[發明專利]水免疫納米聚脲水工混凝土修補料及其制備方法

有效

• 申請號: 201410566099.1
• 申請日: 2014-10-22
• 公開（公告）號: CN104387114A
• 公開（公告）日: 2015-03-04
• 發明（設計）人: 韓煒;李珍;邵曉妹;汪在芹;甘國權;尹作仿;景鋒;鄭衛;翟俊勇;李曦;麗鋼
• 申請（專利權）人: 武漢長江科創科技發展有限公司
• 主分類號: C04B41/50
• 分類號: C04B41/50;C08G18/79;C08G18/42;C08G59/14;C08G59/17;C08F283/10
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 陳家安

技術領域

本發明涉及混凝土修補料領域，具體地指一種水免疫納米聚脲水工混凝土修補料及其制備方法。

背景技術

我國目前共建有8萬多座水壩，是世界上水壩最多的國家，大型水壩占全球總數的45％。此外國務院批準的雅礱江興建錦屏巨型水電站，金沙江的溪洛渡、向家壩工程，瀾滄江的小灣工程，大渡河的瀑布溝工程，也都在緊張地建設中。這些水利水電工程中現在已經存在和將來必然存在混凝土的耐久性問題，隨著時間的推移，其必然會影響到水利水電工程功能的正常、高效地發揮，這不僅會對國家的防洪安全、水利航運、電力能源產生極大地影響，更可能給國民經濟帶來不可估量的損失，因此解決水工混凝土的耐久性的研究是當務之急。

水工混凝土耐久性的降低主要以混凝土破壞為主，由于大壩混凝土表面都要承受溫度變化、水流沖刷、干濕交替、凍融循環種種考驗，從而發生開裂、碳化并不斷受到風化、剝蝕的影響，最終危及大壩安全。為了防止因混凝土破壞影響大壩使用壽命，必須對工程進行正確的設計，保障優秀的施工質量，還需對工程混凝土進行專門的保護(在特殊部位貼以專門保護層)以及精心的檢查維護(發現表面出現問題及時維修加固)。

由于水工混凝土的外表面一般要承受溫度變化、水流沖刷、干濕交替、凍融循環種種考驗，所以修補防護材料不僅應該具有超強的耐候性與耐老化性，同時還要具備優秀的力學性能，因此材料的研發相對困難。高分子材料多種多樣，但是既具有超強的耐候性與耐老化性，同時還具備優秀的力學性能的高分子材料相對較少。

本發明首先通過化學接枝技術，通過制備改性聚脲面層材料和改性環氧樹脂基層材料，最終配合得到具有優良綜合性能的水免疫納米聚脲水工混凝土修補材料系統，材料系統既具有超強的耐候性與耐老化性以及優秀的力學性能，更具有優良的水免疫功能(在水下、流水、潮濕的環境下，不僅不會出現氣泡、不固化、固化不完全等現象，反而能夠促進材料固化)。由于無機納米材料和偶聯劑的作用，材料的耐久性和與混凝土的附著性得到進一步提高。此外摒棄了傳統的稀釋劑如甲苯、二甲苯和丙酮等，達到了100％固含量，綠色環保性突出。

發明內容

本發明所要解決的技術問題就是提供一種水免疫納米聚脲水工混凝土修補料及其制備方法，該修補料既具有超強的耐候性與耐老化性以及優秀的力學性能，更具有優良的水免疫功能(在水下、流水、潮濕的環境下，不僅不會出現氣泡、不固化、固化不完全等現象，反而能夠促進材料固化。

為解決上述技術問題，本發明提供的一種水免疫納米聚脲水工混凝土修補料，該修補料由面層修補料和基層修補料組成，所述面層修補料的原料按重量份數比計包括：50～70份的聚酯改性異氰酸酯、15～30份的改性胺、0.5～3份的催化劑、0.5～3份的偶聯劑、0.5～1份的抗老化劑、5～10份的填料和1～5份的顏料；

所述基層修補料的原料按重量份數比計包括：50～60份的改性環氧樹脂、10～25份的環氧樹脂固化劑、5～20份的改性異氰酸酯、0.5～3份的偶聯劑、0.5～1份的抗老化劑、5～10份的填料和1～5份的顏料。

進一步地，所述聚酯改性異氰酸酯的原料按重量份數比計包括：40～60份的異氰酸酯和40～60份的聚酯改性劑；

其中，異氰酸酯為六亞甲基二異氰酸酯縮二脲、六亞甲基二異氰酸酯三聚體和異佛爾酮二異氰酸酯三聚體中任意一種，

所述聚酯改性劑為聚乙二酸甲基-1,3-丙二醇1,6-已二醇脂二醇(PMHA)、聚乙二酸1,4-丁二醇新戊二醇酯二醇(PBNA)、聚乙二酸甲基-1,3-丙二醇酯二醇(PMA)、聚乙二酸甲基-1,3-丙二醇酯1,4-丁二醇酯二醇(PMBA)和聚葵二酸1,6-二醇新戊二醇酯二醇(PHS)中任意一種。

再進一步地，所述聚酯改性異氰酸酯的制備方法：包括以下步驟：

1)按上述重量份數比計稱取異氰酸酯和聚酯改性劑，備用；

2)將異氰酸酯加入到反應釜中，攪拌并通入氮氣；

3)向反應釜中緩慢滴加聚酯改性劑，并保持溫度在25～35℃；滴加完畢，升溫至40～60℃，反應8～20h，即得到聚酯改性異氰酸酯。

4、根據權利要求1或2所述的水免疫納米聚脲水工混凝土修補料，其特征在于：所述改性胺的原料按重量份數比計包括：30～70份的多胺和30～70份的馬來酸酯；其中，

多胺為低分子量的二官能團伯胺、二官能團聚醚胺和二官能團雜環二胺中任意一種，

低分子量的二官能團伯胺優選為己二胺、異佛爾酮二胺、二環己基甲烷二胺、3,3’－二甲基4，4’－二環己基甲烷二胺；