[發明專利]一種水工防護聚脲材料的混凝土底涂的制備方法

在審

• 申請號: 201710058980.4
• 申請日: 2017-01-23
• 公開（公告）號: CN106833347A
• 公開（公告）日: 2017-06-13
• 發明（設計）人: 譚界雄;史立彤;劉銳;姜鵬波;盧建華;高大水;彭瑞
• 申請（專利權）人: 長江勘測規劃設計研究有限責任公司
• 主分類號: C09D175/08
• 分類號: C09D175/08;C09D175/04;C09D175/06;C09D7/12;C08K5/134;C08K5/5435;C08K5/544;C08G18/12;C08G18/48;C08G18/44;C08G18/66;C08G18/32;C08G18/38
• 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

本發明涉及水工混凝土表面防護領域，更具體地說它是一種水工防護聚脲材料的混凝土底涂的制備方法。

背景技術

聚脲材料是一種固化成型快、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、耐低溫和裝飾性好的優良性能，受到人們越來越多的青睞，在防水涂層、防腐涂層和耐磨涂層的大面積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。

噴涂聚脲彈性體材料技術延續了RIM技術的撞擊混合理論，同時突破了RIM使用模具的局限性，實現了涂層的高速反應、高速固化；高溫高壓撞擊混合噴涂成型，凝膠速度快，10秒凝膠，數分鐘表干；凝膠速度快，材料對基材的浸潤性差，影響涂層與基材的粘接；同時混凝土基材為非均質的脆性材料，表面存在大量的缺陷，直接在混凝土表面噴涂聚脲涂層，涂層容易出現鼓泡、針孔和附著不良的弊病；涂層的粘接以及混凝土缺陷的修補顯得尤其重要；因此在噴涂聚脲前必須對混凝土基材用底涂系統進行處理，一方面能夠實現對混凝土基材中空隙、水汽的封閉，對輕微缺陷的修復；另一方面底涂做為膠黏劑成分，能夠有效的促進聚脲材料與混凝土基材的粘接。

底涂系統的作用是修補混凝土表面缺陷，提高聚脲材料與混凝土表面的粘接力；底涂系統作為基材與聚脲層的連接層，起到承上啟下的橋梁作用，因此底涂系統的好壞是決定聚脲工程成敗的關鍵因素之一；目前聚脲使用的底涂主要為雙組分體系，單組分底涂體系由于其受外界環境影響劇烈，且粘接效果有限，在聚脲的應用中不常見；雙組分底涂一般是由樹脂、固化劑、填料構成，因此底涂的制備關鍵是主體樹脂及固化劑的選擇與合成。

目前市面上常見的底涂有兩個體系：環氧樹脂體系和聚氨酯樹脂體系；環氧樹脂體系中樹脂組分為平均每個分子含有兩個或兩個以上環氧基的熱固性環氧樹脂，一般為環氧氯丙烷的衍生物，同時添加小分子的環氧活性稀釋劑來降低環氧樹脂黏度；固化劑組分一般是胺類、酸酐類或含有活性基團的合成樹脂；環氧樹脂體系在使用過程中呈現剛性，同時分子結構中含有大量的羥基，能夠實現對基材的良好附著；聚氨酯樹脂體系中的樹脂組分為平均每個分子中含有兩個或兩個以上異氰酸酯基團的熱固型聚氨酯預聚體；固化劑組分為胺類化合物、多元醇；聚氨酯樹脂體系在使用過程中呈現剛柔并濟，分子結構中含有大量的異氰酸酯基團和氨基甲酸酯基團、脲鍵，能夠與混凝土基材實現良好的附著。

目前的底涂體系基本上都能夠滿足在干燥環境中對聚脲涂層的粘接，但對于潮濕環境效果不佳。

水工混凝土長期處于浸泡或高濕狀態，由于混凝土內部的多孔結構，水很容易由背水面滲透至混凝土與底涂的粘接面，浸泡底涂系統，從而破壞底涂的粘接效果；水對底涂的作用有兩個：其一是水的增塑作用，水分子進入大分子鏈中，與底涂分子中的極性基團形成氫鍵，使底涂分子間的作用力減弱，從而降低了底涂的整體極性；這一過程是隨環境變化而變化的，其對粘接效果的影響有限；其二是水的降解作用，常溫中水對底涂分子的降解作用并不明顯，隨著溫度的升高及環境中PH值的變化，聚合物分子中一些基團發生水解反應，造成大分子鏈斷裂，極性基團喪失，從而對底涂體系的分子結構造成破壞，導致的粘接破壞，造成聚脲的鼓泡、脫落；因此在長期浸泡或高濕工況的水利工程中，必須使用耐水解的混凝土底涂。

發明內容

本發明的目的是提供一種水工防護聚脲材料的混凝土底涂的制備方法，操作簡便，能夠實現大批量生產。

為了實現上述本發明的目的，本發明的技術方案為：一種水工防護聚脲材料的混凝土底涂的制備方法，其特征在于：它包括如下工藝步驟：