一种滨海环境下高速公路混凝土构件防护涂层及其制备方法与流程

本申请涉及混凝土构件防护，更具体地说，它涉及一种滨海环境下高速公路混凝土构件防护涂层及其制备方法。

背景技术：

1、高速公路混凝土构件是指用于高速公路上的混凝土构造物，例如涵洞、通道、天桥、边沟、截水沟、混凝土防护边坡、混凝土边坡排水和挡墙。高速公路路基工程中，采用混凝土预制构件可大大减轻施工难度，例如，采用预制路基板可减少土方开挖量，提高施工效率，同时预制路基板具有较高的承载能力和抗渗性能，可大大提高路基稳定性和耐久性。

2、滨海环境下，为减少空气中氯离子等对高速公路混凝土构件的侵蚀，通常需要涂覆防护涂层，防护涂层包括环氧树脂底层和氟碳树脂面层，由于环氧树脂底层表面存在灰尘等杂质，从而导致氟碳树脂面层成膜效果不好而开裂进而使得氟碳树脂面层容易脱落，导致混凝土构件失去氟碳树脂面层保护而容易受侵蚀损伤，导致使用寿命下降。

技术实现思路

1、为了提高防护涂层的结合强度，延长防护涂层对混凝土构件的保护期限，本申请提供一种滨海环境下高速公路混凝土构件防护涂层及其制备方法。

2、第一方面，本申请提供一种滨海环境下高速公路混凝土构件防护涂层，采用如下的技术方案：

3、一种滨海环境下高速公路混凝土构件防护涂层，其包括环氧树脂底层和氟碳树脂面层，所述氟碳树脂面层由面层涂料喷涂而成，所述面层涂料包括以下重量份的原料：氟碳树脂28～32份，氧化石墨烯3～5份，蒙脱土6～10份，稳固组分10～14份，二甲苯160～170份，所述稳固组分包括增韧剂、流平剂和相容剂，所述增韧剂、流平剂和相容剂三者重量之比为2～3:2～3:1。

4、通过采用上述技术方案，首先通过使用相容剂使得增韧剂和流平剂得以在原料中均匀分散，均匀分散的增韧剂使得形成的漆膜整体韧性增强，不容易开裂，流平剂使得增韧剂得以在环氧树脂底层表面流动，当环氧树脂底层表面粘附有灰尘等杂质时，灰尘与环氧树脂底层表面之间存在的微小间隙被增韧剂覆盖，从而减少气泡的产生，此时涂料通过相容剂与灰尘等杂质结合，增韧剂使得粘有灰尘的整体氟碳树脂面层膜稳定性增强不易开裂。

5、优选的，所述增韧剂包括聚酯多元醇和纳米二氧化钛，所述聚酯多元醇和纳米二氧化钛二者重量之比为4:1。

6、通过采用上述技术方案，聚酯多元醇的支链可有效提高各原料结合强度，使得聚酯多元醇起到连接各组分的作用，同时纳米二氧化钛促进聚酯多元醇结晶固化，从而使得涂料所形成的氟碳树脂面层膜的整体稳定性和强度得以提升。

7、优选的，所述流平剂包括脂环族环氧树脂和球形氧化锆微粉，所述脂环族环氧树脂和球形氧化锆微粉二者重量之比为3:2。

8、通过采用上述技术方案，脂环族环氧树脂和球形氧化锆微粉使得涂料的流动性和润湿性提升，降低表面张力而减少环氧树脂面层表面缺陷带来的气泡，从而有利于涂料将灰尘等粘附，同时氟碳树脂面层膜因均匀涂覆而避免涂覆不均匀导致应力不稳定开裂。

9、优选的，所述相容剂为十二氟庚基三乙氧基硅烷。

10、通过采用上述技术方案，十二氟庚基三乙氧基硅烷使得各组分加入到涂料中，使得各原料更容易结合，同时十二氟庚基三乙氧基硅烷与灰尘进行结合，使得灰尘更容易粘附于氟碳树脂面层膜上，提高清洁度。

11、优选的，所述氟碳树脂面层涂料由以下步骤制得：将热塑性树脂溶于二甲苯中，然后加入氧化石墨烯、蒙脱土和稳固组分，研磨过滤后制得氟碳树脂面层涂料。

12、通过采用上述技术方案，加入稳定组分以后，提高氟碳树脂面层膜的抗开裂性能，减少氟碳树脂面层膜因环氧树脂面层表面存在灰尘等杂质导致氟碳树脂面层膜成膜效果不好的情况，进而减少氟碳树脂面层膜开裂的情况。

13、优选的，所述氟碳树脂面层涂料还包括紫外光固化引发剂0.2～0.4份。

14、通过采用上述技术方案，在涂料原料中加入紫外光固化引发剂，通过紫外光照射从而促进交联固化，使得氟碳树脂面层膜能够与环氧树脂底层结合更稳定，降低氟碳树脂面层受冲击而脱落的情况。

15、优选的，所述氟碳树脂面层涂料由以下步骤制得：将热塑性树脂溶于二甲苯中，然后加入氧化石墨烯、蒙脱土、紫外光固化引发剂和稳固组分，研磨过滤后制得氟碳树脂面层涂料。

16、通过采用上述技术方案，首先通过稳固组分提高成膜稳定性，使得涂料所形成的氟碳树脂面层膜稳定存在，减少开裂，同时加入紫外光固化引发剂促进氟碳树脂面层膜固化，使得氟碳树脂面层膜与环氧树脂底层结合更稳定。

17、优选的，所述环氧树脂底层由环氧树脂底层涂料喷涂而成，所述环氧树脂底层涂料包括以下重量份的原料：环氧树脂20份，酚醛胺固化剂20份，二甲苯25份。

18、第二方面，本申请提供一种滨海环境下高速公路混凝土构件防护涂层的制备方法，采用如下的技术方案：

19、一种滨海环境下高速公路混凝土构件防护涂层的制备方法，包括以下步骤：s1、先使用环氧树脂底层涂料涂覆底层，底层厚度为3mm；s2、带环氧树脂底层固化后，再使用氟碳树脂面层涂料在底层上涂覆面层，面层厚度为5mm。

20、综上所述，本申请具有以下有益效果：

21、1、首先通过使用相容剂使得增韧剂和流平剂得以在原料中均匀分散，均匀分散的增韧剂使得形成的漆膜整体韧性增强，不容易开裂，流平剂使得增韧剂得以在环氧树脂底层表面流动，当环氧树脂底层表面粘附有灰尘等杂质时，灰尘与环氧树脂底层表面之间存在的微小间隙被增韧剂覆盖，从而减少气泡的产生，此时涂料通过相容剂与灰尘等杂质结合，增韧剂使得粘有灰尘的整体氟碳树脂面层膜稳定性增强不易开裂。

22、2、首先通过稳固组分提高成膜稳定性，使得涂料所形成的氟碳树脂面层膜稳定存在，减少开裂，同时加入紫外光固化引发剂促进氟碳树脂面层膜固化，使得氟碳树脂面层膜与环氧树脂底层结合更稳定。

技术特征：

1.一种滨海环境下高速公路混凝土构件防护涂层，其包括环氧树脂底层和氟碳树脂面层，所述氟碳树脂面层由面层涂料喷涂而成，所述面层涂料包括以下重量份的原料：氟碳树脂28～32份，氧化石墨烯3～5份，蒙脱土6～10份，稳固组分10～14份，二甲苯160～170份，所述稳固组分包括增韧剂、流平剂和相容剂，所述增韧剂、流平剂和相容剂三者重量之比为2～3:2～3:1。

2.根据权利要求1所述的滨海环境下高速公路混凝土构件防护涂层，其特征在于：所述增韧剂包括聚酯多元醇和纳米二氧化钛，所述聚酯多元醇和纳米二氧化钛二者重量之比为4:1。

3.根据权利要求1所述的滨海环境下高速公路混凝土构件防护涂层，其特征在于：所述流平剂包括脂环族环氧树脂和球形氧化锆微粉，所述脂环族环氧树脂和球形氧化锆微粉二者重量之比为3:2。

4.根据权利要求1所述的滨海环境下高速公路混凝土构件防护涂层，其特征在于：所述相容剂为十二氟庚基三乙氧基硅烷。

5.根据权利要求1所述的滨海环境下高速公路混凝土构件防护涂层，其特征在于：所述氟碳树脂面层涂料由以下步骤制得：将热塑性树脂溶于二甲苯中，然后加入氧化石墨烯、蒙脱土和稳固组分，研磨过滤后制得氟碳树脂面层涂料。

6.根据权利要求1所述的滨海环境下高速公路混凝土构件防护涂层，其特征在于：所述氟碳树脂面层涂料还包括紫外光固化引发剂0.2～0.4份。

7.根据权利要求1所述的滨海环境下高速公路混凝土构件防护涂层，其特征在于：所述氟碳树脂面层涂料由以下步骤制得：将热塑性树脂溶于二甲苯中，然后加入氧化石墨烯、蒙脱土、紫外光固化引发剂和稳固组分，研磨过滤后制得氟碳树脂面层涂料。

8.根据权利要求1所述的滨海环境下高速公路混凝土构件防护涂层，其特征在于：所述环氧树脂底层由环氧树脂底层涂料喷涂而成，所述环氧树脂底层涂料包括以下重量份的原料：环氧树脂20份，酚醛胺固化剂20份，二甲苯25份。

9.权利要求1-8任意一项所述的滨海环境下高速公路混凝土构件防护涂层的制备方法，其特征在于：s1、先使用环氧树脂底层涂料涂覆底层，底层厚度为3mm；s2、带环氧树脂底层固化后，再使用氟碳树脂面层涂料在底层上涂覆面层，面层厚度为5mm。

技术总结
本申请涉及混凝土构件防护技术领域，具体公开了一种滨海环境下高速公路混凝土构件防护涂层及其制备方法。一种滨海环境下高速公路混凝土构件防护涂层包括环氧树脂底层和氟碳树脂面层，所述氟碳树脂面层由面层涂料喷涂而成，所述面层涂料包括以下重量份的原料：氟碳树脂28～32份，氧化石墨烯3～5份，蒙脱土6～10份，稳固组分10～14份，二甲苯160～170份，所述稳固组分包括增韧剂、流平剂和相容剂，所述增韧剂、流平剂和相容剂三者重量之比为2～3:2～3:1。本申请的防护涂层可用于滨海环境下高速公路混凝土构件防护。

技术研发人员：柴荣山,张永圣,付珍猷,贾强,韩学坤
受保护的技术使用者：山东省公路桥梁建设集团有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/8