[發明專利]農業灌溉混凝土排水渠、輸水管用單組分聚脲防護涂料及其制備方法

有效

• 申請號: 201410389546.0
• 申請日: 2014-08-08
• 公開（公告）號: CN104194598A
• 公開（公告）日: 2014-12-10
• 發明（設計）人: 姜鵬波;季春波;史立彤;李同信;車棟;王坤
• 申請（專利權）人: 大連懌文新材料科技發展有限公司
• 主分類號: C09D175/02
• 分類號: C09D175/02;C09D7/12;C08G18/48
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司 21212
• 代理人: 趙淑梅;李馨

技術領域

本發明涉及聚脲技術，尤其涉及一種農業灌溉混凝土排水渠、輸水管用單組分聚脲防護涂料及其制備方法。

背景技術

隨著農業經濟的發展以及農業灌溉系統的日益完善，輸水系統的建設顯得格外重要。農業輸水系統中使用的排水渠、輸水管多為混凝土材質，具有易生產、抗沖擊、抗壓、耐磨等優點，其敷設一般采用埋地、半埋地方式，在農業輸水、灌溉中起著舉足輕重的作用。但由于混凝土呈堿性，為多孔性材料，其內部結構中含有大量的毛細微孔，這些毛細微孔為氣體和液體的流通提供通道。當混凝土基材與周圍的介質接觸時，介質中的酸、堿、鹽等腐蝕性物質，通過微孔進入混凝土內部，引起腐蝕。這種現象是十分普遍的。混凝土基材遭到腐蝕后，其結構、機械性能都將受到影響，縮短了混凝土排水渠、輸水管道的使用壽命，嚴重的可能造成泄漏、坍塌。

混凝土常見的腐蝕有物理侵蝕和化學腐蝕。物理侵蝕：土壤介質將混凝土中易溶成分如氫氧化鈣溶解出來，混凝土的PH值降低，孔隙率增大，強度降低，使腐蝕介質更容易進入混凝土內部，這種侵蝕反復進行，導致混凝土結構遭破壞。同時，混凝土內的某些鹽類隨著水的侵入、流出，不斷的重復溶解、結晶過程，結晶的反復生長對混凝土孔壁造成極大的結晶壓力，引入混凝土膨脹裂開，混凝土的凍融循環破壞就是一個鮮明的例子。化學侵蝕包括二氧化碳的碳化作用、氯離子的侵蝕以及酸堿鹽等物質的腐蝕。空氣或水中的二氧化碳與混凝土中的氫氧化鈣、水化硅酸鈣反應，起碳化作用，導致混凝土的堿性降低，出現分化現象。環境介質中的氯離子與混凝土中的氫氧化鈣等反應，生成易溶于水的氯化鈣和帶有大量結晶水、比反應物體積大好幾倍的固相化合物，引起混凝土膨脹破壞。酸堿鹽等介質的侵蝕都會引起混凝土結構的破壞。混凝土基材的防水、防護非常重要。

混凝土排水渠、輸水管道接口是整個管線中最重要的結構部分，由于結構、施工和使用的復雜性，在混凝土管線中是遭受腐蝕最為嚴重的部位。做好接頭處的防水、防腐就顯得格外重要。

聚脲材料是近幾年發展起來的一種固化成型快、便于施工的環保型材料。其以拉伸強度高、柔韌性好，以及防水、防腐蝕、耐磨、抗濕滑、抗熱沖擊、耐低溫和裝飾性好等優良性能，受到人們越來越多的青睞，在防腐涂層和耐磨涂層等大面積方面快速涂裝方面獨具特色。聚脲材料兼具優異的物理性能、防腐性能和施工性能，是防水、防腐工程中的首選材料。目前噴涂聚脲涂料在混凝土基材的防護中應用日益廣泛。

噴涂聚脲彈性體技術以異氰酸酯類化合物為A組分、胺類化合物為B組分在無催化劑的情況下經聚脲噴涂設備(聚脲噴涂機)快速噴涂反應生成彈性體材料。噴涂聚脲彈性體技術運用了撞擊混合原理，反應活性極高的A組分和B組分液體在高壓驅動下相互撞擊，經槍體混合室內湍流混合，通過噴槍后霧化，在極短適用期內噴涂在基面上，形成整體、強韌的彈性體涂層。

噴涂聚脲彈性體技術因A組分和B組分的凝膠時間短，必須使用昂貴的噴涂設備才能噴涂施工。該聚脲噴涂機價格昂貴(20-30萬)、結構復雜，主要包括用于容納A組分的提料泵、用于容納B組分的攪拌器和提料泵、主機、加熱熟料管和噴槍，所述提料泵和攪拌器分別通過管路與主機連接，所述主機通過加熱熟料管與噴槍連接。噴涂聚脲彈性體技術對小面積或小工程施工時成本昂貴，不利于推廣，工程施工受限，阻礙了聚脲材料的發展。而且噴涂聚脲噴涂后凝膠時間短，僅有短短的數十秒，固化速度快，在結點、拐角、管道封口等處的施工時，易出現噴涂厚度不均勻，漏噴等現象，不利于在狹窄、復雜的環境、工況中施工，阻礙了聚脲材料的發展應用。即現有噴涂聚脲彈性體技術，設備價格昂貴，小規模施工成本高昂。且該類材料固化速度快，在復雜界面施工繁瑣，嚴重影響了施工質量。農業灌溉用輸水管線的鋪設多在廣闊的野外進行，缺油、缺電，嚴重制約了噴涂機的使用。且昂貴的設備價格，環境的復雜性及施工的困難性，影響了噴涂聚脲在農業中的發展。

為了解決上述問題，亟需一種施工方便、無需精確配比、力學性能優越的單組分聚脲，通過簡單的刷涂、刮涂等方式即可滿足對混凝土防護。

發明內容

本發明的目的在于，針對上述現有雙組分噴涂聚脲在農業灌溉用混凝土輸水系統中遇到的問題，提出一種混凝土排水渠、輸水管用單組分防水、防護聚脲涂料。該單組分聚脲涂料凝膠時間長、使用方便，可手工刷涂、刮涂，便于施工，且機械性能、附著力等方面與噴涂聚脲趨于一致。

為達到上述目的，本申請采用如下技術方案：