[发明专利]一种用于混凝土表面防护的水性环氧-丙烯酸自分层乳液

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于混凝土表面防护的水性环氧-丙烯酸自分层乳液的制备方法。

背景技术

  混凝土在服役过程中，面临着诸多外界有害介质的侵蚀，尤其是二氧化碳和氯离子。由二氧化碳和氯离子侵蚀引起的钢筋锈蚀膨胀导致的开裂问题是工程中面临的普遍问题，严重降低了混凝土的耐久性和服役寿命。混凝土的外表面经常承受温度变化、水流冲刷、干湿交替、冻融循环等作用，从而不断风化、剥蚀、碳化，随时间的推移逐步加剧，最终危及工程结构的安全。

目前解决该问题的方法主要包括以下三个方面：1，在混凝土制备过程中，加强质量控制，避免因为原材料原因造成的混凝土密实度下降，尤其是开裂现象的发生；2，混凝土浇筑后，强化养护措施，保证水泥能够充分水化，增加混凝土的密实度，从而提升混凝土本身抗二氧化碳和氯离子侵蚀的能力；3，在混凝土服役过程中，涂敷保护层，从而降低二氧化碳和氯离子的侵蚀。混凝土表面涂层防护法是最为经济高效的方法，但是常规表面防护涂层在抗碳化、耐久性、防盐侵蚀等存在很多的不足。

目前乳液涂敷保护层降低二氧化碳和氯离子侵蚀的方法都是涂刷一种乳液，例如CN201210431578.3公开了一种无利用皂乳液聚合得到的混凝土防护乳液。单层乳液漆膜很难集成本和性能为一体。

现有的自分层技术很大一部分是应用在溶剂型的涂料中，例如CN103525284A公开了一种以N,N- 二甲基乙酰胺和二甲苯为溶剂海洋重防腐环氧-含氟自分层涂料。而水性自分层乳液中中间层乳液的设计是传统乳液聚合，环氧单体或树脂的的比例（0-10%）较低。

发明内容

为了解决现有混凝土防护中或性能好的单层漆膜成本昂贵的问题，以及附着性好的自分层漆膜使用溶剂造成环境污染的问题，本发明提供了一种用于混凝土表面防护的水性环氧-丙烯酸自分层乳液及其制备方法。

本发明利用RAFT细乳液聚合方法，制备得到环氧-丙烯酸乳液，该方法有效地实现了环氧单体添加量的控制。将乳化得到环氧乳液、环氧-丙烯酸乳液、丙烯酸乳液、各种助剂等配制成自分层的混凝土防护剂，简化了涂装工艺，最大限度的发挥环氧的优良的附着力和丙烯酸的耐老化的优点。

本发明所述水性环氧-丙烯酸自分层乳液由下述组分按下述重量百分比组成：

环氧乳液                        10-50%,

环氧-丙烯酸乳液                  1-10%，

丙烯酸乳液                       6-40%，

固化剂                           0-6%，

PH调节剂                       0.5-3%，

成膜助剂                         0-6%，

增塑剂                           0-6%，

消泡剂                           0-6%，

流平剂                           0-6%，

水                               余量；

所述水性环氧-丙烯酸自分层乳液的固含量不低于20wt%；

所述丙烯酸乳液是由丙烯酸酯类或甲基丙烯酸酯类及其它烯属单体经乳液聚合形成的水分散乳液，可商购，乳液中树脂的最低成膜温度不低于10℃，固含量不低于45%。

所述固化剂为乙二胺、二乙烯三胺、多乙烯多胺、苯二胺、间苯二甲胺等多元胺中的一种以上的任意比例混合物。

所述PH值调节剂选自2-氨基-2-甲基-1-丙醇（AMP95）或氨水。

所述成膜助剂为醇酯十二，乙二醇丁醚，丙二醇甲醚，丙二醇丁醚，丙二醇苯醚，二乙二醇单乙醚和二丙二醇甲醚中的一种以上任意比例的混合物。

所述增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯。

所述消泡剂为C7-C22的高碳醇，聚醚类和有机硅类消泡剂的一种以上任意比例的混合物。

所述流平剂为有机硅类流平剂，丙烯酸类流平剂和氟类流平剂的一种以上任意比例的混合物。

所述环氧乳液由下述方法制备得到：

60-90℃下，环氧树脂和乳化剂的混合物在200-600rpm搅拌条件下滴加去离子水得到环氧乳液。