[發(fā)明專利]聚多巴胺混凝土疏水涂層材料及制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010848204.6
• 申請(qǐng)日: 2020-08-21
• 公開（公告）號(hào): CN112029409A
• 公開（公告）日: 2020-12-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蔣金洋;王蘭心;孟凡旭;王鳳娟
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東南大學(xué)
• 主分類號(hào): C09D179/04
• 分類號(hào): C09D179/04;C09D5/00;C09D7/63;C08G73/06
• 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: 趙淑芳

本發(fā)明公開一種聚多巴胺混凝土疏水涂層材料及制備方法，采用多巴胺鹽酸鹽和含有巰基小分子化合物溶解在Tris?HCl緩沖溶液和乙醇混合液中進(jìn)行聚合反應(yīng)得到，本發(fā)明工藝簡(jiǎn)單，原料易得，條件溫和，而且過程可控，通過在混凝土表面噴涂刷涂或浸泡，使其滲入混凝土內(nèi)部形成憎水防護(hù)層，可作為提升混凝土耐久性的措施之一。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及混凝土疏水涂層材料及制備，具體涉及一種聚多巴胺混凝土疏水涂層材料及制備方法。

背景技術(shù)

混凝土是一種多孔材料，其孔徑分布范圍在納米至毫米量級(jí)，大氣中的CO ₂通過這些孔隙進(jìn)入混凝土內(nèi)部，與混凝土中的堿性物質(zhì)發(fā)生碳化反應(yīng)。碳化對(duì)混凝土的危害是多方面的，如降低混凝土的強(qiáng)度和彈性模量，產(chǎn)生收縮裂縫等，最大的危害是破壞鋼筋鈍化膜，影響混凝土的耐久性。水分也會(huì)通過混凝土的毛細(xì)作用吸附到表面，并進(jìn)一步滲透到混凝土的內(nèi)部，同時(shí)，溶于其中的有害物質(zhì)，如氯離子、硫酸根離子等也會(huì)被運(yùn)送到混凝土的孔隙中，給鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)帶來嚴(yán)重的銹蝕危險(xiǎn)。此外，水分還是混凝土發(fā)生凍融破壞、化學(xué)侵蝕、堿骨料反應(yīng)、碳化等耐久性破壞的必要條件。因此，混凝土的吸水性在很大程度上決定了材料本身的耐久性。對(duì)混凝土進(jìn)行表面處理是提高混凝土耐久性的有效途徑之一。它能在混凝土和外界環(huán)境之間形成隔離層，通過改變混凝土的表面性質(zhì)來阻止或延緩水和氯離子等有害物質(zhì)侵入，從而阻止或延緩混凝土的劣化。

為提高混凝土的耐腐蝕性能，目前有效的方法之一是將混凝土基層的憎水劑處理與表面的成膜涂層相結(jié)合。混凝土基層的憎水劑處理是指采用滲透型表面防水涂料對(duì)混凝土進(jìn)行處理。這樣當(dāng)表層涂膜損壞后，仍可防止水及有害物質(zhì)滲透到混凝土內(nèi)部，目前有機(jī)涂層耐紫外線性能、耐老性能差并且具有較大的固化收縮比，時(shí)間一長(zhǎng)之后，與混凝土之間由于作用力太弱往往容易脫落，起不到保護(hù)作用。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：本發(fā)明的目的是提供一種聚多巴胺混凝土疏水涂層材料及制備方法，解決現(xiàn)有有機(jī)涂層耐久性差易脫落、疏水性能不好的的問題。

技術(shù)方案：本發(fā)明所述的聚多巴胺混凝土疏水涂層材料，其特征在于，采用多巴胺鹽酸鹽和含有巰基小分子化合物溶解在Tris-HCl緩沖溶液和乙醇混合液中進(jìn)行聚合反應(yīng)得到，混合液中多巴胺鹽酸鹽濃度為5-15g/L，巰基小分子化合物濃度為1-10ml/L。

其中，所述多巴胺鹽酸鹽為98％分析純多巴胺鹽酸鹽。

所述含有巰基小分子化合物為分析純十二硫醇。

所述Tris-HCl緩沖溶液為PH＝8.5的分析純?nèi)u甲基胺基甲烷。

所述Tris-HCl緩沖溶液和乙醇混合液體積比例為4：1-1：4。

本發(fā)明所述的采用聚多巴胺混凝土疏水涂層材料制備混凝土疏水涂層的方法，包括以下步驟：

(1)配置pH為8.5的Tris-HCl緩沖溶液，高溫高壓滅菌后保存待用；

(2)通過超聲將多巴胺鹽酸鹽和含有巰基小分子化合物溶解在Tris-HCl緩沖溶液和乙醇混合液中，在20-35℃溫度下反應(yīng)10-18h；

(3)將反應(yīng)結(jié)束的均質(zhì)液體混合物噴涂在混凝土表面，靜置；

(4)取出試塊，在真空干燥箱中進(jìn)行真空加熱除去多余溶劑，形成混凝土疏水涂層。

有益效果：本發(fā)明中多巴胺在堿性條件下可以形成聚多巴胺，聚多巴胺具有一定的粘附性，本發(fā)明的疏水涂層粘附性牢固、耐久性高、穩(wěn)定性好，對(duì)混凝土試塊進(jìn)行聚多巴胺修飾后，再進(jìn)一步共價(jià)固定化含有巰基、可降低材料低表面能的小分子，可以大大提高混凝土表面的疏水性能，工藝簡(jiǎn)單，原料易得，條件溫和，而且過程可控。

附圖說明

圖1是空白樣和實(shí)施例1-3制備的混凝土疏水涂層材料疏水性能圖。