A3步骤所得物料中，低速搅拌5min，再将消泡剂加入其中，低速搅拌5min；
A5、称取填料35kg、分散剂0.3kg，将填料加入A4步骤所得的物料中并低速搅拌15min，加入分散剂并低速搅拌10min，然后加入A2步骤所得的强渗型乳液并低速搅拌10min；
A6、称取防霉剂0.5kg，将防霉剂加入A5步骤所得的物料中，低速搅拌20min；
A7、称取颜料2kg，将颜料加入A6步骤所得的物料中，低速搅拌10min，即可得到所述底涂。
C、面涂制备步骤如下：
C1、称取氟碳乳液93kg，将氟碳乳液加入容器中低速搅拌5min；
C2、称取去离子水10kg、成膜助剂6kg，将所述去离子水、成膜助剂依次加入C1步骤所得的物料中并低速搅拌，其中前一物料加入10min后再加入后一物料，待所有物料完全加入后低速搅拌20min，即可得到面涂。
其中所述高速搅拌器最高速度可达4000rpm，所述高速搅拌的速度在1900rpm～2100rpm之间，所述低速搅拌的速度在500rpm～700rpm之间。
本实施例所得调色混凝土保护材料性能指标见附表1。
实施例6 一种渗透型可调色混凝土保护材料，由直接涂覆在混凝土表面的底涂、涂覆于所述底涂表面的面涂组成，底涂的原料按重量配比为，水溶性高分子2kg、助渗乳液11.5kg、硅烷化合物10kg、填料35kg、颜料2kg、乳化剂2kg、去离子水36kg、1号助剂1.5kg；所述面涂的原料按重量配比为，氟碳乳液70kg、去离子水15.5kg、2号助剂14.5kg。
其中水溶性高分子为聚乙烯醇；助渗乳液为苯丙乳液；硅烷化合物为异丁基三乙氧基硅烷；乳化剂由烷基硫酸盐、壬基酚聚氧乙烯醚组成，烷基硫酸盐为SDS-80、壬基酚聚氧乙烯醚为NP-10；填料由硅铝酸钠、重质碳酸钙、钛白、气硅混合而成并经过钛酸酯偶联剂改性处理，四种组份的重量比为2:2:1:2，其粒径在10～100nm之间；颜料为聚合物表面包覆改性超细颜料黄14，其粒径在50～150nm之间；1号助剂由润湿剂、分散剂、消泡剂、防霉剂组成，其中润湿剂为聚氧乙烯脂肪醇醚、分散剂为聚乙二醇200、消泡剂为硅油、防霉剂为OBPA，四种组份之间的重量比为3:3:4:5；氟碳乳液为FEVE水性氟碳乳液；2号助剂由消光粉、成膜助剂、消泡剂组成，其中消光粉为PAM、成膜助剂为GVE成膜助剂、消泡剂为硅油，三种组份之间的重量比为16:12:1，三种组份分开储存。
A、底涂制备步骤如下：
A1、称取硅烷化合物10kg、去离子水36kg、乳化剂2kg，将20kg去离子水与全部乳化剂加入高速搅拌器中分散15min后，加入硅烷化合物低速搅拌10min，使其充分乳化；
A2、称取助渗乳液11.5kg，将助渗乳液与A1步骤所得物料混合，低速搅拌15min后，形成强渗型乳液；
A3、称取水溶性高分子2kg，将A1步骤中剩余的去离子水与水溶性高分子混合，加热至60℃，高速搅拌10min；
A4、称取润湿剂0.3kg、消泡剂0.4kg，将润湿剂加入A3步骤所得物料中，低速搅拌5min，再将消泡剂加入其中，低速搅拌5min；
A5、称取填料35kg、分散剂0.3kg，将填料加入A4步骤所得的物料中并低速搅拌15min，加入分散剂并低速搅拌10min，然后加入A2步骤所得的强渗型乳液并低速搅拌10min；
A6、称取防霉剂0.5kg，将防霉剂加入A5步骤所得的物料中，低速搅拌20min；
A7、称取颜料2kg，将颜料加入A6步骤所得的物料中，低速搅拌10min，即可得到所述底涂。
B、面涂制备步骤如下：
B1、称取去离子水15.5kg、消泡剂0.5kg，将所述去离子水和消泡剂混合并高速搅拌15min；
B2、称取消光粉8kg，将所述消光粉加入B1步骤所得的物料中，高速搅拌10min后低速搅拌5min；
B3、称取氟碳乳液70kg、成膜助剂6kg，将所述氟碳乳液和所述成膜助剂混合后加入B2步骤所得的物料中，低速搅拌10min，即可得到所述面涂。
其中高速搅拌器最高速度可达4000rpm，高速搅拌的速度在1900rpm～2100rpm之间，低速搅拌的速度在500rpm～700rpm之间。
本实施例所得调色混凝土保护材料性能指标见附表1。
附表1
抗泛碱性、抗盐析性：按照JG/T 210-2007《建筑内外墙用底漆》测定。
附着力：按照GB/T 9286-1998《色漆和清漆漆膜的划格实验》测定。
铅笔硬度：按照GB/T 6739-2006《色漆和清漆铅笔法测定漆膜硬度》测定。
耐冲击：按照GB/T 1732-93《漆膜耐冲击测定法》测定。
对于本领域的普通技术人员而言，具体实施例只是对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种渗透型可调色混凝土保护材料，其特征在于：由直接涂覆在混凝土表面的底涂、涂覆于所述底涂表面的面涂组成，所述底涂由以下重量份数的原料组成，水溶性高分子2～20份、助渗乳液10～30份、硅烷化合物5～10份、填料20～40份、颜料2～8份、乳化剂1～3份、去离子水35～60份、1号助剂0～5份，所述水溶性高分子选自聚乙烯醇、聚乙二醇、聚丙烯酸、聚马来酸中的至少一种，所述填料选自钛白、气硅、碳酸钙、高岭土、硅铝酸盐、硫酸钡中的至少一种，所述1号助剂选自分散剂、消泡剂、润湿剂、防腐剂、防霉剂、光稳定剂、pH值调节剂中的至少一种；所述面涂由以下重量份数的原料组成，氟碳乳液70～94份、去离子水0～20份、2号助剂6～20份，所述2号助剂包括成膜助剂、消泡剂、增稠剂中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的一种渗透型可调色混凝土保护材料，其特征在于：所述2号助剂还包括消光粉。
3.根据权利要求1所述的一种渗透型可调色混凝土保护材料，其特征在于：所述助渗乳液选自丙烯酸乳液、硅丙乳液、苯丙乳液、丁苯乳液、醋丙乳液、环氧树脂乳液、有机硅乳液、丙烯酰胺乳液中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的一种渗透型可调色混凝土保护材料，其特征在于：所述硅烷化合物选自氨烃基改性硅油、环氧烃基改性硅油、聚醚改性硅油、羟烃基改性硅油、羧烃基改性硅油、聚二甲基硅氧烷、丙基三甲氧基硅烷、丙基三乙氧基硅烷、正丁基三甲氧基硅烷、正丁基三乙氧基硅烷、异丁基三甲氧基硅烷、异丁基三乙氧基硅烷、正辛基三甲氧基硅烷、正辛基三乙氧基硅烷、异辛基三甲氧基硅烷、异辛基三乙氧基硅烷、正十二烷基三甲氧基硅烷、正十二烷基三乙氧基硅烷、十八烷基三甲氧基硅烷、十八烷基三乙氧基硅烷中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的一种渗透型可调色混凝土保护材料，其特征在于：所述填料为硅烷偶联剂或钛酸酯偶联剂处理改性无机填料，其粒径在10～100nm之间。
6.根据权利要求1所述的一种渗透型可调色混凝土保护材料，其特征在于：所述颜料选自颜料红122、颜料蓝15：3、颜料黄14、苯胺黑中的至少一种，所述颜料为聚合物表面包覆改性超细颜料，所述改性超细颜料粒径在50～150nm之间。
7.根据权利要求1所述的一种渗透型可调色混凝土保护材料，其特征在于：所述乳化剂选自烷基羧酸盐、烷基硫酸盐、烷基芳基磺酸盐、烷基磷酸酯盐、脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、环己聚氧乙烯聚氧丙烯烷基酚醚、脂肪酸聚氧乙烯酯、多元醇脂肪酸酯、聚氧乙烯多元醇醚壬基酚聚氧乙烯醚中的至少一种。
8.根据权利要求1所述的一种渗透型可调色混凝土保护材料，其特征在于：所述氟碳乳液为FEVE水性氟碳乳液。
9.根据权利要求1所述的一种渗透型可调色混凝土保护材料的制备方法，其特征在于，
A、所述底涂制备步骤如下：
A1、称取硅烷化合物、去离子水、乳化剂，将10％～60％去离子水与全部乳化剂加入高速搅拌器中分散15min后，加入硅烷化合物低速搅拌10min，使其充分乳化；
A2、称取助渗乳液，将助渗乳液与A1步骤所得物料混合，低速搅拌15min后，形成强渗型乳液；
A3、称取水溶性高分子，将A1步骤中剩余的去离子水与水溶性高分子混合，加热至60℃，高速搅拌10min；
A4、称取润湿剂、消泡剂，将润湿剂加入A3步骤所得物料中，低速搅拌5min，再将消泡剂加入其中，低速搅拌5min；
A5、称取填料、分散剂，将填料加入A4步骤所得的物料中并低速搅拌15min，加入分散剂并低速搅拌10min，然后加入A2步骤所得的强渗型乳液并低速搅拌10min；
A6、称取防霉剂，将防霉剂加入A5步骤所得的物料中，低速搅拌20min；
A7、称取颜料，将颜料加入A6步骤所得的物料中，低速搅拌10min，即可得到所述底涂。
10.根据权利要求9所述的一种渗透型可调色混凝土保护材料的制备方法，其特征在于：所述的面涂制备方法选自B步骤、C步骤中的一种，
所述B步骤如下：
B1、称取去离子水、消泡剂，将所述去离子水和消泡剂混合并高速搅拌15min；
B2、称取消光粉，将所述消光粉加入A1步骤所得的物料中，高速搅拌10min后低速搅拌5min；
B3、称取氟碳乳液和成膜助剂，将所述氟碳乳液和所述成膜助剂混合后加入B2步骤所得的物料中，低速搅拌10min，即可得到所面涂，
所述C步骤如下：
C1、称取氟碳乳液，将所述氟碳乳液加入容器中低速搅拌5min；
C2、称取消泡剂、去离子水、成膜助剂，将所述消泡剂、去离子水、成膜助剂依次加入C1步骤所得的物料中并低速搅拌，其中前一物料加入10min后再加入后一物料，待所有物料完全加入后低速搅拌20min，即可得到所述面涂。
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|---|---|---|---|
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| TR01 | Transfer of patent right | ||
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Address after: 450000 No.69, 16 / F, building 5, No.316, Lianhua street, high tech Industrial Development Zone, Zhengzhou City, Henan Province Patentee after: Henan Chang'an Transportation Technology Development Co.,Ltd. Address before: 450000 No.69, 16 / F, building 5, No.316, Lianhua street, high tech Industrial Development Zone, Zhengzhou City, Henan Province Patentee before: HENAN CHANGAN ROAD ENGINEERING Co.,Ltd. |
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