本發(fā)明涉及水工混凝土表面防護(hù)領(lǐng)域，更具體地說它是一種水工防護(hù)聚脲材料的混凝土底涂。

背景技術(shù)：

聚脲材料是一種固化成型快、便于施工的環(huán)保型材料；其以拉伸強度高、柔韌性好，以及防水、防腐蝕、耐磨、抗?jié)窕?、抗熱沖擊、耐低溫和裝飾性好的優(yōu)良性能，受到人們越來越多的青睞，在防水涂層、防腐涂層和耐磨涂層的大面積快速涂裝方面獨具特色；聚脲材料兼具優(yōu)異的物理性能、防腐性能和施工性能，是防水、防腐工程中的首選材料；目前噴涂聚脲涂料在混凝土基材的防護(hù)中應(yīng)用日益廣泛。

噴涂聚脲彈性體技術(shù)以異氰酸酯類化合物為A組分、胺類化合物為B組分在無催化劑的情況下經(jīng)聚脲噴涂設(shè)備(聚脲噴涂機)快速噴涂反應(yīng)生成彈性體材料；噴涂聚脲彈性體技術(shù)運用了撞擊混合原理，反應(yīng)活性極高的A組分和B組分液體在高壓驅(qū)動下相互撞擊，經(jīng)槍體混合室內(nèi)湍流混合，通過噴槍后霧化，在極短適用期內(nèi)噴涂在基面上，形成整體、強韌的彈性體涂層。

噴涂聚脲彈性體材料技術(shù)延續(xù)了RIM技術(shù)的撞擊混合理論，同時突破了RIM使用模具的局限性，實現(xiàn)了涂層的高速反應(yīng)、高速固化；高溫高壓撞擊混合噴涂成型，凝膠速度快，10秒凝膠，數(shù)分鐘表干；凝膠速度快，材料對基材的浸潤性差，影響涂層與基材的粘接；同時混凝土基材為非均質(zhì)的脆性材料，表面存在大量的缺陷，直接在混凝土表面噴涂聚脲涂層，涂層容易出現(xiàn)鼓泡、針孔和附著不良的弊?。煌繉拥恼辰右约盎炷寥毕莸男扪a顯得尤其重要；因此在噴涂聚脲前必須對混凝土基材用底涂系統(tǒng)進(jìn)行處理，一方面能夠?qū)崿F(xiàn)對混凝土基材中空隙、水汽的封閉，對輕微缺陷的修復(fù)；另一方面底涂做為膠黏劑成分，能夠有效的促進(jìn)聚脲材料與混凝土基材的粘接。

底涂系統(tǒng)的作用是修補混凝土表面缺陷，提高聚脲材料與混凝土表面的粘接力；底涂系統(tǒng)作為基材與聚脲層的連接層，起到承上啟下的橋梁作用，因此底涂系統(tǒng)的好壞是決定聚脲工程成敗的關(guān)鍵因素之一；目前聚脲使用的底涂主要為雙組分體系，單組分底涂體系由于其受外界環(huán)境影響劇烈，且粘接效果有限，在聚脲的應(yīng)用中不常見；雙組分底涂一般是由樹脂、固化劑、填料構(gòu)成，因此底涂的制備關(guān)鍵是主體樹脂及固化劑的選擇與合成。

目前市面上常見的底涂有兩個體系：環(huán)氧樹脂體系和聚氨酯樹脂體系；環(huán)氧樹脂體系中樹脂組分為平均每個分子含有兩個或兩個以上環(huán)氧基的熱固性環(huán)氧樹脂，一般為環(huán)氧氯丙烷的衍生物，同時添加小分子的環(huán)氧活性稀釋劑來降低環(huán)氧樹脂黏度；固化劑組分一般是胺類、酸酐類或含有活性基團的合成樹脂；環(huán)氧樹脂體系在使用過程中呈現(xiàn)剛性，同時分子結(jié)構(gòu)中含有大量的羥基，能夠?qū)崿F(xiàn)對基材的良好附著；聚氨酯樹脂體系中的樹脂組分為平均每個分子中含有兩個或兩個以上異氰酸酯基團的熱固型聚氨酯預(yù)聚體；固化劑組分為胺類化合物、多元醇；聚氨酯樹脂體系在使用過程中呈現(xiàn)剛?cè)岵?，分子結(jié)構(gòu)中含有大量的異氰酸酯基團和氨基甲酸酯基團、脲鍵，能夠與混凝土基材實現(xiàn)良好的附著。

目前的底涂體系基本上都能夠滿足在干燥環(huán)境中對聚脲涂層的粘接，但對于潮濕環(huán)境效果不佳。

水工混凝土長期處于浸泡或高濕狀態(tài)，由于混凝土內(nèi)部的多孔結(jié)構(gòu)，水很容易由背水面滲透至混凝土與底涂的粘接面，浸泡底涂系統(tǒng)，從而破壞底涂的粘接效果；水對底涂的作用有兩個：其一是水的增塑作用，水分子進(jìn)入大分子鏈中，與底涂分子中的極性基團形成氫鍵，使底涂分子間的作用力減弱，從而降低了底涂的整體極性；這一過程是隨環(huán)境變化而變化的，其對粘接效果的影響有限；其二是水的降解作用，常溫中水對底涂分子的降解作用并不明顯，隨著溫度的升高及環(huán)境中PH值的變化，聚合物分子中一些基團發(fā)生水解反應(yīng)，造成大分子鏈斷裂，極性基團喪失，從而對底涂體系的分子結(jié)構(gòu)造成破壞，導(dǎo)致的粘接破壞，造成聚脲的鼓泡、脫落；因此在長期浸泡或高濕工況的水利工程中，必須使用耐水解的混凝土底涂。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種水工防護(hù)聚脲材料的混凝土底涂，使用方便、性能優(yōu)越。

為了實現(xiàn)上述本發(fā)明的目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為：一種水工防護(hù)聚脲材料的混凝土底涂，包括A組分材料和B組分材料，其特征在于：所述A組分材料由異氰酸酯、多元醇、偶聯(lián)劑、溶劑組成；所述B組分材料由擴鏈劑、抗氧劑、溶劑組成；所述A組分材料由按重量份數(shù)計為70-134份異氰酸酯、80-150份多元醇、2-20份偶聯(lián)劑、50-150份溶劑組成；所述B組分材料由按重量份數(shù)計為25-75份擴鏈劑、1-5份抗氧劑、50-140份溶劑組成。

在上述技術(shù)方案中，所述A組分材料由按重量份數(shù)計為80-105份異氰酸酯、90-130份多元醇、5-15份偶聯(lián)劑、75-110份溶劑組成；所述B組分材料由按重量份數(shù)計為40-65份擴鏈劑、1-4份抗氧劑、80-120份溶劑組成。

在上述技術(shù)方案中，所述A組分材料由按重量份數(shù)計為85-87份異氰酸酯、113-115份多元醇、13-15份偶聯(lián)劑、85-87份溶劑組成；所述B組分材料由按重量份數(shù)計為57-59份擴鏈劑、1-3份抗氧劑、91-93份溶劑組成。

在上述技術(shù)方案中，所述A組分材料由按重量份數(shù)計為43份二苯基甲烷二異氰酸酯(含50％的2,4'-二苯基甲烷二異氰酸酯，50％的4,4'-二苯基甲烷二異氰酸酯)(MDI-50)、43份4,4'-二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI-100)、76份分子量為2000的聚氧化丙烯二醇(PPG-2000)、38份分子量為2000的聚碳酸酯二醇(PCDL-2000)、14份γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(KH-560)、86份乙酸丁酯組成；所述B組分材料由按重量份數(shù)計為35.5份3,3'二氯-4,4'-二苯基甲烷二胺(MOCA)、20.5份4,4'-雙仲丁基二苯基甲烷(Unilink 4200)、2份3,5-二叔丁基-4羥基苯基丙酸十八碳酸酯(抗氧劑1076)、92份乙酸丁酯組成。

在上述技術(shù)方案中，異氰酸酯選自甲苯二異氰酸酯(TDI)、二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)、異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)、4,4’二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯(HMDI)、對苯二異氰酸酯(PPDI)、六亞甲基二異氰酸酯(HDI)及低聚物；多元醇選自聚氧化丙烯醚多元醇、聚酯多元醇；聚氧化丙烯醚多元醇選自分子量分別為1000、2000、3000的聚氧化丙烯醚二醇(PPG)、聚氧化丙烯醚三元醇(POLY)；聚酯多元醇選自分子量分別為1000、2000的聚己內(nèi)酯二元醇(PCL)、聚碳酸酯二醇(PCDL)；偶聯(lián)劑選自γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH-550)、γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(KH-560)、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH-552)、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷(A-1120)、雙(3-三甲氧基甲硅烷基丙基)胺(A-1170)；溶劑選自乙酸乙酯、乙酸丁酯、丙酮、甲苯、二甲苯；所述溶劑通過分子篩處理脫水；擴鏈劑選自3,3'二氯-4,4'-二苯基甲烷二胺(MOCA)、聚天門冬氨酸酯樹脂(Desmophen NH 1420)、聚天門冬氨酸酯樹脂(Desmophen NH 1520)、聚天門冬氨酸酯樹脂(Desmophen NH 1220)、4,4'-雙仲丁基二苯基甲烷(Unilink 4200)、N,N'-二烷基苯二胺(Unilink 4100)、4,4'-雙仲丁基二環(huán)己基甲烷(Clearlink 1000)、3,3'-二甲基-4,4'-雙仲丁氨基二環(huán)己基甲烷(Clearlink 3000)；抗氧劑選自三甘醇雙-[3-(3-叔丁基-4-羥基-5-甲基苯基)丙酸酯](抗氧劑245)、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯(抗氧劑1010)和3,5-二叔丁基-4-羥基苯基丙酸十八碳醇酯(抗氧劑1076)。

使用時，A組分材料與B組分材料的質(zhì)量比為2:1-1:1。

NCO％設(shè)計值是通過配方設(shè)計計算出理論NCO值，通過實測NCO值與理論NCO進(jìn)行比較，判斷產(chǎn)品是否合格；二者的差距不超過2％即為合格。

本發(fā)明具有如下優(yōu)點：

(1)本發(fā)明為雙組分體系，A、B組分準(zhǔn)確稱量后攪拌均勻即可使用，本底涂系統(tǒng)對水工混凝土的粘接效果：粘接強度大于或等于3.0MPa(或基材破壞)，浸水一周粘接強度保持率大于80％；剝離強度大于10N/mm，熱老化后強度保持率大于或等于95％，凍融循環(huán)后強度保持率大于70％，滿足JC/T 2252-2014《噴涂聚脲用底涂和膩子》的要求；使用方便、性能優(yōu)越；

(2)在復(fù)雜工況，或?qū)Φ淄靠刹僮鲿r間有要求的場所，可通過調(diào)節(jié)B組分的組成及用量，合理的調(diào)節(jié)底涂系統(tǒng)的表干時間和可操作時間；

(3)本發(fā)明制備方法簡單、易行，能實現(xiàn)大批量的生產(chǎn)；

(4)本發(fā)明在混凝土的裂縫修補中可配置成膩子使用，添加一定量的普通硅酸鹽425水泥攪拌均勻即可，即A組分：B組分：425水泥為2:1:3，膩子具備與底涂相同的粘接效果，同時可修補0.2mm以下的裂縫及表面缺陷。

具體實施方式

下面結(jié)合實施例詳細(xì)說明本發(fā)明的實施情況，但它們并不構(gòu)成對本發(fā)明的限定，僅作舉例而已。同時通過說明使本發(fā)明的優(yōu)點更加清楚和容易理解。

一種水工防護(hù)聚脲材料的混凝土底涂，包括A組分材料和B組分材料，其特征在于：所述A組分材料由異氰酸酯、多元醇、偶聯(lián)劑、溶劑組成；所述B組分材料由擴鏈劑、抗氧劑、溶劑組成；所述A組分材料由按重量份數(shù)計為70-134份異氰酸酯、80-150份多元醇、2-20份偶聯(lián)劑、50-150份溶劑組成；所述B組分材料由按重量份數(shù)計為25-75份擴鏈劑、1-5份抗氧劑、50-140份溶劑組成。

進(jìn)一步地，所述A組分材料由按重量份數(shù)計為80-105份異氰酸酯、90-130份多元醇、5-15份偶聯(lián)劑、75-110份溶劑組成；所述B組分材料由按重量份數(shù)計為40-65份擴鏈劑、1-4份抗氧劑、80-120份溶劑組成。

進(jìn)一步地，所述A組分材料由按重量份數(shù)計為85-87份異氰酸酯、113-115份多元醇、13-15份偶聯(lián)劑、85-87份溶劑組成；所述B組分材料由按重量份數(shù)計為57-59份擴鏈劑、1-3份抗氧劑、91-93份溶劑組成。

更進(jìn)一步地，所述A組分材料由按重量份數(shù)計為43份二苯基甲烷二異氰酸酯MDI-50、43份MDI-100、76份PPG-2000、38份PCDL-2000、14份KH-560、86份乙酸丁酯組成；所述B組分材料由按重量份數(shù)計為35.5份MOCA、20.5份Unilink 4200、2份抗氧劑1076、92份乙酸丁酯組成。

在上述技術(shù)方案中，異氰酸酯選自TDI、MDI、IPDI、HMDI、PPDI、HDI及低聚物；多元醇選自聚氧化丙烯醚多元醇、聚酯多元醇；聚氧化丙烯醚多元醇選自分子量分別為1000、2000、3000的PPG、POLY；聚酯多元醇選自分子量分別為1000、2000的PCL、PCDL；偶聯(lián)劑選自KH-550、KH-560、KH-552、A-1120、A-1170；溶劑選自乙酸乙酯、乙酸丁酯、丙酮、甲苯、二甲苯；所述溶劑通過分子篩處理脫水；擴鏈劑選自MOCA、Desmophen NH 1420、Desmophen NH 1520、Desmophen NH 1220、Unilink 4200、Unilink 4100、Clearlink 1000、Clearlink 3000；抗氧劑選自抗氧劑245、抗氧劑1010和抗氧劑1076。

使用時，A組分材料與B組分材料的質(zhì)量比為2:1-1:1。

實施例1

一種水工防護(hù)聚脲材料的混凝土底涂，所述A組分材料由按重量份數(shù)計為43份MDI-50、43份MDI-100、76份PPG-2000、38份PCDL-2000、14份KH-560、86份乙酸丁酯；所述B組分材料由按重量份數(shù)計為26.7份MOCA、31份Unilink 4200、2份抗氧劑1076、90.3份乙酸丁酯組成。

制備所述的一種水工防護(hù)聚脲材料的混凝土底涂，其特征在于：它包括如下工藝步驟：

步驟1：制備A組分材料：稱取上述所述重量分?jǐn)?shù)的多元醇，將多元醇加入容器中，開啟攪拌器；加熱至110～120℃，真空泵抽真空，在真空度為-0.1～-0.08MPa時脫水去除原料水，直至原料含水率下降到小于或等于萬分之三；將液料溫度冷卻至20-30℃；稱取上述所述重量分?jǐn)?shù)的溶劑、異氰酸酯，溶劑通過分子篩處理脫水，將脫水后的溶劑、異氰酸酯加入到容器中，升溫至50℃，攪拌反應(yīng)0.5-1小時后，緩慢升溫，反應(yīng)3-4小時，檢測NCO％；當(dāng)NCO％達(dá)到設(shè)計值98-102％后，將料液降溫至50℃；稱取上述所述重量分?jǐn)?shù)的偶聯(lián)劑，將偶聯(lián)劑加入料液中，攪拌0.5小時，出料，即得A組分材料；

步驟2：制備B組分材料：稱取上述所述重量分?jǐn)?shù)的擴鏈劑、抗氧劑、溶劑，溶劑通過分子篩處理脫水；將擴鏈劑、抗氧劑、溶劑加入容器中，開啟攪拌器，將料液溫度加熱至50-80℃，攪拌2小時；將料液溫度降至30℃，出料，即得B組分材料；

步驟3：使用時，A組分材料與B組分材料的質(zhì)量比為2:1-1:1，利用機械攪拌或手動攪拌3-5分鐘至混合均勻，通過噴涂、滾涂、刷涂的方式涂布于基材表面。

實施例2

一種水工防護(hù)聚脲材料的混凝土底涂，所述A組分材料由按重量份數(shù)計為43份MDI-50、43份MDI-100、76份PPG-2000、38份PCDL-2000、14份KH-560、86份乙酸丁酯；所述B組分材料由按重量份數(shù)計為35.5份MOCA、20.5份Unilink 4200、2份抗氧劑1076、92份乙酸丁酯組成。

其制備方法與實施例1相同。

實施例3

一種水工防護(hù)聚脲材料的混凝土底涂，所述A組分材料由按重量份數(shù)計為70份TDI、130份PPG-1000、20份KH-550、110份乙酸丁酯；所述B組分材料由按重量份數(shù)計為40份Desmophen NH 1420、4份抗氧劑245、80份乙酸乙酯組成。

其制備方法與實施例1相同。

實施例4

一種水工防護(hù)聚脲材料的混凝土底涂，所述A組分材料由按重量份數(shù)計為134份IPDI、80份PCDL-2000、2份A-1170、75份乙酸乙酯；所述B組分材料由按重量份數(shù)計為65份Desmophen NH 1520、3份抗氧劑1010、120份乙酸乙酯組成。

其制備方法與實施例1相同。

實施例5

一種水工防護(hù)聚脲材料的混凝土底涂，所述A組分材料由按重量份數(shù)計為105份HDI、90份PPG-2000、5份KH-552、50份丙酮；所述B組分材料由按重量份數(shù)計為75份Clearlink 1000、2份抗氧劑245、140份丙酮組成。

其制備方法與實施例1相同。

實施例6

一種水工防護(hù)聚脲材料的混凝土底涂，所述A組分材料由按重量份數(shù)計為80份PPDI、150份PCDL-1000、15份A-1120、150份甲苯；所述B組分材料由按重量份數(shù)計為25份MOCA、1份抗氧劑1076、50份甲苯組成。

其制備方法與實施例1相同。

實施例7

一種水工防護(hù)聚脲材料的混凝土底涂，所述A組分材料由按重量份數(shù)計為45份TDI、40份MDI-50、115份PCDL-1000、15份KH-560、87份二甲苯；所述B組分材料由按重量份數(shù)計為57份Unilink 4100、5份抗氧劑245、91份乙酸丁酯。

其制備方法與實施例1相同。

實施例8

一種水工防護(hù)聚脲材料的混凝土底涂，所述A組分材料由按重量份數(shù)計為40份HMDI、47份MDI-100、113份PCDL-2000、13份KH-560、85份乙酸丁酯；所述B組分材料由按重量份數(shù)計為29份Unilink 4200、30份Unilink 4100、2份抗氧劑1076、93份乙酸丁酯組成。

其制備方法與實施例1相同。

實施例9

一種水工防護(hù)聚脲材料的混凝土底涂，所述A組分材料由按重量份數(shù)計為45份MDI-50、45份MDI-100、78份PPG-2000、40份PCDL-2000、18份KH-560、90份乙酸丁酯；所述B組分材料由按重量份數(shù)計為37.5份MOCA、22.5份Unilink 4200、6份抗氧劑1076、96份乙酸丁酯組成。

其制備方法與實施例1相同。

實施例10

一種水工防護(hù)聚脲材料的混凝土底涂，所述A組分材料由按重量份數(shù)計為86份MDI-100、114份PPG-2000、14份KH-560、86份乙酸丁酯；所述B組分材料由按重量份數(shù)計為26.7份MOCA、2份抗氧劑1076、92份乙酸丁酯組成。

其制備方法與實施例1相同。

對上述實施例制備的一種水工防護(hù)聚脲材料的混凝土底涂在溫度為25℃、濕度為65％環(huán)境下，按建筑防水材料的實驗方法JC/T 2252-2014《噴涂聚脲用底涂和膩子》進(jìn)行力學(xué)性能測試，檢測結(jié)果如表1所示。

表1力學(xué)性能檢測結(jié)果

而JC/T 2252-2014《噴涂聚脲用底涂和膩子》的要求如表2：

表2JC/T 2252-2014《噴涂聚脲用底涂和膩子》要求

可見本發(fā)明實施例制備的一種水工防護(hù)聚脲材料的混凝土底涂具有優(yōu)異的粘接效果，能夠滿足JC/T 2252-2014《噴涂聚脲用底涂和膩子》的要求；且實施例2制備的一種水工防護(hù)聚脲材料的混凝土底涂的表干時間、實干時間相對較短，固體含量、粘結(jié)強度、剝離強度相對較大；而實施例6制備的一種水工防護(hù)聚脲材料的混凝土底涂的表干時間、實干時間相對較長，固體含量、粘結(jié)強度、剝離強度相對較小。

為了更好地說明本發(fā)明所述的一種水工防護(hù)聚脲材料的混凝土底涂與市面上的環(huán)氧樹脂底涂、市面上的聚氨酯樹脂底涂相比所具有的優(yōu)點，工作人員將這三種底涂進(jìn)行了對比，對比結(jié)果如表3所示：

表3對比結(jié)果表

由表3可以看出本發(fā)明所述的一種水工防護(hù)聚脲材料的混凝土底涂與市面上的環(huán)氧樹脂底涂、市面上的聚氨酯樹脂底涂相比較，表干時間明顯小于市面上的環(huán)氧樹脂底涂、市面上的聚氨酯樹脂底涂，而粘結(jié)強度、剝離強度明顯大于市面上的環(huán)氧樹脂底涂、市面上的聚氨酯樹脂底涂；本發(fā)明實施例2制備的一種水工防護(hù)聚脲材料的混凝土底涂的表干時間小于實施例6制備的一種水工防護(hù)聚脲材料的混凝土底涂，且粘結(jié)強度、剝離強度大于實施例6制備的一種水工防護(hù)聚脲材料的混凝土底涂。

其它未說明的部分均屬于現(xiàn)有技術(shù)。