一种纤维地聚物防腐涂料及其制备方法和应用

本发明属于防腐，具体涉及一种纤维地聚物防腐涂料及其制备方法和应用。

背景技术：

1、钢筋是现代建筑中常用的结构材料，但钢筋在海洋环境中容易受到氯离子的入侵从而造成腐蚀，影响结构的耐久性和安全性。传统的防腐涂层通常使用有机涂层，主要包括丙烯酸酯和环氧树脂涂层，但由于有机涂层的耐久性较差，不能长期有效地保护钢筋。此外，有机涂层在生产过程中会排放较多的二氧化碳及有机化合物，不利于环境绿色发展。中国专利cn116253536a公开了一种碱激发地聚物涂料，其具有良好的锈蚀防护效果，但是该无机防腐涂层易开裂，导致其长期防护能力较低。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明的目的在于提供一种纤维地聚物防腐涂料及其制备方法和应用，本发明提供的纤维地聚物防腐涂料形成的涂层致密、具有高韧性，不容易开裂，在绿色低碳的同时又具有长期耐腐蚀性。

2、为了实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

3、本发明提供了一种纤维地聚物防腐涂料，以质量份数计，包括以下组分：

4、粉煤灰70～80份、矿渣40～50份、偏高岭土25～35份、聚乙烯醇粉末2～4份、钛白粉7～8份、碱激发剂-纤维混合液104.25～104.95份、有机硅消泡剂0.5～1份和减水剂0.5～1份；

5、所述碱激发剂-纤维混合液包括聚丙烯短纤维和碱激发剂。

6、优选的，所述聚丙烯短纤维的长度为2.5～3.5mm。

7、优选的，所述聚丙烯短纤维的直径为18～22μm。

8、优选的，所述聚丙烯短纤维和碱激发剂的质量比为(0.25～0.95):(103.5～104.5)。

9、优选的，所述碱激发剂包括氢氧化钠、水玻璃和水。

10、优选的，所述氢氧化钠、水玻璃和水的质量比为(3.5～4.5):(55～65):(35～45)。

11、本发明还提供了上述技术方案所述纤维地聚物防腐涂料的制备方法，包括以下步骤：

12、将粉煤灰、矿渣、偏高岭土、聚乙烯醇粉末和钛白粉第一混合，得到固体料粉；

13、将所述固体料粉、碱激发剂-纤维混合液、有机硅消泡剂和减水剂第二混合，得到纤维地聚物防腐涂料。

14、本发明还提供了上述技术方案所述纤维地聚物防腐涂料或上述技术方案所述制备方法制备的纤维地聚物防腐涂料在钢材防腐中的应用。

15、本发明还提供了一种纤维地聚物防腐涂层的制备方法，包括以下步骤：

16、将纤维地聚物防腐涂料涂覆在钢材表面，干燥，得到纤维地聚物防腐涂层；

17、所述纤维地聚物防腐涂料为上述技术方案所述纤维地聚物防腐涂料或上述技术方案所述制备方法制备的纤维地聚物防腐涂料。

18、优选的，所述涂覆的方式为喷涂；所述喷涂所用喷嘴的直径为4～6mm；所述喷涂的压力为3～5mpa；所述喷嘴与钢材的间距为12～18cm；所述喷涂的时间为10～15s。

19、本发明提供了一种纤维地聚物防腐涂料，以质量份数计，包括以下组分：粉煤灰70～80份、矿渣40～50份、偏高岭土25～35份、聚乙烯醇粉末2～4份、钛白粉7～8份、碱激发剂-纤维混合液104.25～104.95份、有机硅消泡剂0.5～1份和减水剂0.5～1份；所述碱激发剂-纤维混合液包括聚丙烯短纤维和碱激发剂。本发明中纤维的添加改善了纤维地聚物防腐涂料形成的涂层的韧性，由于纤维的桥接作用使涂层材料受力均匀，整体结构稳定，弥补了地聚物材料在长期作用下易开裂的特性。另外，由于聚丙烯纤维的疏水特性，本发明提出一种新型有效的纤维分散方法，即将纤维提前加入到激发剂中分散均匀得到碱激发剂-纤维混合液。聚丙烯短纤维与激发剂混合使其迅速均匀分散，并能够附着激发剂溶液均匀分散到基体中，促进了地聚物材料的水化，水化产物能够覆盖在均分分散的纤维表面，使材料更加致密，修复了纤维的扰动孔隙。因此，纤维地聚物涂层能够长期发挥作用且不易开裂，从而长期保护钢筋不受腐蚀，并达到绿色环保的要求。

技术特征：

1.一种纤维地聚物防腐涂料，其特征在于，以质量份数计，包括以下组分：

2.根据权利要求1所述的纤维地聚物防腐涂料，其特征在于，所述聚丙烯短纤维的长度为2.5～3.5mm。

3.根据权利要求2所述的纤维地聚物防腐涂料，其特征在于，所述聚丙烯短纤维的直径为18～22μm。

4.根据权利要求1所述的纤维地聚物防腐涂料，其特征在于，所述聚丙烯短纤维和碱激发剂的质量比为(0.25～0.95):(103.5～104.5)。

5.根据权利要求1所述的纤维地聚物防腐涂料，其特征在于，所述碱激发剂包括氢氧化钠、水玻璃和水。

6.根据权利要求5所述的纤维地聚物防腐涂料，其特征在于，所述氢氧化钠、水玻璃和水的质量比为(3.5～4.5):(55～65):(35～45)。

7.权利要求1～6任一项所述纤维地聚物防腐涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

8.权利要求1～6任一项所述纤维地聚物防腐涂料或权利要求7所述制备方法制备的纤维地聚物防腐涂料在钢材防腐中的应用。

9.一种纤维地聚物防腐涂层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述涂覆为喷涂；所述喷涂所用喷嘴的直径为4～6mm；所述喷涂的压力为3～5mpa；所述喷嘴与钢材的间距为12～18cm；所述喷涂的时间为10～15s。

技术总结本发明属于防腐技术领域，具体涉及一种纤维地聚物防腐涂料及其制备方法和应用。本发明中纤维的添加改善了纤维地聚物防腐涂料形成的涂层的韧性，由于纤维的桥接作用使涂层材料受力均匀，整体结构稳定，弥补了地聚物材料在长期作用下易开裂的特性。另外，由于聚丙烯纤维的疏水特性，与激发剂混合使其能够迅速均匀分散，并附着激发剂溶液均匀分散到基体中，促进了地聚物材料的水化，水化产物能够覆盖在均分分散的纤维表面，使材料更加致密，修复了纤维的扰动孔隙。因此，纤维地聚物涂层能够长期发挥作用且不易开裂，从而长期保护钢筋不受腐蚀，并达到绿色环保的要求。技术研发人员：周英武,金圣,邢锋,余盈,郭孟环,李犇,胡锐受保护的技术使用者：深圳大学技术研发日：技术公布日：2024/6/26