[發(fā)明專利]一種混凝土高耐候防覆冰聚硅氧烷材料及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410683643.0
• 申請(qǐng)日: 2014-11-24
• 公開（公告）號(hào): CN104559770A
• 公開（公告）日: 2015-04-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王洪松;李磊;王偉;王瑞;蔣永菁;田倩;劉加平
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇蘇博特新材料股份有限公司;南京博特新材料有限公司;攀枝花博特建材有限公司;博特建材（天津）有限公司
• 主分類號(hào): C09D183/12
• 分類號(hào): C09D183/12;C09D183/06;C09D183/04;C09K3/18;C04B41/49
• 代理公司: 南京蘇高專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于混凝土防護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種混凝土高耐候防覆冰聚硅氧烷材料及其制備方法，可用于混凝土的高耐候防冰保護(hù)，提高混凝土的服役壽命。

背景技術(shù)

眾所周知，混凝土在服役過程中必然面臨著外界環(huán)境的侵蝕，尤其是隨著我國基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)進(jìn)行，混凝土服役環(huán)境越來越嚴(yán)酷。例如，持續(xù)的劣化空氣(SO₂、CO₂)、沿海地區(qū)的高濕度和無機(jī)鹽、西部地區(qū)的鹽堿條件等等，均極大加速了混凝土的劣化進(jìn)程，嚴(yán)重影響了混凝土服役壽命。如何延長(zhǎng)混凝土結(jié)構(gòu)在惡劣條件下的服役壽命，成為工程面臨的迫切問題。

混凝土的劣化總是從表面開始向內(nèi)擴(kuò)展，氯鹽侵蝕、酸雨破壞、凍融循環(huán)、冰凍侵蝕是導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)耐久性下降的主要原因，最終危及工程結(jié)構(gòu)的安全。因此，在腐蝕和凍融破壞環(huán)境下，僅靠提高混凝土保護(hù)層材料的質(zhì)量與厚度，是無法保證混凝土結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)使用年限內(nèi)安全服役的，必須采取一種或多種防劣化強(qiáng)化措施。

混凝土高耐候技術(shù)已得到大量本行業(yè)人員的關(guān)注和研究，一些措施也取得了不錯(cuò)的效果。鋼筋阻銹劑、混凝土陰極保護(hù)、不銹鋼鋼筋、鋼筋表面涂層、耐蝕鋼筋等等，實(shí)踐表明，混凝土表面涂層防護(hù)法是最為經(jīng)濟(jì)高效的方法，但是以環(huán)氧涂層、聚氨酯涂層為代表的常規(guī)表面防護(hù)涂層存在較多的不足，耐久性差、高耐候能力有限等問題，所以對(duì)更高性能混凝土防護(hù)涂層的要求越來越迫切。

混凝土防覆冰技術(shù)已引起了全球科研人員的廣泛關(guān)注，一些冰災(zāi)多發(fā)國家已成立專門的研究機(jī)構(gòu)，對(duì)覆冰原理進(jìn)行大量的科學(xué)研究。防冰技術(shù)主要有四種類型的防冰措施溶液防冰，機(jī)械除冰，熱能防冰和涂層防冰。溶液防冰的原理是利用防冰液與基質(zhì)表面所收集到的水混合，由于混合液的冰點(diǎn)大大降低，使水不致在表面上結(jié)冰。所謂機(jī)械除冰，就是用機(jī)械方法把冰破碎，然后靠氣流吹除，或者利用離心力、振動(dòng)把冰除去。熱能防冰就是利用各種熱能加熱物件，使物件表面溫度超過0℃，以迗到防冰或除冰的目的。而防覆冰涂層主要通過材料表面特殊性能與微相形貌來實(shí)現(xiàn)抗冰目的，這類材料需要兼具防結(jié)冰性和疏冰性，從延長(zhǎng)結(jié)冰時(shí)間和降低冰的附著力兩方面來減輕甚至消除冰雪積聚。從原理上來說，涂層防冰應(yīng)該說是一種很理想的防冰方法，因?yàn)樗鼘儆谥鲃?dòng)型防護(hù)，能耗小，環(huán)境友好且適用范圍廣。然而現(xiàn)有的涂層防冰涂料仍存在疏水性能不佳、耐久性差等問題。

專利CN103492486A公開了一種濕氣可固化組合物及其由此制備的低表面能涂料組合物，采用了基于硅烷封端的聚氨酯的聚合物；然而，該組合物濕氣固化可控性差，聚氨酯和聚硅氧烷的相容穩(wěn)定性差，固化過程中的相分離過程不易控制，造成疏水性能不穩(wěn)定。

專利CN102757708A公開了一種防冰雪涂料及其制備方法，含POSS的聚丙烯酸接枝PDMS共聚物實(shí)現(xiàn)防冰雪能力，其具有較好的相容性和附著力；然而，其接觸角較小，僅有105°左右，疏水性能有限。

專利CN101792631A公開了一種高疏水導(dǎo)靜電防冰涂料及其制備方法，采用氟碳樹脂、導(dǎo)電粉、有機(jī)硅化合物制備了一種具有導(dǎo)靜電性質(zhì)的低表面能防冰涂料，主要利用氟化丙烯酸樹脂的低表面能來實(shí)現(xiàn)防冰效果，用于電線表面防護(hù)；然而，但是其耐低溫性能和低溫柔韌性差，并且氟化丙烯酸樹脂的耐久性差，不能滿足混凝土長(zhǎng)期保護(hù)的要求。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種混凝土高耐候防覆冰聚硅氧烷材料及其制備方法。

技術(shù)方案：本發(fā)明提供的一種混凝土高耐候防覆冰聚硅氧烷材料，包括以下重量份的組分：氨基改性聚醚型聚硅氧烷20-70份，環(huán)氧改性聚硅氧烷10-30份，聚甲基苯基倍半硅氧烷10-20份，聚丙基甲基倍半硅氧烷5-10份，烷氧基硅烷5-10份。

作為優(yōu)選，所述氨基改性聚醚型聚硅氧烷的重均分子量為40000-60000；所述氨基改性聚醚型聚硅氧烷采用以下方法制得：低含氫硅油、α-烯基環(huán)氧化合物和α-烯基聚醚發(fā)生硅氫化加成反應(yīng)，制得聚醚-環(huán)氧硅油中間體；聚醚-環(huán)氧硅油中間體用有機(jī)胺開環(huán)，即得氨基改性聚醚型聚硅氧烷。利用多元胺或二元胺開環(huán)改性得到的聚醚型聚有機(jī)硅氧烷具有多側(cè)鏈氨基結(jié)構(gòu)，分子結(jié)構(gòu)曲撓性更好，玻璃化溫度低，具有更好柔軟性能。

作為進(jìn)一步優(yōu)選，所述低含氫硅油為活潑氫含量在0.15％以下的含氫硅油；有機(jī)胺包括乙二胺、N，N-二甲基丙二胺、哌嗪和N-氨乙基哌嗪在內(nèi)的多元胺或二元胺。