一种桥面混凝土用单组份二阶反应水性环氧封闭乳液
阅读说明：本技术 一种桥面混凝土用单组份二阶反应水性环氧封闭乳液 (Single-component second-order reaction water-based epoxy closed emulsion for bridge deck concrete ) 是由 杨建忠 周明 吴立新 郑坚 刘轶伦 邓宏 于 2021-09-22 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种桥面混凝土用单组份二阶反应水性环氧封闭乳液,按重量百分比包括如下组分：水性氨基混醚树脂2-8份、E20环氧树脂15-30份、E44环氧树脂2-8份、聚硅氧烷改性环氧树脂5-20份、缓冲溶液1-8份、树脂乳化剂10-15份、固化剂2-8份、流变剂1-3份、增韧剂5-10份、偶联剂1-2份、催化剂0.5-1份、成膜助剂0.3-0.5份、流平剂0.2-0.3份、润湿剂0.2-0.4份、消泡剂0.1-0.5份,水13-27份。本发明防水性能强,配制好后储存稳定性好,不易沉淀,能够长期使用,施工性好,适合各种施工方法。综合性能远优于目前国内市售的防水涂料。环保无毒,水性环氧乳液使用专门配方,对人和环境无害,更符合环保要求。本发明原料成本低廉,成本优势明显,具有较强的应用前景。(The invention discloses a single-component second-order reaction water-based epoxy closed emulsion for bridge deck concrete, which comprises the following components in percentage by weight: 2-8 parts of water-based amino mixed ether resin, 15-30 parts of E20 epoxy resin, 2-8 parts of E44 epoxy resin, 5-20 parts of polysiloxane modified epoxy resin, 1-8 parts of buffer solution, 10-15 parts of resin emulsifier, 2-8 parts of curing agent, 1-3 parts of rheological agent, 5-10 parts of toughening agent, 1-2 parts of coupling agent, 0.5-1 part of catalyst, 0.3-0.5 part of film-forming assistant, 0.2-0.3 part of flatting agent, 0.2-0.4 part of wetting agent, 0.1-0.5 part of defoaming agent and 13-27 parts of water. The invention has strong waterproof performance, good storage stability after preparation, difficult sedimentation, long-term use and good construction performance, and is suitable for various construction methods. The comprehensive performance is far superior to that of the waterproof coating sold in the domestic market at present. The water-based epoxy emulsion is environment-friendly and nontoxic, uses a special formula, is harmless to people and environment, and better meets the requirement of environmental protection. The invention has the advantages of low cost of raw materials, obvious cost advantage and stronger application prospect.)
技术领域
本发明涉及涂料领域，具体涉及一种桥面混凝土用单组份二阶反应水性环氧封闭乳液。
背景技术
现有高速公路或城际交通桥面防水主要采用聚脲、聚氨酯等防水涂料和高聚物改性沥青防水卷材等。聚脲聚氨酯等防水涂料由于受到基面处理、环境温度、施工质量等因素的影响，防水膜的耐老化性较差，与混凝土基层附着力不高，通车运行不久就出现防水膜表面开裂、粉化，力学强度明显下降，从基层剥离脱落，并严重时会影响行车安全。而防水卷材不能单独使用，需要增加混凝土保护层，一方提高防水层造价，另一方面保护层混凝土表面没有保护涂层，随着老化的进行也逐渐出现开裂粉化而失去作用，从而导致防水膜暴露在环境，慢慢失去作用。
环氧涂料是一种具有优良力学性能、防腐性能和黏结性及化学稳定性的胶黏材料，广泛应用于防腐涂料、工业地坪涂料等。但目前主导产品大部分为溶剂型，所含的有机溶剂易燃易爆、易挥发、气味大、使用时造成空气污染，具有或多或少的毒性，对环境和人体造成了很大的危害。近年来，环境保护日益受到人们的重视，许多国家颁布了控制挥发性有机化合物(VOC)的法规，执行标准愈加严格。这些因素促使世界各国研究人员花费相当大的精力进行水性产品的开发，但目前市面上出现的水性环氧涂料与溶剂型产品相比，其性能上还是存在较大差距，因此开发新型高性能单组份水性环氧涂料并用其逐步取代溶剂型产品，具有重要的现实意义和广阔的应用前景，是我们国家经济建设的迫切要求。
目前市场上关于混泥土结构防水涂料的研究有很多，主要为两大类，一类为聚胺脂类防水涂层，这种类型的防水涂料在施涂时通常采用含有甲苯、二甲苯等有机溶剂来稀释，毒性较强；另一类为乳液，例如，专利号为201210480382.3公开的一种无皂乳液聚合得到的具有室温交联特征的硅烷改性丙烯酸乳液，这种类型的乳液在大面积施涂时成本较高，而这两种类型的防水涂料其化学外掺剂的主要成分均为有机高分子漆膜，成膜物质凝固时间长，耐候性较差，复合物配方常出现界面不相溶的弊病，一般2至3年内，随着气温变化热胀冷缩，就会开裂剥离。
综上，如何提供一种健康环保、成本较低，且成膜物质凝固时间短、耐候性佳，附着力强不易剥落的混凝土防水材料，是本领域技术人员仍待解决的技术难题。
发明内容
本发明的目的在于，克服现有技术中存在的缺陷，提供一种防水性强、环保性能好、综合性能优越的桥面混凝土用单组份二阶反应水性环氧封闭乳液。
为实现上述目的，本发明的技术方案是一种桥面混凝土用单组份二阶反应水性环氧封闭乳液，所述桥面混凝土用单组份二阶反应水性环氧封闭乳液是按重量百分比包括如下组分：水性氨基混醚树脂2-8份、E20环氧树脂15-30份、E44环氧树脂2-8份、聚硅氧烷改性环氧树脂5-20份、缓冲溶液1-8份、树脂乳化剂10-15份、固化剂2-8份、流变剂1-3份、增韧剂5-10份、偶联剂1-2份、催化剂0.5-1份、成膜助剂0.3-0.5份、流平剂0.2-0.3份、润湿剂0.2-0.4份、消泡剂0.1-0.5份，水13-27份。
流变剂，在单组份水性环氧乳液中形成强大的网络结构，其优异的触变性能，具有优异的防流挂能力、防沉降能力，能够保持浆料的储存稳定性，防止浆料分层淅液等问题发生。
优选的所述流变剂至少为聚乙烯蜡、聚酰胺蜡、聚合脲、氢化蓖麻油中的一种。
成膜助剂有利于单组份水性环氧乳液成膜，优选的成膜助剂为丙二醇甲醚、二丙二醇丁醚、三丙二醇丁醚、丙二醇甲醚醋酸酯中的一种或两种以上。
乳化剂降低了混合体系中各组分的界面张力，并在微滴表面形成较坚固的薄膜，由于乳化剂给出的电荷而在微滴表面形成双电层，阻止微滴彼此聚集，而保持均匀的乳状液。优选的树脂乳化剂为二聚酸或季铵盐类或杭州电化集团助剂化工有限公司生产的601乳化剂。
偶联剂是一类具有两个不同性质官能团的物质，其分子结构的最大特点是分子中含有化学性质不同的两个基团，一个是亲无机物的基团，易与无机物表面起化学反应；另一个是亲有机物的基团，能与合成树脂或其它聚合物发生化学反应或生成氢键溶于涂料中，提高涂料性能。优选的所述偶联剂为硼烷偶联剂、钛酸酯、磷酸酯中的一种或几种。
润湿通常是指润湿剂的液体在固体上的铺展，润湿使单组份水性环氧乳液粒子表面的空气被取代，并有助于粒子的机械分离，使涂料均匀地分散开，并且不再能重新聚在一起。润湿效果的好坏，对涂料的遮盖力、透明度、粘度、流动性、机械强度等都有直接的影响。润湿剂的加入，能提高研磨分散的效率，缩短研磨时间，有利于提高单组份水性环氧乳液产品品质的稳定性。优选的所述湿润剂为迪高公司的TEGO-245、TEGO-500、德国毕克公司的BYK346和沃克尔公司的CO-630中的一种或两种以上混合物。
增韧剂能够降低树脂脆性，增大韧性，提高承载强度能力，其与树脂混溶，含有活性基团，可以参与树脂的固化反应，提高断裂伸长率和冲击强度，优选的所述增韧剂为新戊二醇二缩水甘油醚、1，4-丁二醇二缩水甘油醚、1，6-己二醇二缩水甘油醚中的一种或几种。
流平剂提高体系的流平性，优选的所述流平剂为德国毕克公司的BYK333。
固化剂增进或控制固化反应，使热固性树脂发生不可逆的变化过程，反应活性高，室温或低温下可以快速固化，对混凝土表面的微裂缝具有渗透修补作用，优选的所述固化剂为双氰胺或水型封闭异氰酸酯或酮亚胺。
催化剂能够降低体系的活化能，增强单组份水性环氧乳液组分的相容性，进而增加单组份水性环氧乳液性能，催化剂可以为环糊精、冠醚、十二烷基三甲基氯化铵中的一种或两种以上混合物。消泡剂可以快速消除水性环氧乳液生产、使用过程中产生的危害性气泡，增强单组份水性环氧乳液的使用性能，增强单组份水性环氧乳液产品的使用效果。缓冲溶液用于调节单组份水性环氧乳液体系的pH，增强整个单组份水性环氧乳液体系的稳定性，保持单组份水性环氧乳液性能，控制体系的pH值为7-10。所述缓冲溶液为氨基磺酸盐、萘二甲酸、甲磺酸盐、羟基马来酸盐、苯乙酸盐、谷氨酸盐、葡萄糖酸盐、乙酸、磷酸、水杨酸、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙、叔丁醇钾、磺胺、甲磺酸盐、草酸盐中的一种或两种以上。
本发明的优点和有益效果在于：防水性能强，配制好后储存稳定性好，不易沉淀，能够长期使用，施工性好，适合各种施工方法。综合性能远优于目前国内市售的防水涂料。环保无毒，单组份水性环氧乳液使用专门配方，对人和环境无害，更符合环保要求。本发明原料成本低廉，成本优势明显，具有较强的应用前景。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
实施例1
水性氨基混醚树脂2份、E20环氧树脂25份、E44环氧树脂3份、聚硅氧烷改性环氧树脂15份、缓冲溶液乙酸1份、树脂乳化剂二聚酸10份、固化剂双氰胺2份、流变剂聚乙烯蜡3份、增韧剂新戊二醇二缩水甘油醚5份、硼烷偶联剂1份、催化剂环糊精0.5份、成膜助剂丙二醇甲醚0.3份、BYK333流平剂0.2份、TEGO-245润湿剂0.2份、消泡剂0.1份、水13份。
实施例2
水性氨基混醚树脂8份、E20环氧树脂30份、E44环氧树脂8份、聚硅氧烷改性环氧树脂20份、缓冲溶液磷酸8份、树脂乳化剂二聚酸15份、固化剂双氰胺8份、流变剂聚酰胺蜡3份、增韧剂1，4-丁二醇二缩水甘油醚10份、硼烷偶联剂2份、催化剂环糊精1份、成膜助剂二丙二醇丁醚0.5份、BYK333流平剂0.3份、TEGO-500润湿剂0.4份、消泡剂0.5份、水27份。
实施例3
水性氨基混醚树脂2份、E20环氧树脂30份、E44环氧树脂3份、聚硅氧烷改性环氧树脂20份、缓冲溶液磷酸8份、树脂乳化剂季铵盐类15份、固化剂酮亚胺8份、流变剂聚合脲1份、增韧剂1，6-己二醇二缩水甘油醚10份、钛酸酯偶联剂2份、催化剂冠醚1份、成膜助剂二丙二醇丁醚0.5份、BYK333流平剂0.2份、BYK346润湿剂0.4份、消泡剂0.5份、水20份。
实施例4
水性氨基混醚树脂8份、E20环氧树脂30份、E44环氧树脂3份、聚硅氧烷改性环氧树脂15份、缓冲溶液氢氧化钙1份、树脂乳化剂季铵盐类10份、固化剂水型封闭异氰酸酯2份、流变剂氢化蓖麻油1份、增韧剂1，6-己二醇二缩水甘油醚中5份、钛酸酯偶联剂1份、催化剂冠醚0.5份、成膜助剂三丙二醇丁醚0.3份、BYK333流平剂0.2份、0.2份的润湿剂CO-630wt％：TEGO-245wt％＝1:1混合物、消泡剂0.1份，水15份。
实施例5
水性氨基混醚树脂5份、E20环氧树脂25份、E44环氧树脂5份、聚硅氧烷改性环氧树脂20份、缓冲溶液氢氧化钙5份、树脂乳化剂601乳化剂10份、固化剂水型封闭异氰酸酯5份、流变剂氢化蓖麻油1份、8份的增韧剂为新戊二醇二缩水甘油醚wt％：1，4-丁二醇二缩水甘油醚wt％＝2:1、磷酸酯偶联剂2份、催化剂十二烷基三甲基氯化铵0.5份、成膜助剂丙二醇甲醚醋酸酯0.4份、BYK333流平剂0.2份、0.3份的润湿剂CO-630、消泡剂0.3份，水13份。
实施例6
水性氨基混醚树脂4份、E20环氧树脂15份、E44环氧树脂2份、聚硅氧烷改性环氧树脂5份、缓冲溶液葡萄糖酸盐8份、树脂乳化剂二聚酸15份、固化剂水型封闭异氰酸酯5份、流变剂聚酰胺蜡3份、增韧剂1，4-丁二醇二缩水甘油醚10份、磷酸酯偶联剂2份、催化剂十二烷基三甲基氯化铵0.5份、成膜助剂丙二醇甲醚醋酸酯0.4份、BYK333流平剂0.3份、0.3份的润湿剂BYK346、消泡剂0.5份，水27份。
实验例
实施例1-6与对比例市售的防水涂料的性能测试对比：以桥面混凝土为底材，规格为150×350mm，桥面混凝土用单组份二阶反应水性环氧封闭乳液为乳白色均匀液体，无明显颗粒，漆膜样板的制备按照《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40-2004)与《水泥混凝土桥面水性环氧沥青防水粘结层施工技术规范》(DB32/T2285-2012)进行，桥面混凝土基层抛丸、清理浮灰清洁混凝土面层，涂装时按0.2-0.3kg/m2制板，发明性能和市售的防水涂料对比见下表：
从上表可以看出实施例1-6，在水压0.3MPa，30min条件下不透水，而对比例已经透水，耐热性强，70℃不流淌、不滑动，对比例则漆面已经流淌剥离。附着力强，本发明也优于市售的防水涂料。发明在Ca(OH)2碱中浸泡15天无异常，3％盐水中浸泡15天均无异常，漆面稳定牢靠，具有充分的耐腐蚀性，而对比例漆面已经分离解体，露出混凝土层。另外发明的干燥性能也优于对比例，符合GB/T 16777-2008的要求。
综上所述本发明防水性能强，配制好后储存稳定性好，不易沉淀，能够长期使用，施工性好，适合各种施工方法。综合性能远优于目前国内市售的防水涂料。环保无毒，桥面混凝土用单组份二阶反应水性环氧封闭乳液使用专门配方，对人和环境无害，更符合环保要求。成本优势明显，具有较强的应用前景。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
- 上一篇：一种医用注射器针头装配设备
- 下一篇：一种绝缘粉末涂料