对建筑混凝土保护的主要措施之一就是进行涂层保护。涂层保护的主要作用就是在建筑混凝土的表层涂刷一层不容易透水、同时也不容易透气的保护层, 从而防止氯盐、氧气或者是水对混凝土材料的侵蚀, 进而保障建筑混凝土的质量, 提高其使用寿命。
1 喷涂聚脲材料
喷涂聚脲材料在我国是在近十年的时间内发展起来的环保型材料, 同时由于其良好的性能正广泛应用于我国的防水防腐行业中。聚脲材料的主要活性材料为芳香族二胺扩链剂以及端氨基聚醚, 这些活性材料与多异氰酸酯组分发生反应形成了喷涂聚脲材料。
与以往的环氧材料、丙烯酸材料相比, 聚脲在喷涂聚脲土层上的附着力明显要高, 耐候性与柔韧性也相对较好。目前, 在喷涂聚脲材料已经应用的丙烯酸或者是聚氨酯等保护面漆由于其固化成漆的速度较慢, 施工效率较低, 同时其保光效果也不好而导致其应用范围在逐渐的缩小, 也限制了其今后的发展。
本文通过实验研制了一种柔韧性相对较高的含羟基丙烯酸树脂。该材料通过与多异氰酸酯的化学反应, 构成了体型交联式的结构。这种结构保障了喷涂聚脲涂层的耐候性与强度。同时本文在设计涂层面漆时, 特意将异氰酸基与羟基的比例扩大, 超过了以往的数值比例, 这种比例可以保证多异氰酸酯与羟基充分反映, 从而形成一种较为稳定可靠的化学键, 保证涂层的稳定性与耐候性。
2 研制聚脲耐候保护涂层
2.1 准备涂层材料
按照合适的比例混合颜料、树脂以及助剂等材料, 同时利用高速搅拌机将其搅拌均匀。除此之外, 要特别注意的是, 混合剂要通过研磨机研磨到30 μm以下, 并补充稀释剂至规定质量。
2.2 研制涂层样板
在研制涂层样板的时候, 要利用空气喷涂的主要方式进行研制。主要方式就是, 将研制好的涂层材料, 喷涂到聚脲材料的表层, 并保证其厚度在三十到四十μm之间。喷涂完成的样本要在合适温度下养护7d左右的时间。
3 分析涂层成品实验结果
3.1 合成羟基丙烯酸树脂
在合成羟基丙烯酸树脂的时候要注意以下一个方面:第一, 溶剂加入反应釜中要注意一边搅拌一边对其进行加热, 热度最佳为一百二十摄氏度。第二, 在溶剂中丙烯酸、丙烯酸丁酯、苯乙烯、丙烯酸羟丙酯、甲基炳烯酸甲脂以及引发剂1, 保障在两个小时之内滴入完毕。第三, 将混合剂在一百二十摄氏度的温度下进行保温, 保温的最佳时间为两个小时。第四, 将引发剂2分两次滴入到保温好的混合液中, 两次滴入的间隔时间为半个小时, 同时保障每次滴入的时间在十五分钟范围内。第五, 将混合液进行再次保温, 保温时间及温度分别为一到两个小时、一百二十摄氏度。第六, 减压蒸馏除水一小时, 将其温度降至四十摄氏度出料, 就可以得到羟基丙烯酸树脂。
3.2 研制聚脲耐候保护涂层
3.2.1 考察聚脲耐候保护涂层固化体系
通过实验发现:当在选择固化剂的时候, 为了保障聚脲材料涂层的柔韧性, 不仅要考虑到涂层交联密度, 同时要尽可能的减少固化剂的使用。在设计面漆配方时, 为了降低交联密度、提高聚脲涂层的柔韧性, 同时加大涂层与建筑材料的附着力, 需要尽可能的将羟基与异氰酸基的比值增大, 超过以往的数值比例。
3.2.2 考察聚脲耐候保护涂层耐磨性
由上文所述可知, 喷涂聚脲材料是一种拥有良好物理性能及化学性能的环境友好型材料, 而在其众多优良特性中, 耐磨性是其最显著的特性。因此, 为了保障聚脲保护涂层的质量, 本文重点考察了聚脲耐候保护涂层的耐磨性能。其结果如下:聚脲保护涂层的耐磨性随着颜基比的降低而逐渐的优化。在这种情况下, 可以证明聚脲耐候保护涂层拥有良好的机械性能, 同时也使聚脲保护涂层的刚性与弹性处于一个平衡范围, 进而保障了聚脲保护涂层的耐磨性能。但需要注意的是, 随着颜填料的增加, 聚脲保护涂层的刚性也会随之提高, 这在一定程度上会使得聚脲土层屈挠产生裂纹, 进而影响了聚脲耐候保护涂层的耐磨性, 因此要合理添加颜填料。
3.2.3 考察聚脲保护涂层的耐溶剂、酸碱性
通过实验发现, 随着交联密度的降低, 聚脲保护涂层内部的致密性也会降低, 进而影响了聚脲保护涂层的耐溶剂以及酸碱性。聚脲材料中, 作为异氰酸酯组分的MDI如果长久在阳光照射下容易发黄失去其原有的光泽, 如果时间过长还会发生粉化或者是开裂, 进而降低了聚脲保护涂层的整体性能。而本文所研制的聚脲保护面漆, 不仅在阳光照射下不易变黄失光, 同时其材料表面也是较为平整的, 进而有效地保护了聚脲材料。
4 总结论述
在设计涂层配方的过程中, 要重点考虑羟基与异氰酸基的比值, 其比值的增大会增加聚脲保护涂层的柔韧性, 同时通过实验发现其比值在1/0.5时, 柔韧性效果及整体性能是最好的。聚脲耐候保护涂层不仅具有良好的保光保色性能, 同时还拥有良好的耐QUV老化性。同时通过实验发现, 当耐QUV 1000h时, 聚脲保护涂层的保光率为81%, 其保护效果是相当明显的。
5 结语
聚脲材料因其具有优良的物理及化学性能, 同时在应用过程中不存在VOC排放, 因此, 其是一种环保型的防水材料, 在防水防腐工程中有着较为广阔的发展前景。但为了更好的提升聚脲材料的保光效果, 本文特研制了聚脲耐候保护层, 保障聚脲材料的耐候性, 以供借鉴。
摘要：作为一种环保型涂层材料, 喷涂聚脲材料不仅具有良好的物理性能、化学性能, 同时拥有快速固化成膜的特性。本文所研究的喷涂聚脲表面耐候保护涂层即是一种具有优良防水性能的材料。
关键词：喷涂聚脲材料,表面耐候性,保护涂层
参考文献
[1] 郭辰.海水淡化工程用聚脲防腐涂层体系的研制[D].北京化工大学, 2014.
[2] 徐菲.金属防护用聚脲涂层附着性能研究[D].青岛理工大学, 2014.