本發(fā)明屬于建筑材料領(lǐng)域，具體涉及一種透氣耐候的半滲透型清水混凝土保護(hù)劑及其制備方法。

背景技術(shù)：

隨著綠色環(huán)保意識的不斷提高，清水混凝土的應(yīng)用領(lǐng)域已經(jīng)逐漸從道路橋梁廠房和機(jī)場，向工業(yè)和民用建筑方向發(fā)展。清水混凝土是一種裝飾混凝土，就是直接采用現(xiàn)澆混凝土自然形成的表面平整光滑、色澤均勻、棱角分明的表面作為飾面，只在表面涂覆透明的保護(hù)劑。清水混凝土的制備工藝和成本都高于普通混凝土，因此提高清水混凝土的耐久性顯得尤為重要。

混凝土是由水泥、骨料和部分助劑混合后澆筑而成，當(dāng)混凝土長期暴露于大氣污染、紫外線、酸雨等惡劣環(huán)境中，混凝土的保護(hù)層被碳化、氯化物腐蝕，繼而產(chǎn)生裂縫，影響外觀質(zhì)量和耐久性。因此通常是采用后期修補(bǔ)和涂裝保護(hù)劑的方法提高清水混凝土的耐久性。中國專利CN 103922800A公開的一種用于清水混凝土的保護(hù)劑，包括底漆、中期和面漆，底漆為有機(jī)硅聚合物，中漆由自交聯(lián)聚合物、水、顏料、填料以及其他助劑組成，面漆為氟硅樹脂聚合物，通過三層面漆的聯(lián)合作用，賦予混凝土防水防腐蝕耐氣候自清潔等功效。中國專利CN 103214265B公開的一種水基滲透型混凝土保護(hù)劑的制備方法，該水基滲透型混凝土保護(hù)劑包括十二水硫酸鋁鉀、氫氧化鈉、檸檬酸、硅烷偶聯(lián)劑、硅酸鈉水溶液和去離子水，制備的保護(hù)劑不在混凝土表面成膜，而是直接滲透到混凝土內(nèi)部，與混凝土內(nèi)部的游離堿反應(yīng)生產(chǎn)枝蔓狀結(jié)晶物，充盈混凝土的毛細(xì)孔隙和微縫隙，提高混凝土的防水防腐效果，提高耐久性。中國專利CN 102633462B公開的一種混凝土保護(hù)劑及其制備方法和應(yīng)用，該混凝土保護(hù)劑包括醋酸乙烯聚合物可分散性膠粉、丙二醇濕潤分散劑、過硫酸銨穩(wěn)定劑、無水碳酸鈉、酒石酸和水，制備的混凝土保護(hù)劑中的聚合物通過濕潤分散劑滲透到混凝土內(nèi)部，提高混凝土的韌性，并且無機(jī)鹽與混凝土中水化產(chǎn)物氫氧化鈣反應(yīng)，生成結(jié)晶體填充混凝土的內(nèi)部孔隙，提高混凝土的耐侵蝕能力、防裂能力和耐久性，且無毒無污染。

由上述現(xiàn)有技術(shù)可知，清水混凝土保護(hù)劑是滲透型和薄膜型兩種，滲透型保護(hù)劑影響混凝土的透氣性能，且耐候性差，薄膜型耐候性和透氣性好，但是薄膜容易氣泡脫落，因此制備一種既透氣耐候又與混凝土結(jié)合力強(qiáng)的清水混凝土保護(hù)劑顯得尤為重要。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種透氣耐候的半滲透型清水混凝土保護(hù)劑及其制備方法，主要采用水性環(huán)氧樹脂、、含疏水顆粒的環(huán)氧樹脂、水性聚氨酯和聚氨酯改性聚丙烯酸酯作為主要原料，結(jié)合納米二氧化鈦、1,3-丙二醇、氫氧化鈉、羥丙基甲基纖維素和水制備得到透氣耐候的半滲透型清水混凝土保護(hù)劑。該方法制備的透氣耐候的半滲透型清水混凝土保護(hù)劑含有疏水成分和親水成分，因此部分保護(hù)劑深入到混凝土內(nèi)部，部分保護(hù)劑在混凝土表面形成薄膜，且該薄膜不易氣泡脫落，因此兼具滲透型和薄膜型保護(hù)劑的優(yōu)勢，具有透氣、耐氣候的性能，有效防止清水混凝土的腐蝕和碳化，綜合提供混凝土的耐久性。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是：

一種透氣耐候的半滲透型清水混凝土保護(hù)劑，所述透氣耐候的半滲透型清水混凝土保護(hù)劑包括改性有機(jī)硅樹脂、分散劑、光觸煤、無機(jī)鹽、增稠劑和去離子水，所述改性有機(jī)硅樹脂為改性環(huán)氧樹脂和改性的聚氨酯，所述改性環(huán)氧樹脂包括水性環(huán)氧樹脂和非水溶性環(huán)氧樹脂，所述非水溶性環(huán)氧樹脂為含疏水顆粒的環(huán)氧樹脂，所述改性聚氨酯包括水性聚氨酯和非水溶性聚氨酯，所述非水溶性聚氨酯為聚氨酯改性聚丙烯酸酯，所述光觸媒為納米二氧化鈦，所述分散劑為1,3-丙二醇，所述無機(jī)鹽為氫氧化鈉，所述增稠劑為羥丙基甲基纖維素。

作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述透氣耐候的半滲透型清水混凝土保護(hù)劑的組分，按重量份計，包括改性有機(jī)硅樹脂25-35份、分散劑15-20份、光觸煤3-5份、無機(jī)鹽8-12份、增稠劑6-10份和去離子水50-70份。

作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述改性有機(jī)硅樹脂中改性環(huán)氧樹脂和改性的聚氨酯的質(zhì)量比為1:0.7-1.2。

作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述改性環(huán)氧樹脂中水性環(huán)氧樹脂和非水溶性環(huán)氧樹脂的質(zhì)量比為1:0.3-0.5。

作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述改性聚氨酯中水性聚氨酯和非水溶性聚氨酯的質(zhì)量比為1:3-6。

本發(fā)明還提供一種透氣耐候的半滲透型清水混凝土保護(hù)劑的制備方法，包括以下步驟：

(1)將微米級的改性有機(jī)硅樹脂加入乳化劑TOA水溶液中，超聲振蕩，加熱攪拌形成有機(jī)硅樹脂分散液；

(2)將步驟(1)制備的有機(jī)硅樹脂分散液加入分散劑、無機(jī)鹽和去離子水中，充分?jǐn)嚢?，最后加入光觸媒和增稠劑，高速攪拌，靜置得到透氣耐候的半滲透型清水混凝土保護(hù)劑。

作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述步驟(1)中，微米級的改性有機(jī)硅樹脂的粒徑為100-600μm。

作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述步驟(1)中，微米級的改性有機(jī)硅樹脂和乳化劑TOA水溶液的料液比為1g:10-15ml。

作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述步驟(1)中，超聲振蕩的頻率為25-40KHz，時間為30-45min，加熱的溫度為60-80℃。

作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述步驟(2)中，透氣耐候的半滲透型清水混凝土保護(hù)劑的應(yīng)用方法為：待清水混凝土澆筑完成后，將透氣耐候的半滲透型清水混凝土保護(hù)劑噴灑到混凝土的表面，至混凝土表面被全部潤濕，靜置，至透氣耐候的半滲透型清水混凝土保護(hù)劑完全被混凝土吸收，可反復(fù)噴灑2-3次。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：

(1)本發(fā)明制備的透氣耐候的半滲透型清水混凝土保護(hù)劑含有疏水聚合物成分和親水聚合物成分，親水聚合物可以深入滲透到混凝土的孔隙內(nèi)，增加混凝土的韌性，疏水聚合物的部分滲透到混凝土的孔隙，部分在混凝土的表面形成薄膜，因此疏水聚合物形成的薄膜與混凝土的結(jié)合力強(qiáng)，不容易脫落氣泡，而且疏水聚合物成分和親水聚合物成分粒徑較小，滲透能力強(qiáng)，與混凝土的結(jié)合力強(qiáng)。

(2)本發(fā)明制備的透氣耐候的半滲透型清水混凝土保護(hù)劑含有疏水聚合物成分和親水聚合物成分，部分保護(hù)劑深入到混凝土內(nèi)部，部分保護(hù)劑在混凝土表面形成薄膜，且該薄膜不易氣泡脫落，因此兼具滲透型和薄膜型保護(hù)劑的優(yōu)勢，具有透氣、耐氣候的性能，有效防止清水混凝土的腐蝕和碳化，綜合提供混凝土的耐久性。

(3)本發(fā)明制備的透氣耐候的半滲透型清水混凝土保護(hù)劑中含有納米二氧化鈦光觸煤，可以對附著在清水混凝土表面的部分雜質(zhì)進(jìn)行催化分解，達(dá)到自清潔的目的。

(4)本發(fā)明制備的透氣耐候的半滲透型清水混凝土保護(hù)劑綠色環(huán)保，滲透性好，成膜性高，透氣透明，防水，防腐，自清潔，使用性好。

具體實施方式

下面將結(jié)合具體實施例來詳細(xì)說明本發(fā)明，在此本發(fā)明的示意性實施例以及說明用來解釋本發(fā)明，但并不作為對本發(fā)明的限定。

實施例1：

(1)將質(zhì)量比為1:0.3的改性環(huán)氧樹脂和改性的聚氨酯混合形成改性環(huán)氧樹脂，將質(zhì)量比為1:3水性聚氨酯和非水溶性聚氨酯混合形成改性聚氨酯，然后將質(zhì)量比為1:0.7的改性環(huán)氧樹脂和改性的聚氨酯混合形成粒徑為100μm的改性有機(jī)硅樹脂，以料液比為1g:10ml，加入乳化劑TOA水溶液中，以25KHz頻率超聲振蕩30min，60℃下加熱攪拌形成有機(jī)硅樹脂的分散液。

(2)按重量份計，將含25份有機(jī)硅樹脂的分散液加入15份的1,3-丙二醇分散劑、8份的氫氧化鈉無機(jī)鹽和50份的去離子水中，充分?jǐn)嚢瑁詈蠹尤?份的納米二氧化鈦光觸媒和6份的羥丙基甲基纖維素增稠劑，高速攪拌，靜置得到透氣耐候的半滲透型清水混凝土保護(hù)劑。

(3)待清水混凝土澆筑完成后，將透氣耐候的半滲透型清水混凝土保護(hù)劑噴灑到混凝土的表面，至混凝土表面被全部潤濕，靜置，至透氣耐候的半滲透型清水混凝土保護(hù)劑完全被混凝土吸收，可反復(fù)噴灑2次。

實施例2：

(1)將質(zhì)量比為1:0.5的改性環(huán)氧樹脂和改性的聚氨酯混合形成改性環(huán)氧樹脂，將質(zhì)量比為1:6水性聚氨酯和非水溶性聚氨酯混合形成改性聚氨酯，然后將質(zhì)量比為1:1.2的改性環(huán)氧樹脂和改性的聚氨酯混合形成粒徑為600μm的改性有機(jī)硅樹脂，以料液比為1g:15ml，加入乳化劑TOA水溶液中，以40KHz頻率超聲振蕩45min，80℃下加熱攪拌形成有機(jī)硅樹脂的分散液。

(2)按重量份計，將含35份有機(jī)硅樹脂的分散液加入20份的1,3-丙二醇分散劑、12份的氫氧化鈉無機(jī)鹽和70份的去離子水中，充分?jǐn)嚢?，最后加?份的納米二氧化鈦光觸媒和10份的羥丙基甲基纖維素增稠劑，高速攪拌，靜置得到透氣耐候的半滲透型清水混凝土保護(hù)劑。

(3)待清水混凝土澆筑完成后，將透氣耐候的半滲透型清水混凝土保護(hù)劑噴灑到混凝土的表面，至混凝土表面被全部潤濕，靜置，至透氣耐候的半滲透型清水混凝土保護(hù)劑完全被混凝土吸收，可反復(fù)噴灑3次。

實施例3：

(1)將質(zhì)量比為1:0.4的改性環(huán)氧樹脂和改性的聚氨酯混合形成改性環(huán)氧樹脂，將質(zhì)量比為1:4水性聚氨酯和非水溶性聚氨酯混合形成改性聚氨酯，然后將質(zhì)量比為1:0.8的改性環(huán)氧樹脂和改性的聚氨酯混合形成粒徑為300μm的改性有機(jī)硅樹脂，以料液比為1g:12ml，加入乳化劑TOA水溶液中，以30KHz頻率超聲振蕩35min，70℃下加熱攪拌形成有機(jī)硅樹脂的分散液。

(2)按重量份計，將含30份有機(jī)硅樹脂的分散液加入17份的1,3-丙二醇分散劑、10份的氫氧化鈉無機(jī)鹽和60份的去離子水中，充分?jǐn)嚢?，最后加?份的納米二氧化鈦光觸媒和8份的羥丙基甲基纖維素增稠劑，高速攪拌，靜置得到透氣耐候的半滲透型清水混凝土保護(hù)劑。

(3)待清水混凝土澆筑完成后，將透氣耐候的半滲透型清水混凝土保護(hù)劑噴灑到混凝土的表面，至混凝土表面被全部潤濕，靜置，至透氣耐候的半滲透型清水混凝土保護(hù)劑完全被混凝土吸收，可反復(fù)噴灑2次。

實施例4：

(1)將質(zhì)量比為1:0.3的改性環(huán)氧樹脂和改性的聚氨酯混合形成改性環(huán)氧樹脂，將質(zhì)量比為1:5水性聚氨酯和非水溶性聚氨酯混合形成改性聚氨酯，然后將質(zhì)量比為1:1的改性環(huán)氧樹脂和改性的聚氨酯混合形成粒徑為500μm的改性有機(jī)硅樹脂，以料液比為1g:13ml，加入乳化劑TOA水溶液中，以35KHz頻率超聲振蕩40min，75℃下加熱攪拌形成有機(jī)硅樹脂的分散液。

(2)按重量份計，將含30份有機(jī)硅樹脂的分散液加入15份的1,3-丙二醇分散劑、8-12份的氫氧化鈉無機(jī)鹽和65份的去離子水中，充分?jǐn)嚢?，最后加?份的納米二氧化鈦光觸媒和8份的羥丙基甲基纖維素增稠劑，高速攪拌，靜置得到透氣耐候的半滲透型清水混凝土保護(hù)劑。

(3)待清水混凝土澆筑完成后，將透氣耐候的半滲透型清水混凝土保護(hù)劑噴灑到混凝土的表面，至混凝土表面被全部潤濕，靜置，至透氣耐候的半滲透型清水混凝土保護(hù)劑完全被混凝土吸收，可反復(fù)噴灑3次。

實施例5：

(1)將質(zhì)量比為1:0.5的改性環(huán)氧樹脂和改性的聚氨酯混合形成改性環(huán)氧樹脂，將質(zhì)量比為1:3水性聚氨酯和非水溶性聚氨酯混合形成改性聚氨酯，然后將質(zhì)量比為1:0.9的改性環(huán)氧樹脂和改性的聚氨酯混合形成粒徑為450μm的改性有機(jī)硅樹脂，以料液比為1g:13ml，加入乳化劑TOA水溶液中，以35KHz頻率超聲振蕩35min，70℃下加熱攪拌形成有機(jī)硅樹脂的分散液。

(2)按重量份計，將含30份有機(jī)硅樹脂的分散液加入15份的1,3-丙二醇分散劑、11份的氫氧化鈉無機(jī)鹽和55份的去離子水中，充分?jǐn)嚢?，最后加?份的納米二氧化鈦光觸媒和7份的羥丙基甲基纖維素增稠劑，高速攪拌，靜置得到透氣耐候的半滲透型清水混凝土保護(hù)劑。

(3)待清水混凝土澆筑完成后，將透氣耐候的半滲透型清水混凝土保護(hù)劑噴灑到混凝土的表面，至混凝土表面被全部潤濕，靜置，至透氣耐候的半滲透型清水混凝土保護(hù)劑完全被混凝土吸收，可反復(fù)噴灑3次。

實施例6：

(1)將質(zhì)量比為10.5的改性環(huán)氧樹脂和改性的聚氨酯混合形成改性環(huán)氧樹脂，將質(zhì)量比為1:5水性聚氨酯和非水溶性聚氨酯混合形成改性聚氨酯，然后將質(zhì)量比為1:1.1的改性環(huán)氧樹脂和改性的聚氨酯混合形成粒徑為450μm的改性有機(jī)硅樹脂，以料液比為1g:15ml，加入乳化劑TOA水溶液中，以25KHz頻率超聲振蕩45min，70℃下加熱攪拌形成有機(jī)硅樹脂的分散液。

(2)按重量份計，將含35份有機(jī)硅樹脂的分散液加入15份的1,3-丙二醇分散劑、12份的氫氧化鈉無機(jī)鹽和60份的去離子水中，充分?jǐn)嚢瑁詈蠹尤?份的納米二氧化鈦光觸媒和9份的羥丙基甲基纖維素增稠劑，高速攪拌，靜置得到透氣耐候的半滲透型清水混凝土保護(hù)劑。

(3)待清水混凝土澆筑完成后，將透氣耐候的半滲透型清水混凝土保護(hù)劑噴灑到混凝土的表面，至混凝土表面被全部潤濕，靜置，至透氣耐候的半滲透型清水混凝土保護(hù)劑完全被混凝土吸收，可反復(fù)噴灑2次。

經(jīng)檢測，實施例1-6制備的經(jīng)半滲透型清水混凝土保護(hù)劑涂覆的混凝土在經(jīng)污染物污染后的防水、防腐蝕、自清潔和耐用性的結(jié)果如下所示：

由上表可見，本發(fā)明制備的半滲透型清水混凝土保護(hù)劑的防水防污防氯離子腐蝕效果好，且凍融處理后的剝落量小，耐久性好。

上述實施例僅例示性說明本發(fā)明的原理及其功效，而非用于限制本發(fā)明。任何熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本發(fā)明的精神及范疇下，對上述實施例進(jìn)行修飾或改變。因此，舉凡所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識者在未脫離本發(fā)明所揭示的精神與技術(shù)思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應(yīng)由本發(fā)明的權(quán)利要求所涵蓋。