高铁桥梁混凝土聚脲涂料的封闭底漆开发.pdf

第 4 2卷第 1 0期 2 0 1 3年 1 0月 当 代 化 工 C o n t e mp o r a r y C h e mi c a l I n d u s t r y V O 4 2 N O 1 0 O c t o b e r 2 0 1 3 高铁桥梁混凝土聚脲涂料的封闭底漆开发 杨 熙 ( 贵州工业职业技术学院，贵州 贵阳 5 5 0 0 0 8 ) 摘 要：采用混凝土表面涂层保护技术对高铁桥梁混凝土进行防蚀保护，自制羟基树脂和异氰酸酯预聚物 等原料 ，合成一种适用于聚脲涂料的环氧一 聚氨酯体系的混凝土封闭底漆。提高了聚脲涂层对基材的附着力， 还有效封闭混凝土表面。 关键词：聚脲；封闭底漆 ；环氧一 聚氨酯体系；开发 中图分类号 ：T Q 6 3 0 文献标识码 ： A 文章编号 ： 1 6 7 1 - 0 4 6 0( 2 0 1 3 )1 0 1 3 7 0 0 2 De ve l o pm e nt o f t h e Co nc r e t e Pr i me r Se a l e r o f Po l y ur e a Co a t i n g s f o r Hi g h - s pe e d Ra i l wa y Br i dg e YANG xi ( Gu i z h o u I n d u s t r y P o l y t e c h n i c Co l l e g e ， Gu i z h o u Gu i y a n g 5 5 0 0 0 8，Ch i n a ) Ab s t r a c t ： T h e c o n c r e t e c o a t i n g p r o t e c t i o n t e c h n o l o g y h a s b e e n u s e d f o r c o r r o s i o n p r o t e c t i o n o f h i g h s p e e d r a i l b r i d g e c o n c r e t e S e l ma d e h y d r o x y r e s i n a n d i s o c y a n a t e e s t e r p r e p o l y me r we r e u s e d t o s y n t h e s i z e a k i n d o f c o n c r e t e p r i me r s e a l e r fo r p ol y ur e a c oa t i n gs e po xy p ol y ur e t h a n e s ys t e m The c o nc r e t e pr i me r s e a l e r no t on l y c a n i mp r o ve t he po l yu r ea c o a t i ng a dh e s i o n t o t he s u bs t r a t e ， b ut a l s o e ffe c t i ve l y s e a l t he s ur f a c e o f t h e c o nc r e t e Ke y wor ds ： Po l yu r e a ： Pr i me r s e a l e r ： Epo x ypo l y ur e t ha n e s y s t e m ： De ve l op me nt 混凝土由其通用性和经济性广泛用于高铁桥梁 修建 。但混凝土使用环境复杂 ，长期与各种腐蚀性 介质接触 ，自身受到侵蚀非常严重 。先进的防护涂 层技术是提高混凝土耐久性的有效措施 ，然而造成 涂层失效 的主要原 因是涂层与混凝土之问的界面破 坏 ，提高聚脲涂层与混凝土之间的粘结是对混凝土 进行有效保护的关键 。封闭底漆作为直接与基体 相连接的部分 ，其涂覆性 、渗透性的好坏 ，将决定 整个防护涂层和基体的附着性能 ，最终对涂层的整 体性能产生影响。所以为了能最大限度地发挥聚脲 涂料的性能优势 ，提高聚脲产品与基材的附着力 ， 我们开发合成一种适用于聚脲涂料的环氧一 聚氨酯 体系的混凝土封闭底漆，提高了聚脲涂层对基材的 附着力 ，还对混凝土表面进行有效封闭 。 l 实验部分 1 1 原材料和试验仪器 1 1 1 主要原材料 聚酯树脂 ：自制 ；C Y D1 2 8 ：岳阳化工厂 ；C 9 树脂 ：齐鲁石化 ；醋酸丁酯；二甲苯 ；T 一 1 2 1 1 2 试验仪器 脱法附着力测试仪 1 _ 2 环氧一 聚氨酯封闭底漆的制备 1 2 1 环氧一 聚氨酯封闭底漆配方 采用环氧一 聚氨酯体系 ，其 中羟基组分中选择 采用羟基环氧树脂 、羟基聚酯树脂组成 ，同时选择 合适的树脂填料以及溶剂 、助剂等组成 ，羟基环氧 树脂选择现有成熟的环氧树脂进行筛选 ，羟基聚酯 树脂采 用 自己合成 ；异氰酸酯组分采用碳化改性 MD 1( 即液化 MD I )与聚醚 、聚酯合成 。 ( 1 )羟基树脂的合成 通过对比不同厂家的羟基聚酯 ，经过分析 、讨 论 ，决定合成一个羟值在 1 2 0 m g K O H g的树脂 ，原 材料选用豆油酸 、甘油 、苯甲酸 、顺丁烯二酸酐 、 邻苯二甲酸酐 、二甲苯等组成。大体配方如表 1 。 表 1 羟基树脂配方 Ta bl e 1 Hydr o x y r e s i n f or mul at i on ( 2 )异氰酸酯预聚物的合成( 表 2 ) ( 3 )涂料配置f 表 3 1 1 2 2 环氧一 聚氨酯封闭底漆的制备 S F J 4 0 0多功能搅拌机 ； 烘箱 ； 涂一 4黏度计 ； 拉 ( 1 ) 羟基树脂合成工艺 ： 按照配方量将豆油酸 、 基金项 目： 贵州 I 省科技厅 自然基金项 目，项目号：黔科合 J字 2 0 1 1 2 0 l 8号 收稿 日期： 2 0 1 3 0 4 2 7 作者简介： 杨熙 ( 1 9 8 1 一) ，女，贵州贵 阳人 ，讲师，2 0 0 4年毕业于湖南大学化学工程与工艺专业，研究方向：高分子材料合成和应用。E - m a i l 2 7 8 3 0 6 4 8 5 q q c o m。 第4 2 卷第 1 0 期 杨熙： 高铁桥梁混凝土聚脲涂料的封闭底漆开发 1 3 7 1 甘油 、苯 甲酸 、顺丁烯二酸酐 、邻苯二 甲酸酐 、二 甲苯等配入四口烧瓶 ，升温到 1 8 0，维持 1 h ， 然后逐步升温到 2 2 0 ( 每小时升温 l 0 o C) ， 维持 4 h测酸值( 酸值小于等于 5 mg K O H g) ， 继续维持 ， 直到物料粘度为 8 0 0 0 1 0 0 0 0 c p s( 取 7 0份釜内物 加 3 0份二 甲苯兑稀 ，在( 2 32)条件下检测 ) ， 即可加入兑稀二 甲苯，出料。 ( 2) 异氰酸酯预聚物合成工艺 ： 按照配方将原 材料配入四口烧瓶 ， 在 8 0 c C 保温 4 6 h ， 直至 N C O 值变化在 0 2 范围内。降温出料 。 1 3 环氧一 聚氨酯封闭底漆性能检测 按照配方 2两份 ， 配方 1 一份的比例进行调漆 ， 喷涂在马 口铁板上进行冲击性能 、柔韧性等的检测 ，刷涂在混凝土表面上进行附着力检测 ，另在该 底漆上再喷涂聚脲涂料后 ，再进行附着力 、封闭性 能检测 ( 表 4) 。 表 2 异氰酸酯预聚物配方 Ta bl e 2 l s o c ya na t e pr e pol yme r f or mul a t i o ns 表 3 涂 料配方 Ta bl e 3 Co a t i ng f o r m ul at i ons 冲击性能结果 ( 膜厚控制干膜为 6 O m) 5 0 k gc m 柔韧性结果如下 ( 膜厚控制干膜为6 o m) 1 m m 与混凝土附着力 ( 每平方米 0 3 k g 涂料 )4 2 MP a 与 聚 脲 涂 料 附 着 力 星 0 涂 涂 ， 涂 料 表 干 后 ， 喷 3 5 M P a2 涂 聚 脲 涂 料 m m ) 封闭性能 ( 刷涂涂料后，在喷涂聚脲后 ，表面出现的针孔 数，每平方米针 L 数为 0 1 为优，每平方米针孔数为2 5 优 为合格，每平方米针孔数大于 5为差。 ) 2 结 论 由于聚脲涂料 固化时间短 ，对底材的湿 润性 差 ，黏附度低 ，会造成涂层与混凝土界面脱落 ，所 以开发研制的这种环氧一 聚氨酯体系的封闭底漆具 有 良好渗透性 ， 对基材的水分 、 气孔进行 良好封闭 ， 修正基材表面微小缺陷；其环氧基 团和一 H 保证其 对基材优异的封闭性和附着力 ；氨酯键能在高聚物 分子之间形成非环及 或环形的氢键，能使涂膜具 有很高的韧性和延展性 ，提高底漆与涂层匹配性 ； 并且其施工流动性好 、固化速度快，施工过程中受 环境温度和湿度的影响小 ， 可以满足野外施工要求。 完全对高铁桥梁混凝土使用 的聚脲涂层起到了渗透 封闭、强化基层和增强附着力的作用 。 参考文献 ： 1 李伟华， 等， 钢筋混凝土结构的腐蚀与涂层防护f J 现代涂料与涂装 ， 2 o 0 8( 3) ：3 1 3 4 2 廖有为， 等 喷涂聚脲防水涂层体系的确定及其在 “ 南水北调”工程 中的应用研究 J 中国涂料，2 0 0 9( 1 0 ) ：3 5 3 9 3 刘彦东， 等 环氧基聚脲封闭底涂的性能研究 J l_ 上海涂料， 2 0 0 9 ( 5) ： 1 6 -1 8 4 肖鑫， 等 ， 混凝土封闭底漆的研制 J l_ ， 电镀与涂饰 ， 2 0 0 9 ( 6) ： 6 0 6 3 5 周玉生，等 ，室温固化水性环氧混凝土封闭底涂的配方设计 涂料 工业 ，2 0 0 9( 3) ：6 4 6 7 6 李运德， 等 ，潮差区混凝土结构表面湿固化封闭底漆的研制 J 】 涂料 工 业 ，2 0 0 8，3 8(7 ) ：6 3 6 5 ( 上接 第 1 3 6 9页 ) 2 刘建芳 ，赵源，顾卡丽，李健废润滑油再生技术与研究进展【 J l武 汉工业学院学报，2 0 1 0 ，2 9 ( 3 ) ：3 9 4 3 3何 大钧 工业废 油的净化再生 M 北 京 ：机械工业 出版社 ， 2 0 0l ：7 0 - 7 7 4郑发正，谢凤润滑剂性质与应JE ll M 北京 ：中国石化出版社， 2 0 0 6。3 43 6 5 杨树花 废润滑油溶剂精制工艺探讨叨 润滑油 ，1 9 9 3 ( 3 ) ：3 6 3 7 1 6 j S t a e h o w i a k G W Wa s t e O i l R e R e fi n i n g C Hy d r o c a r b o n P r o c e s s i n g 2 0 0 2： 1 2 5 1 2 6 7张贤明，焦昭杰 ，李川，等 絮凝一 白土复合再生废润滑油l J 1 环境 工 程 ，2 0 0 8 ，2 6 ( 2 1 ：4 7 4 9 8吴文静 工厂废润滑油回收的新方法 J J 宁波大学学报( Nq 2 版) ， 2 0 0 4 ，1 7 ( 2 1 ：2 2 3 2 2 7