一种钢筋防腐涂料及其制备方法

本发明涉及涂料，具体涉及一种钢筋防腐涂料及其制备方法。

背景技术：

1、随着我国工程建设的快速发展，混凝土特别是钢筋混凝土这类基础工程材料的应用越来越广泛，在国民经济基础建设中发挥着十分重要的作用。但随着钢筋在混凝土中应用增加的同时，由于多种环境因素而导致混凝土中钢筋锈蚀的可能性也迅速增加。

2、在钢筋上涂覆防腐涂料是一种有效的钢筋防腐处理方法。目前应用较多的防腐涂料有环氧树脂涂料、金属镀锌涂料、水性无机涂料。但在这些应用中，金属涂料成本较高，环氧树脂涂料会引起钢筋与混凝土的粘结力下降；水性无机涂料孔隙率及脆性较高，限制了其在建筑钢筋中的应用。

3、基于此，开发一种低成本且适于建筑钢筋的防腐涂料是十分有意义的。

技术实现思路

1、本发明针对上述问题，提供了一种钢筋防腐涂料及其制备方法。

2、为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：

3、本发明提供了一种钢筋防腐涂料，所述防腐涂料的原料组分及重量份数为：天然乳胶15-20份、改性膨润土10-15份、聚四氟乙烯4-6份、石墨烯6-10份、改性玻璃纤维10-15份、露蜂房粉4-8份、硫磺粉3-5份、氧化钆掺杂氧化铈5-10份、硫酸盐1-2份、表面活性剂0.003-0.005份、分散剂1-3份、流平剂0.5-1.0份、消泡剂0.5-1.0份、固化剂4-8份。

4、进一步地，所述改性膨润土的制备方法为：将膨润土于500℃下煅烧3h，研磨，得到膨润土粉；向膨润土粉中加入15wt%的纳米二氧化硅、20wt%的水，搅拌均匀后，再加入20wt%的壳聚糖，于40-50℃下搅拌0.5-1h，静置24h，再于60-80℃下烘干至恒重，过400目筛，即得。

5、进一步地，所述改性玻璃纤维的制备方法为：将玻璃纤维置于二甲基甲酰胺中，加热升温至60℃，再加入20wt%-30wt%的硅烷偶联剂，超声振荡，再用清水洗涤、干燥，即得。

6、进一步地，所述表面活性剂为磺基甜菜碱；所述分散剂为聚丙烯酸钠盐；所述流平剂为聚醚改性聚甲基烷基硅氧烷；所述消泡剂为聚醚酯消泡剂；所述固化剂为聚醚胺固化剂或脂环胺固化剂。

7、本发明还提供了一种钢筋防腐涂料的制备方法，具体包括如下步骤：

8、s1：按重量份数取全部原料备用；

9、s2：将改性膨润土、聚四氟乙烯、石墨烯、改性玻璃纤维、露蜂房粉、硫磺粉混合搅拌均匀，得到a组分；

10、s3：将硫酸盐溶于去离子水中，再加入氧化钆掺杂氧化铈及表面活性剂进行充分搅拌，干燥至恒重，再充分球磨后，得到b组分；

11、s4：将分散剂、流平剂、消泡剂、固化剂混合，然后向混合物中加入去离子水，搅拌均匀得到c组分；

12、s5：将a组分、b组分、c组分与天然乳胶充分混合均匀，即得防腐涂料。

13、进一步地，所述步骤s3中，硫酸盐与去离子水的质量比为1:25；干燥温度为80℃；球磨转速为1000r/min，球磨时间为6-8h。

14、进一步地，所述步骤s4中，分散剂、流平剂、消泡剂、固化剂的混合物与去离子水的质量比为1:10-15。

15、本发明中，天然乳胶弹性高、粘接时成膜性好、胶膜柔韧性强，可提高涂料的抗拉强度、粘结力、延长钢筋使用寿命；通过对膨润土进行改性，增加了膨润土颗粒表面的粗糙度，增大了膨润土的比表面积，增强了膨润土的吸水性能，从而可增加涂料的塑形粘度，抑制涂料的收缩开裂；聚四氟乙烯具有耐腐蚀、耐高低温、耐气候性能；石墨烯为高强高模量材料；玻璃纤维拉伸强度高、抗冲击性强、耐热好，但性脆，通过对玻璃纤维进行改性，提高了玻璃纤维的柔韧性；露蜂房是胡蜂的巢，主要成分为蜂蜡和树脂，具有良好的塑型性、成膜性和防水、防潮湿、防氧化变质等特性；硫磺粉可以增强涂料对盐、酸、碱的耐受性及抗疲劳性、耐久性，还具有快凝、抗渗效果；通过将氧化钆掺杂氧化铈与硫酸盐掺杂，可形成复合电解质，具有分散作用和界面结合作用，克服了涂料与钢筋难以牢固附着的缺陷，同时还能在钢筋表面形成牢固致密的保护层，具有优异的防腐性能，可有效阻碍酸和盐的腐蚀。

16、与现有技术相比，本发明的有益效果：

17、本发明中，通过合理选择原料及各原料成分间的相互配合、协同，使涂料的成膜性好，形成的漆膜的柔韧性、稳定性、抗流挂性、抗冲击性、附着力、耐久性及对盐、酸、碱的耐受性强，可有效提高钢筋的防腐性、抗拉强度、粘结力等，延长钢筋使用寿命。基于此，本发明的防腐涂料具有成本低、力学性能强、防腐效果好等特点。

技术特征：

1.一种钢筋防腐涂料，其特征在于：所述防腐涂料的原料组分及重量份数为：天然乳胶15-20份、改性膨润土10-15份、聚四氟乙烯4-6份、石墨烯6-10份、改性玻璃纤维10-15份、露蜂房粉4-8份、硫磺粉3-5份、氧化钆掺杂氧化铈5-10份、硫酸盐1-2份、表面活性剂0.003-0.005份、分散剂1-3份、流平剂0.5-1.0份、消泡剂0.5-1.0份、固化剂4-8份；

2.根据权利要求1所述的一种钢筋防腐涂料，其特征在于：所述改性膨润土的制备方法为：将膨润土于500℃下煅烧，研磨，得到膨润土粉；向膨润土粉中加入15wt%的纳米二氧化硅、20wt%的水，搅拌均匀后，再加入20wt%的壳聚糖，搅拌，静置，再烘干至恒重，过筛，即得。

3.根据权利要求1所述的一种钢筋防腐涂料，其特征在于：所述改性玻璃纤维的制备方法为：将玻璃纤维置于二甲基甲酰胺中，加热至60℃，加入20wt%-30wt%的硅烷偶联剂，超声振荡，再用清水洗涤、干燥，即得。

4.一种如权利要求1-3任一所述的钢筋防腐涂料的制备方法，其特征在于：具体包括如下步骤：

5.根据权利要求4所述的一种钢筋防腐涂料的制备方法，其特征在于：所述步骤s3中，硫酸盐与去离子水的质量比为1:25；干燥温度为80℃；球磨转速为1000r/min，球磨时间为6-8h。

6.根据权利要求4所述的一种钢筋防腐涂料的制备方法，其特征在于：所述步骤s4中，分散剂、流平剂、消泡剂、固化剂的混合物与去离子水的质量比为1:10-15。

技术总结本发明公开了一种钢筋防腐涂料及其制备方法，涉及涂料技术领域，所述防腐涂料的原料组分及重量份数为：天然乳胶15‑20份、改性膨润土10‑15份、聚四氟乙烯4‑6份、石墨烯6‑10份、改性玻璃纤维10‑15份、露蜂房粉4‑8份、硫磺粉3‑5份、氧化钆掺杂氧化铈5‑10份、硫酸盐1‑2份、表面活性剂0.003‑0.005份、分散剂1‑3份、流平剂0.5‑1.0份、消泡剂0.5‑1.0份、固化剂4‑8份；所述表面活性剂为磺基甜菜碱；所述分散剂为聚丙烯酸钠盐；所述流平剂为聚醚改性聚甲基烷基硅氧烷；所述消泡剂为聚醚酯消泡剂；所述固化剂为聚醚胺固化剂或脂环胺固化剂。本发明的防腐涂料具有成本低、力学性能强、防腐效果好等特点。技术研发人员：雒亿平受保护的技术使用者：西安理工大学技术研发日：技术公布日：2024/6/2