一种桥梁用防腐涂料及其涂覆方法
阅读说明：本技术 一种桥梁用防腐涂料及其涂覆方法 (Anticorrosive paint for bridge and coating method thereof ) 是由 肖龙 王金权 沈翔 杨健 夏晓亮 陈鼎 李明辉 于 2021-09-23 设计创作，主要内容包括：本申请涉及涂料领域,具体公开了一种桥梁用防腐涂料及其涂覆方法。桥梁用防腐涂料包括如下以质量份数计的原料：50-80份聚硅氧烷树脂,20-30份改性酚醛树脂,8-15份沥青,30-40份无机填料,5-7份助剂；其涂覆方法为：对需要涂覆涂料的位置进行表面清洗并擦拭干净,按比例称取各原料并混合,制得防腐涂料,将防腐涂料进行涂覆,采用先上下后左右或先左右后上下的纵横涂装方法。本申请的桥梁用防腐涂料可作为面漆,用于桥梁钢结构的表面防护,其具有优异的防腐蚀性能和力学性能；另外,采用本申请的涂覆方法涂装后的漆膜光滑平整且厚度均匀。(The application relates to the field of coatings, and particularly discloses an anticorrosive coating for a bridge and a coating method thereof. The anticorrosive paint for the bridge comprises the following raw materials in parts by weight: 50-80 parts of polysiloxane resin, 20-30 parts of modified phenolic resin, 8-15 parts of asphalt, 30-40 parts of inorganic filler and 5-7 parts of auxiliary agent; the coating method comprises the following steps: cleaning the surface of a position needing coating and wiping the surface clean, weighing and mixing the raw materials according to the proportion to prepare the anticorrosive coating, coating the anticorrosive coating, and adopting a longitudinal and transverse coating method of firstly up and down and then left and right or firstly left and right and then up and down. The anticorrosive coating for the bridge can be used as finish paint for protecting the surface of a bridge steel structure, and has excellent anticorrosive performance and mechanical property; in addition, a paint film coated by the coating method is smooth and flat and has uniform thickness.)
技术领域
本申请涉及涂料领域，更具体地说，它涉及一种桥梁用防腐涂料及其涂覆方法。
背景技术
钢结构桥梁具有荷载量大、跨度大、稳定性好、结构形式多样，以及具有结构轻巧、施工周期短、再生、环保、抗风、抗蚀、防震等诸多优点，逐步取代混凝土结构桥梁，成为当今桥梁建筑的主要结构形式。但相比于传统的混凝土结构的桥梁，钢结构桥梁防腐防锈要求高，且在提高防腐性能的同时还需要提高力学强度，以延长其使用寿命。
发明内容
为了在提高涂料防腐性能的同时提高力学强度，本申请提供一种桥梁用防腐涂料及其涂覆方法。
第一方面，本申请提供一种桥梁用防腐涂料，采用如下的技术方案：
一种桥梁用防腐涂料，包括如下以质量份数计的原料：
聚硅氧烷树脂 50-80份
高韧性酚醛树脂 20-30份
沥青 8-15份
无机填料 30-40份
助剂 5-7份。
通过采用上述技术方案，由于采用聚硅氧烷树脂、高韧性酚醛树脂以及沥青三者共用的方式，三者之间互相配合能够得到耐腐蚀性、附着力、耐热性等性能均优异的防腐涂料。
优选的，所述聚硅氧烷树脂为聚硅氧烷接枝改性丙烯酸树脂。
通过采用上述技术方案，由于丙烯酸树脂具有优良的耐腐蚀性和耐候性且附着力强，有机硅氧烷具有优良的耐热性、耐低温性、耐水性和耐沾污性，选用聚硅氧烷接枝改性丙烯酸树脂能够兼具两者的优点，获得各方面性能均优异的涂料。
优选的，所述高韧性酚醛树脂为硼改性酚醛树脂、纳米碳化硅改性酚醛树脂、碳化硼改性酚醛树脂、聚乙烯-乙烯醇改性酚醛树脂中的其中一种。
通过采用上述技术方案，上述酚醛树脂均具有高韧性的特点，高韧性酚醛树脂与聚硅氧烷树脂共用制得的涂料能够兼具良好的耐腐蚀性和力学性能，从而提高涂料的附着力，使其能够长时间附着于钢结构表面，继而提高钢结构的抗腐蚀能力。
优选的，所述高韧性酚醛树脂为碳化硼改性酚醛树脂。
优选的，所述聚硅氧烷树脂与所述高韧性酚醛树脂的质量比为（1.9-2.5）：1。
通过采用上述技术方案，聚硅氧烷树脂与高韧性酚醛树脂的质量比控制在上述范围内时，制得的涂料具备良好的耐腐蚀性和力学性能，若高韧性酚醛树脂的占比过高，则导致涂料的抗腐蚀性能不佳。
优选的，所述聚硅氧烷树脂、所述高韧性酚醛树脂和所述沥青的质量比为（9.5-12）：5：（1.6-2.4）。
通过采用上述技术方案，聚硅氧烷树脂、高韧性酚醛树脂和沥青的质量比控制在上述范围内时，制得的涂料具备良好的耐腐蚀性和力学性能，若聚硅氧烷树脂的占比过低或者沥青的占比过大均会导致涂料的抗腐蚀性能发生下降。
优选的，所述聚硅氧烷树脂与所述无机填料的质量比为1：（0.55-0.65）。
通过采用上述技术方案，控制聚硅氧烷树脂与无机填料的质量比在上述范围内，使得涂料具备良好的力学性能，若无机填料的占比过高会导致原料中树脂的占比过低，导致涂料的耐腐蚀性能以及附着力发生下降，从而降低涂料的使用寿命。
优选的，所述无机填料为橡胶粉、二氧化钛、锌粉、膨润土、云母粉、滑石粉中的其中一种或两种以上的混合物。
通过采用上述技术方案，上述无机填料填充于涂料体系中均能够提高涂料的力学性能，从而使涂料涂覆于钢结构后不易在外力作用下发生局部划伤以导致钢结构受海水等外力腐蚀，继而提高涂料的抗腐蚀效果。
优选的，所述无机填料为橡胶粉和二氧化钛的混合物，且两者的质量比为（2-3）：1。
通过采用上述技术方案，橡胶粉的添加能够降低沥青的用量，从而降低涂料的成本，且能够延长涂料的使用寿命。二氧化钛具有强度高、密度低、耐腐蚀、耐高温、耐低温、无毒等优点。两者共同使用能够提高涂料的抗腐蚀性能并延长涂料的使用寿命。
第二方面，本申请提供一种桥梁用防腐涂料的涂覆方法，采用如下的技术方案：
一种桥梁用防腐涂料的涂覆方法，包括如下步骤：
S1、表面处理
对需要涂覆涂料的位置进行表面清洗并擦拭干净；
S2、涂料制备
按比例称取各原料并混合，制得防腐涂料；
S3、涂料涂覆
将防腐涂料进行涂覆，采用先上下后左右或先左右后上下的纵横涂装方法。
通过采用上述技术方案，采用上述涂覆方法涂装后的漆膜具有光滑平整且厚度均匀的特点。
综上所述，本申请具有以下有益效果：
1、聚硅氧烷树脂、高韧性酚醛树脂以及沥青三者共用，能够得到耐腐蚀性、附着力、耐热性等性能均优异的防腐涂料；
2、本申请中优选采用聚硅氧烷接枝改性丙烯酸树脂，使涂料兼具优异的耐腐蚀性、耐候性以及附着力；
3、本申请中优选无机填料为橡胶粉和二氧化钛的混合物，从而降低涂料的成本、延长涂料的使用寿命以及提高涂料的耐腐蚀性能。
具体实施方式
以下结合实施例对本申请作进一步详细说明。
实施例中所使用的原料除特殊说明之外，均可通过市售获得。
聚硅氧烷接枝改性丙烯酸树脂的制备例
丙烯酸树脂选自上海易恩化学技术有限公司的聚丙烯酸，货号为R002329,平均分子量为3000，为粘稠液体，固含量为30%；聚硅氧烷选自上海易恩化学技术有限公司的二甲基硅油，货号为R017340，粘度为350±25mPa·s，混合溶剂由醋酸丁酯、正丁醇和甲苯三者混合制得，且三者的质量比为1:2:3，催化剂选用上海麦克林生化科技有限公司的BPO，AR，99.0%。
制备过程如下：丙烯酸树脂、聚硅氧烷、混合溶剂和催化剂按质量分数比为70:15:15:0.2的比例称取，将丙烯酸树脂和聚硅氧烷先加入装有温度及、冷凝装置和搅拌装置的三口烧瓶中，加入催化剂和混合溶剂，开启搅拌和冷凝装置，升温至80℃并恒温，反应2h，得到聚硅氧烷接枝改性丙烯酸树脂。
碳化硼改性酚醛树脂的制备例
酚醛树脂选自 上海麦克林生化科技有限公司，货号为P875865，固含量为70%，碳化硼选自的纳米碳化硼，货号为YT-Y-04-5，平均粒径为5μm，纯度为99.9%。
制备过程如下：按质量比为20:1的比例将酚醛树脂和碳化硼混合并搅拌均匀，得到碳化硼改性酚醛树脂。
实施例
实施例1-7中桥梁用防腐涂料的涂覆方法相同，不同之处仅在于原料的组分和用量不同（具体见表2）。
以下以实施例1为例进行说明，其中聚硅氧烷树脂选用制备例中制得的聚硅氧烷接枝改性丙烯酸树脂；高韧性酚醛树脂选用制备例中制得的碳化硼改性酚醛树脂；助剂选用byk190。
本发明实施例1公开的一种桥梁用防腐涂料的涂覆方法包括如下步骤：
S1、表面处理
对需要涂覆涂料的位置采用干净的高压水冲洗或者干净棉布进行擦洗，擦洗后表面干燥洁净；
S2、涂料制备
按比例称取各原料并混合，制得防腐涂料；
S3、涂料涂覆
将防腐涂料进行涂覆，采用先上下后左右或先左右后上下的纵横涂装方法。
表1
实施例5
本实施例基于实施例3的基础上改变了聚硅氧烷树脂的用量。
实施例5a
本实施例与实施例3的不同之处在于：聚硅氧烷树脂的用量为50kg。
实施例5b
本实施例与实施例3的不同之处在于：聚硅氧烷树脂的用量为55kg。
实施例5c
本实施例与实施例3的不同之处在于：聚硅氧烷树脂的用量为65kg。
实施例5d
本实施例与实施例3的不同之处在于：聚硅氧烷树脂的用量为70kg。
实施例6
本实施例基于实施例3的基础上改变了沥青的用量。
实施例6a
本实施例与实施例3的不同之处在于：沥青的用量为8kg。
实施例6b
本实施例与实施例3的不同之处在于：沥青的用量为15kg。
实施例7
本实施例基于实施例3的基础上改变了无机填料的用量，不改变橡胶粉和二氧化钛的质量比。
实施例7a
本实施例与实施例3的不同之处在于：橡胶粉的用量为20kg，二氧化钛为10kg。
实施例7b
本实施例与实施例3的不同之处在于：橡胶粉的用量为26kg，二氧化钛为13kg。
对比例
对比例1
本对比例与实施例1的不同之处在于：原料中不添加高韧性酚醛树脂，聚硅氧烷树脂的用量变为100kg。
对比例2
本对比例与实施例1的不同之处在于：原料中不添加聚硅氧烷树脂，高韧性酚醛树脂的用量变为100kg。
对比例3
本对比例与实施例1的不同之处在于：原料中不添加沥青，聚硅氧烷树脂的用量变为88kg。
性能检测试验
选用HG/T 3656-1999《钢结构桥梁漆》进行试验。
耐盐雾性：采用GB/T 1765-79 (89)《测定耐湿热、耐盐雾、耐候性(人工加速)的漆膜制备法》进行试验；
附着力：采用GB/T 9286-98《色漆和清漆漆膜的划格试验》进行试验；
其中，长效性面漆的要求为：漆膜平整，附着力（划格法）等级≤1，耐盐雾性为1000h不起泡、不脱落。
表2
结合实施例1-4并结合表2可以看出，实施例1-4中制得的防腐涂料具有良好的抗腐蚀效果和附着力，其中实施例3为优选。
结合实施例3和实施例5a-5d并结合表2可以看出，实施例5a、实施例5b、实施例3、实施例5c和实施例5d中防腐涂料的抗腐蚀效果呈先上升后下降的趋势，且实施例5b、实施例3和实施例5c中防腐涂料的抗腐蚀效果佳，实施例5a和实施例5d中防腐涂料的防腐效果欠佳。
结合实施例3和实施例6a-6b并结合表2可以看出，实施例6a中防腐涂料的抗腐蚀效果不如实施例3，实施例6b中防腐涂料的抗腐蚀效果不如实施例3，且实施例6b中防腐涂料的抗腐蚀效果不如实施例6a。
其原因可能在于：实施例6a中沥青添加过量，会导致防腐涂料的抗腐蚀效果发生下降。
结合实施例3和实施例7a-7b并结合表2可以看出，实施例7a中防腐涂料的抗腐蚀效果不如实施例3，实施例7b中防腐涂料的抗腐蚀效果与实施例3中防腐涂料的抗腐蚀效果一致，且实施例7b中防腐涂料的抗腐蚀效果优于实施例7a。
结合实施例3和实施例8a-8b并结合表2可以看出，实施例8a和实施例8b中防腐涂料的抗腐蚀效果均不如实施例3中防腐涂料的抗腐蚀效果。
结合实施例1和对比例1并结合表2可以看出，对比例1中防腐涂料的抗腐蚀效果与实施例1中防腐涂料的抗腐蚀效果相近，但对比例1中防腐涂料的力学性能明显不如实施例1中防腐涂料的力学性能，说明单一使用聚硅氧烷树脂并不能使涂料兼具良好的抗腐蚀效果以及力学强度，且聚硅氧烷树脂与沥青之间不具有协同效果。
结合实施例1和对比例2并结合表2可以看出，对比例2中防腐涂料的抗腐蚀效果明显劣于实施例1中防腐涂料的抗腐蚀效果，但对比例2中防腐涂料的力学性能优于实施例1中防腐涂料的力学性能，说明单一使用高韧性酚醛树脂并不能使涂料具有良好的抗腐蚀效果，且高韧性酚醛树脂与沥青之间不具有协同效果。
结合实施例1和对比例3并结合表2可以看出，对比例3中防腐涂料的抗腐蚀效果劣于实施例1中防腐涂料的抗腐蚀效果，说明沥青的添加能够提高涂料的抗腐蚀效果。
结合实施例1和对比例1-3并结合表2可以看出，高韧性酚醛树脂、聚硅氧烷树脂和沥青这三者共同使用时具有协同效果，能够在提高涂料的抗腐蚀性能的同时提高涂料的力学性能，仅采用高韧性酚醛树脂和聚硅氧烷树脂时制得的防腐涂料不具备三者共同使用时的抗腐蚀效果以及力学性能，仅采用高韧性酚醛树脂和沥青或仅采用聚硅氧烷树脂和沥青时制得的防腐涂料亦不同时具备三者共同使用时的抗腐蚀效果以及力学性能。
本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。
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