一種建筑用無機(jī)涂層材料的粘結(jié)增強(qiáng)劑及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種建筑用無機(jī)涂層材料的粘結(jié)增強(qiáng)劑及其制備方法。所述建筑用無機(jī)涂層材料的粘結(jié)增強(qiáng)劑是又由滲透反應(yīng)組分、無機(jī)致密組分、聚合物改性組分、納米增強(qiáng)組分、降低表面張力組分和偶聯(lián)劑組分混合而成。本發(fā)明可有效改善水泥基復(fù)合材料與無機(jī)涂層材料的界面性能，顯著提高表面活性物質(zhì)與水泥基復(fù)合材料表層的作用力，制備出具有高致密、高附著力、綠色環(huán)保的建筑用無機(jī)涂層材料。
【專利說明】一種建筑用無機(jī)涂層材料的粘結(jié)増強(qiáng)劑及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于建筑材料【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種建筑用無機(jī)涂層材料的粘結(jié)增強(qiáng)劑 及其制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 混凝土和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)由于混凝土本身為多孔結(jié)構(gòu)，往往容易遭受侵蝕性介質(zhì) 侵入（co 2、cr、so2,），腐蝕現(xiàn)象十分普遍，混凝土結(jié)構(gòu)的腐蝕破壞也越來越引起人們的重 視。涂層防護(hù)是一種簡(jiǎn)便高效的防護(hù)措施，其通過涂覆某種材料，在混凝土表面形成一層可 阻止水溶性介質(zhì)進(jìn)入混凝土內(nèi)部的保護(hù)層來提高混凝土的耐久性。涂層防護(hù)技術(shù)已日益成 熟，并不斷涌現(xiàn)出新材料、新技術(shù)，為混凝土的腐蝕防護(hù)提供了新思路。
[0003] 作為涂層材料家族的一部分，無機(jī)涂層材料具有有機(jī)涂層材料所不具備的優(yōu)勢(shì)， 包括：施工簡(jiǎn)便、對(duì)環(huán)境污染小、對(duì)水泥基復(fù)合材料基層要求低、原料來源廣泛、價(jià)格低廉、 耐候性良好等。盡管如此，現(xiàn)有的建筑用無機(jī)涂層材料體系存在與基體粘結(jié)強(qiáng)度偏低、長(zhǎng)期 使用易剝落的關(guān)鍵技術(shù)問題。一旦無機(jī)涂層發(fā)生剝落，就讓建筑暴露于侵蝕性環(huán)境下，不能 對(duì)嚴(yán)酷環(huán)境條件下建筑物的防護(hù)起到長(zhǎng)期與有效的保護(hù)作用。
[0004] 目前，針對(duì)無機(jī)涂層材料研宄與應(yīng)用的文獻(xiàn)資料往往側(cè)重于提升涂層本身的力學(xué) 性能與耐久性能，對(duì)于涂層材料與基體間的粘結(jié)強(qiáng)度以及在長(zhǎng)期環(huán)境作用下的剩余粘結(jié)強(qiáng) 度重視度不夠，JG/T 26-2002《外墻無機(jī)建筑涂料》中未對(duì)外墻無機(jī)涂層材料與基體粘結(jié)強(qiáng) 度作明確要求，JJT695-2007《混凝土橋梁結(jié)構(gòu)表面涂層防腐技術(shù)條件》中針對(duì)不同腐蝕環(huán) 境和防腐壽命對(duì)涂層的附著力（粘結(jié)強(qiáng)度）作了明確規(guī)定，但該標(biāo)準(zhǔn)中所針對(duì)涂層多指聚 合物類有機(jī)涂層。
[0005] 目前市面上各廠家生產(chǎn)和進(jìn)口的涂料多數(shù)為有機(jī)涂料，其大多依賴有機(jī)高分子樹 脂交聯(lián)成膜，這種高分子成膜涂料的毒性、耐候性差、有機(jī)組分易揮發(fā)往往成為制約其廣泛 推廣的缺點(diǎn)。無機(jī)涂層材料雖然具有無毒環(huán)保、力學(xué)性能好等優(yōu)點(diǎn)，但存在脆性大、易開裂、 易剝落等缺陷，而一旦涂層材料剝落，則不再起到保護(hù)水泥基復(fù)合材料的作用。
[0006] 中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?01110127465. X、200810105316. 1中以堿激發(fā)膠凝材料或地聚 合物基材料制備用于建筑物或混凝土構(gòu)件表面的無機(jī)涂層材料，側(cè)重于提升無機(jī)涂層材料 本身的抗裂性與耐久性；中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?01110197446. 4中以硅酸鹽水泥為主制備了一 種建筑外墻粉末涂料，其附著力（粘結(jié)強(qiáng)度）最大可達(dá)2. 5MPa，但該專利未考慮在浸泡、干 濕循環(huán)等環(huán)境作用后其剩余粘結(jié)強(qiáng)度指標(biāo)。
[0007] 已公開的文獻(xiàn)資料中無機(jī)涂層材料的粘結(jié)強(qiáng)度提高往往依賴于無機(jī)涂層材料致 密度、力學(xué)性能的提高，缺少一種專門針對(duì)無機(jī)涂層材料與水泥基復(fù)合材料界面粘結(jié)改善 并考慮其在浸泡、干濕循環(huán)等環(huán)境作用后剩余粘結(jié)強(qiáng)度的增強(qiáng)劑。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明針對(duì)建筑用無機(jī)涂層材料在浸泡、干濕循環(huán)等環(huán)境作用后剩余粘結(jié)強(qiáng)度問 題，提供一種建筑用無機(jī)涂層材料的粘結(jié)增強(qiáng)劑及其制備方法。
[0009] 本發(fā)明針對(duì)水泥基材料界面孔隙特征，基于無機(jī)涂層材料基體增強(qiáng)與界面強(qiáng)化、 滲透反應(yīng)提升無機(jī)涂層材料與水泥基復(fù)合材料粘結(jié)強(qiáng)度的思路，在增強(qiáng)無機(jī)涂層材料本身 力學(xué)、耐久性能的基礎(chǔ)上，通過添加致密組分、納米組分、有機(jī)成膜組分等手段，在無機(jī)涂層 材料與水泥基復(fù)合材料界面處形成聚合物有機(jī)結(jié)構(gòu)與無機(jī)硅氧（鋁氧、磷氧結(jié)構(gòu)等）網(wǎng)絡(luò) 結(jié)構(gòu)形成三維互穿結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)界面反應(yīng)針棒狀產(chǎn)物分布于孔隙之中，并結(jié)合納米活性顆粒 與納米晶須填充于已形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的孔隙中并與表面基團(tuán)發(fā)生反應(yīng)，可有效提升無機(jī)涂層 材料在薄層狀態(tài)下的粘結(jié)強(qiáng)度與環(huán)境作用后的剩余粘結(jié)強(qiáng)度。
[0010] 本發(fā)明所提供的建筑用無機(jī)涂層材料的粘結(jié)增強(qiáng)劑，由滲透反應(yīng)組分、無機(jī)致密 組分、聚合物改性組分、納米增強(qiáng)組分、降低表面張力組分和偶聯(lián)劑組分混合而成，各組分 的重量含量為：

【權(quán)利要求】
1. 一種建筑用無機(jī)涂層材料的粘結(jié)增強(qiáng)劑，其特征在于：所述粘度增強(qiáng)劑由滲透反應(yīng) 組分、無機(jī)致密組分、聚合物改性組分、納米增強(qiáng)組分、降低表面張力組分和偶聯(lián)劑組分混 合而成，各組分的重量含量為： 滲透反應(yīng)組分 15-50%， 無機(jī)致密組分 10-30%， 聚合物改性組分 10-20%， 納米增強(qiáng)組分 5-10%， 降低表面張力組分1-10%; 偶聯(lián)劑組分 0. 5-2% ; 所述滲透反應(yīng)組分為含有硅酸鹽、磷酸鹽、硼酸鹽或鋁酸鹽化合物中的一種或兩種的 組合；且其在5-50°C條件下，溶解度大于10g/100g水，溶解時(shí)間小于30min ; 所述的無機(jī)致密組分由氫氧化鈣、礦渣、水泥、石膏、活性氧化鋁、無水硫酸鎂的任意一 種或二種以任意比例混合組成； 所述的聚合物改性組分是由分子量5-20萬、最低成膜溫度為0-5°C、具有水溶性以及 可再分散特征的烯屬單體共聚物與可溶性聚乙烯醇的一種或兩種的任意比例的混合組合 組成； 所述的納米增強(qiáng)組分為至少有一個(gè)維度的尺寸小于l〇〇nm的二氧化硅、碳酸鈣、二氧 化鈦、硫酸鈣、氧化鋁的一種或二種的納米顆粒的組合； 所述的降低表面張力組分為在25°C，PH=8-14范圍內(nèi)，溶液表面張力小于50 mN/m的表 面活性劑；其作用是降低堿性溶液表面張力； 所述的偶聯(lián)劑組分為硅烷類、鋁酸酯類或鈦酸酯類的任意一種。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的建筑用無機(jī)涂層材料的粘結(jié)增強(qiáng)劑，其特征在于所述滲透反 應(yīng)組分選自工業(yè)級(jí)四硼酸鈉、工業(yè)級(jí)偏硅酸鈉、工業(yè)級(jí)三聚磷酸鈉以及工業(yè)級(jí)鋁酸鈉的一 種或兩種的任意比例的混合。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的建筑用無機(jī)涂層材料的粘結(jié)增強(qiáng)劑，其特征在于所述的降低 表面張力組分由硬脂酸鈉，十二烷基苯磺酸鈉，硅酸鈉、偏硅酸鈉、季銨化合物，卵磷脂、三 乙醇胺、三異丙醇胺、全氟表面活性劑、氟碳表面活性劑、有機(jī)硅表面活性劑的任意一種或 二種的任意比例的混合物組成。
4. 權(quán)利要求1-3中的任一項(xiàng)所述的建筑用無機(jī)涂層材料的粘結(jié)增強(qiáng)劑的制備方法，其 特征在于：按照上述重量含量選取各組分混合；經(jīng)粉磨至顆粒粒徑小于300目后，再經(jīng)攪拌 均勻后即得所述建筑用無機(jī)涂層材料的粘結(jié)增強(qiáng)劑。
【文檔編號(hào)】C04B24/42GK104478288SQ201410681245
【公開日】2015年4月1日 申請(qǐng)日期:2014年11月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月24日
【發(fā)明者】劉加平, 姜騫, 穆松, 劉建忠, 繆昌文, 石亮, 夏新杰 申請(qǐng)人:江蘇蘇博特新材料股份有限公司