一种隧道衬砌结构防护涂料配套用环氧封闭底层材料
阅读说明：本技术 一种隧道衬砌结构防护涂料配套用环氧封闭底层材料 (Epoxy sealing bottom layer material matched with protective coating for tunnel lining structure ) 是由 王志伟 马伟斌 田四明 郭小雄 赵鹏 王子洪 安哲立 邹文浩 于 2020-04-28 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种高强度单组份隧道衬砌结构防护涂料配套用环氧封闭底层材料,包括组份A和组份B,所述组份A和组份B的质量比为(2.7:1)-(4:1)；所述组份A包括以下原料：环氧树脂、触变剂、润湿分散剂、150#溶剂油、滑石粉、KH550、流平剂、消泡剂；所述组份B为改性聚酰胺。本发明中采用固化剂及涂料用助剂与触变材料进行复配,制备出一种高强度单组份隧道衬砌结构防护涂料配套用环氧封闭底层材料,满足与混凝土间附着力,与聚氨酯层间附着力及剥离强度,而且具有优异的韧性和抗流挂性。(The invention discloses an epoxy sealing bottom layer material matched with a high-strength single-component tunnel lining structure protective coating, which comprises a component A and a component B, wherein the mass ratio of the component A to the component B is (2.7:1) - (4: 1); the component A comprises the following raw materials: epoxy resin, a thixotropic agent, a wetting dispersant, 150# solvent oil, talcum powder, KH550, a flatting agent and a defoaming agent; the component B is modified polyamide. According to the invention, the curing agent, the coating auxiliary agent and the thixotropic material are compounded to prepare the epoxy sealing bottom layer material matched with the high-strength single-component tunnel lining structure protective coating, so that the adhesive force between the epoxy sealing bottom layer material and concrete, the adhesive force between the epoxy sealing bottom layer material and polyurethane layer and the peeling strength are met, and the epoxy sealing bottom layer material has excellent toughness and sagging resistance.)
技术领域
本发明涉及涂料底涂剂技术领域，更具体的说是涉及一种隧道衬砌结构防护涂料配套用环氧封闭底层材料。
背景技术
隧道在运营后衬砌混凝土结构因地质灾害、运营年限、气候条件等多种原因产生各种缺陷或病害，有的在隧道建成后短时间内，甚至隧道建设过程中就出现了衬砌开裂掉块、衬砌背后空洞、蜂窝麻面、衬砌施工缝错位等缺陷。隧道衬砌质量缺陷易导致材料裂化、衬砌掉块、渗漏水等病害，严重威胁线路运营安全。在隧道衬砌表面增加一层具有一定延伸率、强度较高聚氨酯体系涂层能够很好解决衬砌掉块问题。常规环氧底涂剂硬度较大，与高强度聚氨酯配套性差，附着力及剥离强度低，柔性环氧强度低，难以满足高强度聚氨酯防护体系。
现有环氧底涂剂产品大多存在韧性与强度难以同时满足，封闭底强度高及韧性较好的底涂剂在国内有关该类的改进方法鲜有报道。
因此，如何提供一种强度高、韧性好且在混凝土基材上具有较高的附着力的隧道衬砌结构防护涂料配套用环氧封闭底层材料是本领域技术人员亟需解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种具有高强度、单组份且具有优异的韧性和抗流挂性的用于隧道衬砌结构防护涂料配套用环氧封闭底层材料。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种隧道衬砌结构防护涂料配套用环氧封闭底层材料，包括组份A和组份B，所述组份A和组份B的质量比为(2.7:1)-(4:1)；
所述组份A包括以下重量份数的原料：
环氧树脂：40-60份
触变剂：1-2份
润湿分散剂：0.3-1.0份
150#溶剂油：10-30份
滑石粉：10-30份
KH550：2-8份
流平剂：0.3-1.0份
消泡剂：0.3-1.0份；
所述组份B为改性聚酰胺。
本发明的有益效果：本发明中采用固化剂及涂料用助剂与触变材料进行复配，制备出一种高强度单组份隧道衬砌结构防护涂料配套用环氧封闭底层材料，满足与混凝土间附着力，与高强度单组份隧道衬砌结构防护涂料配套使用具有较高的附着力及剥离强度，而且具有优异的韧性和抗流挂性。
优选地，所述组分A包括以下重量份数的原料：
环氧树脂：50份
触变剂：1.2份
润湿分散剂：0.3份
150#溶剂油：15份
滑石粉：15.5份
KH550：6份
流平剂：0.8份
消泡剂：0.8份。
优选地，所述改性聚酰胺为环氧固化剂Ancamide2766。
优选地，所述触变剂为气相二氧化硅和/或聚脲触变剂。所述聚脲触变剂为BYK410。
更加优选地，所述触变剂为气相二氧化硅和聚脲触变剂的混合物；所述气相二氧化硅的重量份数为0.5-1份，所述聚脲触变剂的重量份数为0.5-1份。
更加优选地，所述气相二氧化硅的重量份数为0.7份，所述聚脲触变剂采用BYK410，所述BYK410的重量份数为0.7份。
本发明采用了聚脲和气相二氧化硅的复配体系来控制产品的一次成膜厚度和成膜的流平性。聚脲属于有机类流变改性剂，通过分子间氢键的相互作用形成网状结构而具有一定触变性，受到物理剪切力时，分子间氢键受到破坏，粘度降低，当停止剪切后，聚脲分子间氢键又重新相互作用，从而粘度增减，由于粘度回复的速度较慢使得环氧底漆具有流动性和流平性，不会导致立面流挂失控；气相二氧化硅属于无机类流变改性剂，主要依靠氢键结构产生触变性，在剪切力下氢键被破坏，粘度降低，剪切力消除后又重新形成氢键结构，粘度恢复，提供良好的抗流挂性能，温度升高也能使气相二氧化硅中的氢键作用减弱，粘度降低。两种材料的复配使用能够提供良好的抗流挂性能的同时，施工性加好。因此，气相二氧化硅的重量份数为0.7份，所述聚脲的重量份数为0.7份时效果最好，最终本产品能够达到一次性涂装膜厚100-300微米。
优选地，所述环氧树脂为E-44环氧树脂。
优选地，所述的润湿分散剂为TEGO Dispers 710。
本发明经过大量的分散剂筛选试验，最终确定采用润湿分散剂为TEGO Dispers710作为分散助剂使用，此助剂的应用一方面提高了产品的分散效率，一方面有效的降低了产品的粘度，增加了产品的流动性。
优选地，所述滑石粉为1250目与800目的混合物，且所述滑石粉1250目与800目质量比为(0.8:1)-(1.2:1)。
更加优选地，所述滑石粉1250目的重量份数为8.3份，滑石粉800目的重量份数为7.2份。
本发明采用了滑石粉为1250目与800目复配体系来提高环氧底涂剂的强度从而达到高拉拔强度及剥离强度的要求。1250目滑石粉比表面积大，与环氧树脂接触面积大，相容性好，在树脂中形成海岛结构增加了体系力学性能，800目滑石粉也可有增加一定强度，采用1250目滑石粉与800目滑石粉复配满足了提高底涂剂力学强度的要求又满足了施工性要求。
优选地，所述流平剂为BYK-378、BYK-325、BYK-306、BYK-300和AFCONA3236中的任一种或几种的混合。
本发明中流平剂的可改善涂饰液的渗透性，能减少刷涂时产生斑点和斑痕的可能性，增加覆盖性，使成膜均匀、自然。
优选地，所述消泡剂为BYK-555、BYK-A560、BYK-066N、BYK-A535和BYK-A530中的任一种或几种的混合。
优选地，所述组分A的制备方法，包括以下步骤：
称取各原料，然后依次将环氧树脂、润湿分散剂、滑石粉、触变剂、消泡剂、流平剂加入搅拌罐中，转速设定为1100-1200r/min，高速搅拌30min，倒入三辊研磨机中进行研磨，研磨温度为40℃-50℃，研磨细度至100μm时，加入KH 550混合均匀，过滤，即得到组份A。
本发明中还提供了一种隧道衬砌结构防护涂料配套用环氧封闭底层材料的制备方法：将组份A和组份B混合均匀得到环氧封闭底层材料。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，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。
本发明实施例公开了一种隧道衬砌结构防护涂料配套用环氧封闭底层材料，满足与混凝土间附着力，与隧道衬砌结构防护涂料配套用具有较高的附着力及剥离强度，而且具有优异的韧性和抗流挂性。
实施例1
隧道衬砌结构防护涂料配套用环氧封闭底层材料的原料：组份A：E-44环氧树脂60kg、TEGO Dispers 7101kg、150#溶剂油20kg、气相二氧化硅1kg、BYK4101kg、1250目滑石粉15kg、800目滑石粉15kg、KH5508kg、BYK-3251kg、BYK-A5601kg；组份B：Ancamide276630.7kg；其中，组份A和组份B的质量比为4:1。
组分A的制备方法，包括以下步骤：
称取各原料，然后依次将E-44环氧树脂、TEGO Dispers 710、150#溶剂油、气相二氧化硅、BYK 410、1250目滑石粉、800目滑石粉、BYK-325、BYK-A560加入搅拌罐中，转速设定为1200r/min，高速搅拌30min，倒入三辊研磨机中进行研磨，研磨温度为40℃，研磨细度至100μm时，加入KH 550混合均匀，过滤，即得到组份A。
隧道衬砌结构防护涂料配套用环氧封闭底层材料的制备方法：将组份A和组份B混合均匀得到本发明中的底层材料。
实施例2
隧道衬砌结构防护涂料配套用环氧封闭底层材料的原料：组份A：E-44环氧树脂50kg、TEGO Dispers 7100.3kg、150#溶剂油15kg、气相二氧化硅0.6kg、BYK4100.6kg、1250目滑石粉8.3kg、800目滑石粉7.2kg、KH5506kg、BYK-325、0.8kg、BYK-A5600.8kg；组份B：Ancamide276626.3kg；其中，组份A和组份B的质量比为3.4:1。
组分A的制备方法，包括以下步骤：
称取各原料，然后依次将E-44环氧树脂、TEGO Dispers 710、150#溶剂油、气相二氧化硅、BYK 410、1250目滑石粉、800目滑石粉、BYK-325、BYK-A560加入搅拌罐中，转速设定为1200r/min，高速搅拌30min，倒入三辊研磨机中进行研磨，研磨温度为70℃，研磨细度至100μm时，加入KH 550混合均匀，过滤，即得到组份A。
隧道衬砌结构防护涂料配套用环氧封闭底层材料的制备方法：将组份A和组份B混合均匀得到本发明中的底层材料。
实施例3
隧道衬砌结构防护涂料配套用环氧封闭底层材料的原料：组份A：E-44环氧树脂40kg、TEGO Dispers 7100.5kg、150#溶剂油10kg、气相二氧化硅0.5kg、BYK4100.5kg、1250目滑石粉5kg、800目滑石粉5kg、KH5502kg、BYK-3250.3kg、BYK-A5600.3kg；组份B：Ancamide276623.7kg；其中，组份A和组份B的质量比为2.7:1。
组分A的制备方法，包括以下步骤：
称取各原料，然后依次将E-44环氧树脂、TEGO Dispers 710、150#溶剂油、气相二氧化硅、BYK 410、1250目滑石粉、800目滑石粉、BYK-325、BYK-A560加入搅拌罐中，转速设定为1200r/min，高速搅拌30min，倒入三辊研磨机中进行研磨，研磨温度为50℃，研磨细度至100μm时，加入KH 550混合均匀，过滤，即得到组份A。
隧道衬砌结构防护涂料配套用环氧封闭底层材料的制备方法：将组份A和组份B混合均匀得到本发明中的底层材料。
实施例4
隧道衬砌结构防护涂料配套用环氧封闭底层材料的原料：组份A：E-44环氧树脂50kg、TEGO Dispers 7100.5kg、150#溶剂油20kg、气相二氧化硅0.7kg、BYK4100.7kg、1250目滑石粉7.3kg、800目滑石粉7.2kg、KH5506kg、BYK-3250.8kg、BYK-A5600.8kg；组份B：Ancamide276625.4kg；其中，组份A和组份B的质量比为3.7:1。
组分A的制备方法，包括以下步骤：
称取各原料，然后依次将E-44环氧树脂、TEGO Dispers 710、1250目滑石粉、800目滑石粉、气相二氧化硅、BYK410、BYK-325、BYK-A560加入搅拌罐中，转速设定为1200r/min，高速搅拌30min，倒入三辊研磨机中进行研磨，研磨温度为50℃，研磨细度至100μm时，加入KH 550混合均匀，过滤，即得到组份A。
隧道衬砌结构防护涂料配套用环氧封闭底层材料的制备方法：将组份A和组份B混合均匀得到本发明中的底层材料。
实施例4中的效果和实施例1中的效果相同。
性能测试
对于实施例1-3中制备得到的环氧封闭底层材料进行性能测试，检测结果如下表所示：
由上述表格中的实验数据可以得出，本发明中公开的高强度单组份的隧道衬砌结构防护涂料配套用环氧封闭底层材料具有强度高、韧性好且在混凝土基材上具有较高的附着力的功效。实施例2为最优实施例。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。