專利名稱：一種低溫韌性鋼筋防腐粉末涂料及其制備方法
一種低溫韌性鋼筋防腐粉末涂料及其制備方法技術領域
本發(fā)明屬于建筑材料領域，涉及鋼筋防腐的具有低溫韌性的環(huán)氧粉末涂料，尤其是一種低溫韌性鋼筋防腐粉末涂料及其制備方法。
背景技術：
鋼筋混凝土是現(xiàn)代社會應用最為廣泛的建筑材料，由水泥、砂石和水按一定比例混合而成，并用鋼筋強化，特別是螺紋鋼筋，然而，由于鋼筋混凝土破壞失效而引起的人員受傷和財產(chǎn)損失事件越來越多，因此，鋼筋混凝土已經(jīng)引起人們重視。
引起鋼筋混凝土破壞失效的主要原因包括鋼筋腐蝕、堿基料反應、凍融破壞等， 其中，鋼筋腐蝕是引起混凝土結構失效的主要原因，由于鋼筋混凝土中不可避免的會出現(xiàn)一些縫隙和空洞，當鋼筋受到水或者其他物質侵蝕時會引起腐蝕，腐蝕鋼筋表面產(chǎn)生的氧化層體積膨脹數(shù)十倍，最終導致混凝土開裂、保護層脫落，致使鋼筋直接暴露在大氣、水或其他腐蝕介質中，進而造成腐蝕速度加快。
北美地區(qū)早在上世紀五十年代就開始環(huán)氧涂層鋼筋的研發(fā)工作，并取得良好的應用效果，并在工程中廣泛應用，特別是跨江、跨河、跨海公路大橋和沿海的碼頭工程中。伴隨我國的經(jīng)濟的高速發(fā)展，由于鋼筋腐蝕造成的建筑物壽命的縮短，特別是沿海城市越來越多，已經(jīng)引起有關部門和設計單位注意。
本領域的技術發(fā)明近 幾年也不斷推出，現(xiàn)在市面上產(chǎn)品較多，但基本屬于低溫韌性不足的產(chǎn)品，在我國北方地區(qū)施工現(xiàn)場，當環(huán)境溫度低于10°c，鋼筋在彎曲時，涂層容易發(fā)生開裂，涂層發(fā)生開裂的鋼筋若沒有及時完整的修復裂紋而直接埋入混凝土中，其容易發(fā)生電化學腐蝕，其腐蝕速度甚至高于未涂層鋼筋。
據(jù)檢索，發(fā)現(xiàn)以下與本申請相關專利文獻，其中CN101531857(ZL200910031029. 5) 公開了一種環(huán)氧樹脂粉末涂料可用于金屬制品，該涂料由下列重量份數(shù)的原料制成橡膠環(huán)氧樹脂650 750份、酚醛固化劑150 250份、二氧化鈦60 100份、顏料5 10 份，但該發(fā)明采用酚醛固化劑，因其官能度較高、分子鏈剛性較強，其低溫韌性與本發(fā)明相比存在不足，在標準要求的溫度為20-30°C的實驗室測試環(huán)境中可以通過彎曲測試，但當環(huán)境溫度低于10°C，鋼筋彎曲時，涂層容易發(fā)生開裂。文獻CN102101965A (專利申請?zhí)?201110002014. 3)也公開了一種鋼筋防腐粉末，該防腐粉末涂料特別適用于混凝土用螺紋鋼筋。為了提高鋼筋防腐粉末涂料形成涂層的柔韌性從而進一步提高鋼筋(特別是螺紋鋼筋)的防腐性能，本發(fā)明提供的鋼筋防腐粉末涂料包含40-70wt%的環(huán)氧樹脂、15-30wt% 的固化劑、O. 01-5被％的固化促進劑、O. 2-3wt%的流平劑和O. 5-3被％的消泡劑，其中，所述固化劑包含酚樹脂固化劑和聚醚胺，由于該發(fā)明沒有使用增韌環(huán)氧樹脂，也存在低溫韌性不足的缺陷。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術的不足之處，提供一種低溫韌性鋼筋防腐粉末涂料及其制備方法，本涂料具有防腐性能優(yōu)異、低溫彎曲不開裂、環(huán)保等優(yōu)點，本防腐環(huán)氧粉末涂料特別適用于混凝土用的螺紋鋼筋。
本發(fā)明實現(xiàn)目的的技術方案如下
一種低溫韌性鋼筋防腐粉末涂料，其組分及重量百分比如下
環(huán)氧樹脂50-80%酚樹脂固化劑 10-30%固化促進劑 0.1-5%抗腐蝕顏填料 3-30%粉末涂料助劑 1-5%;
所述環(huán)氧樹脂由以下樹脂組成，其名稱和占環(huán)氧樹脂總量的重量百分比如下
雙酚A環(huán)氧樹脂 25-70%
增韌改性環(huán)氧樹脂 20-70%
高官能度環(huán)氧樹脂 1_15%，(指環(huán)氧基團的官能度>2)；
所述高官能度環(huán)氧樹脂的環(huán)氧當量介于195-700g/eg之間。
而且，所述雙酚A型環(huán)氧樹脂的環(huán)氧當量范圍700-2500g/eg，軟化點范圍 85-160。。。
而且，所述增韌改性環(huán)氧樹脂為CTBN改性環(huán)氧樹脂、丙烯酸橡膠改性環(huán)氧樹脂或者柔韌性環(huán)氧樹脂。
而且，所述CTBN 改性環(huán)氧樹脂包括KR-100、KR-102、KR-104, KR-104L、 HyPox RK84,HyPox RK84L；
或者丙烯酸橡膠改性環(huán)氧樹脂包括KR_692、KR-693 ；
或者柔韌性環(huán)氧樹脂包括ES202A、ES203A、ES270A、ES302A。
而且，所述高官能度環(huán)氧樹脂為鄰甲酚醛環(huán)氧樹脂、酚醛環(huán)氧樹脂，或雙酚A型酚醛環(huán)氧樹脂，或者三種樹脂的改性衍生產(chǎn)物。
而且，所述酚樹脂固化劑的羥基當量介于200-500g/eg之間，軟化點范圍 65-120°C。
而且，所述固化促進劑為咪唑、2-甲基咪唑或2-苯基咪唑。
而且，在所述粉末涂料中加入抗結塊助劑，加入量為O. 1-3. 5wt%。。
而且，所述抗結塊助劑為氣相法氧化鋁或氣相法二氧化硅，比表面積>100m2/g。
一種制備低溫韌性鋼筋防腐粉末涂料的方法，其特征在于步驟如下環(huán)氧樹脂粉末的制備方法是
⑴稱取所需原料，在高速混合機中混合均勻；
⑵將混合均勻的 物料加到單螺桿擠出機或雙螺桿擠出機中熔融擠出，出料溫度要求120°C _165°C，平均停留時間介于20秒-60秒之間；
⑶經(jīng)過熔融擠出的物料經(jīng)過壓片并冷卻破碎，然后粉碎分級，要求D50介于 40 μ m-70 μ m。
本發(fā)明的優(yōu)點和積極效果如下
1、本發(fā)明首次在鋼筋防腐涂料中增加增韌改性環(huán)氧樹脂，所選樹脂具有低溫柔韌性，使涂料具有低溫柔韌性的優(yōu)點，該成分也充分保證了涂料在低溫尤其是小于10°c時涂層可彎性，因此在保證其他性能的同時，本發(fā)明的產(chǎn)品更加適用于較低環(huán)境溫度的施工，符合我國較北部地區(qū)的寒冷施工環(huán)境。
2、本發(fā)明在涂料的組分中還引入高官能度環(huán)氧樹脂(指環(huán)氧基團的官能度>2)， 使本涂料的抗陰極剝離效果得到較大提升，其剝離半徑(168h，要求<4mm)的測試值達到 O. 8-1. 7mm。
3、本發(fā)明在粉末中以物理共混方式加入了抗結塊助劑，即氣相法氧化鋁或氣相法二氧化硅，添加量O. 1-3. 5%。，其比表面積>100m2/g，通過高速攪拌混合，保證助劑均勻分散且不產(chǎn)生團聚。
具體實施方式
下面結合實施例，下述實施例是說明性的，不是限定性的，不能以下述實施例來限定本發(fā)明的保護范圍。
本發(fā)明使用的原料均為市售產(chǎn)品。
實施例1-3的原料組成如下表(單位克)
權利要求
1.一種低溫韌性鋼筋防腐粉末涂料，其特征在于其組分及重量百分比如下環(huán)氧樹脂50-80%酚樹脂固化劑 10-30%固化促進劑 0.1-5%抗腐蝕顏填料 3-30%粉末涂料助劑 1-5%;所述環(huán)氧樹脂由以下樹脂組成，其名稱和占環(huán)氧樹脂總量的重量百分比如下雙酚A環(huán)氧樹脂25-70%增韌改性環(huán)氧樹脂 20-70%高官能度環(huán)氧樹脂 1-15% ；所述高官能度環(huán)氧樹脂的環(huán)氧當量介于195-700g/eg之間。
2.根據(jù)權利要求1所述的低溫韌性鋼筋防腐粉末涂料，其特征在于所述雙酚A型環(huán)氧樹脂的環(huán)氧當量范圍700-2500g/eg，軟化點范圍85_160°C。
3.根據(jù)權利要求1所述的低溫韌性鋼筋防腐粉末涂料，其特征在于所述增韌改性環(huán)氧樹脂為=CTBN改性環(huán)氧樹脂、丙烯酸橡膠改性環(huán)氧樹脂或者柔韌性環(huán)氧樹脂。
4.根據(jù)權利要求3所述的低溫韌性鋼筋防腐粉末涂料，其特征在于所述CTBN改性環(huán)氧樹脂包括KR-100、KR-102、KR-104、KR-104L、HyPox RK84、HyPox RK84L ；或者丙烯酸橡膠改性環(huán)氧樹脂包括KR-692、KR-693 ；或者柔韌性環(huán)氧樹脂包括ES202A、ES203A、ES270A、ES302A。
5.根據(jù)權利要求1所述的低溫韌性鋼筋防腐粉末涂料，其特征在于所述高官能度環(huán)氧樹脂為鄰甲酚醛環(huán)氧樹脂、酚醛環(huán)氧樹脂、或雙酚A型酚醛環(huán)氧樹脂。
6.根據(jù)權利要求1所述的低溫韌性鋼筋防腐粉末涂料，其特征在于所述酚樹脂固化劑的羥基當量介于200-500g/eg之間，軟化點范圍65-120°C。
7.根據(jù)權利要求1所述的低溫韌性鋼筋防腐粉末涂料，其特征在于所述固化促進劑為咪唑、2-甲基咪唑或2-苯基咪唑。
8.根據(jù)權利要求1至7之一所述的低溫韌性鋼筋防腐粉末涂料，其特征在于在所述粉末涂料中加入抗結塊助劑，加入量為O. 1-3. 5wt%0。
9.根據(jù)權利要求8所述的低溫韌性鋼筋防腐粉末涂料，其特征在于所述抗結塊助劑為氣相法氧化鋁或氣相法二氧化硅，比表面積>100m2/g。
10.一種制備如權利要求1-7之一所述的低溫韌性鋼筋防腐粉末涂料的方法，其特征在于步驟如下環(huán)氧樹脂粉末的制備方法是⑴稱取所需原料，在高速混合機中混合均勻；⑵將混合均勻的物料加到單螺桿擠出機或雙螺桿擠出機中熔融擠出，出料溫度要求 1200C -165°c，平均停留時間介于20秒-60秒之間；⑶經(jīng)過熔融擠出的物料經(jīng)過壓片并冷卻破碎，然后粉碎分級，要求D50介于 40 μ m-70 μ m。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種低溫韌性鋼筋防腐粉末涂料及其制備方法，其組分及重量百分比為環(huán)氧樹脂50-80％；酚樹脂固化劑10-30％；固化促進劑0.1-5％；抗腐蝕顏填料3-30％；粉末涂料助劑1-5％，其中，環(huán)氧樹脂由下述3種不同類型環(huán)氧樹脂復合組成1)雙酚A環(huán)氧樹脂25-70%，2)增韌改性環(huán)氧樹脂20-70％，3)高官能度環(huán)氧樹脂1-15%；本涂料特別適用于混凝土用螺紋鋼筋，與此前公布技術產(chǎn)品相比具有良好的低溫柔韌性與抗陰極剝離性能。
文檔編號C09D163/00GK103045051SQ201310019460
公開日2013年4月17日 申請日期2013年1月18日 優(yōu)先權日2013年1月18日
發(fā)明者張艷飛, 高衛(wèi)國, 王長國 申請人:天津市凱華絕緣材料有限公司