论文部分内容阅读
钢筋混凝土结构在使用过程中,因年久老化及腐蚀介质的侵蚀,导致大量混凝土结构破损露筋,需要耗费国家大量人力与财力修补露筋混凝土结构,给国民经济带来较大损失。因此,对破损露筋混凝土结构的修补愈加迫切,研发具有持久高效的防锈修补涂层,对保护钢筋混凝土结构、提高钢筋结构的利用率、减少维护成本和降低安全风险有着重要意义。本文针对现有钢筋混凝土结构防锈涂层存在的不足,首先利用反应型乳化剂、磷酸酯单体及多羟基单体,合成了防锈底漆乳液,研究了磷酸酯单体以及多羟基单体用量对涂膜防腐性能的影响。其次,利用有机硅单体KH-570改性苯丙乳液,制备了防锈界面乳液,对比讨论了MBI和AA、NMA和GMA对乳液性能的影响,重点考察了有机硅单体对界面乳液防腐性能的影响。最后,采用自制界面乳液、粉料、填料、助剂,制备出防锈界面涂料,考察了助剂、灰聚比、粉液比对界面涂料性能的影响,并探讨了复合涂层(防锈底漆与防锈界面涂料同时使用)的防腐性能。主要研究内容及结果如下:(1)使用GMA和二乙醇胺合成了新功能单体,并利用红外光谱分析产物的特征吸收峰,表明多羟基功能单体的已经合成。同时,采用反应型乳化剂体系DNS-86:ANPEO:UCAN-3=0.7:1:0.3,软硬单体配比BA:St=1.2:1,磷酸酯单体PAM-100,交联单体NMA,丙烯酸AA,合成了防锈底漆乳液。最后,利用电化学及耐盐雾测试分别考察了磷酸酯单体、多羟基功能单体对涂膜防腐性能的影响。结果表明:磷酸酯单体能增加苯丙乳液的防腐效果。在磷酸酯改性乳液的基础上添加1.2%的多羟基单体,改性苯丙乳液的防腐性能得到进一步改善,其腐蚀电位提升为-0.546V,腐蚀电流密度降低为6.86×10-6A,防锈底漆的铅笔硬为2H,附着力可提升为0级,耐水性能优异,乳液的贮存稳定性可达90天。(2)采用第二章的引发剂、乳化剂体系以及软硬单体配比,讨论了羧酸单体MBI与AA、交联单体GMA与NMA对乳液性能的影响,并采用有机硅单体KH-570改性苯丙乳液。最后,采用电化学方法测试表征了有机硅改性苯丙乳液涂膜的防腐性能。结果表明,当MBI用量为2%、GMA用量为2%、有机硅用量为1%时,且有机硅在后1/4阶段加入,界面乳胶膜的附着力达2级,吸水率降低为2.4%,乳液凝胶率降低为1.13%,乳胶膜腐蚀电位为-0.589V,腐蚀电流密度为7.19×10-6A,明显改善了乳液的防腐性能。(3)采用自制的界面乳液制备出聚合物水泥基防锈界面涂料,考察增稠助剂、分散剂、成膜助剂、消泡剂、减水剂的用量及灰聚比、粉液比对界面涂料性能的影响,对比了复合涂层、底漆、界面涂料对防腐性能的影响。结果发现,当增稠剂、分散剂、成膜助剂、消泡剂、减水剂用量分别为0.4%、0.3%、4%、0.6%、1.5%,灰聚比为1.2:1,粉液比为1.2:1时,界面涂料的拉伸强度为2.9MPa,断裂伸长率为243%,均达到了国家标准。同时,电化学测试表明:防锈底漆及界面涂料的复合涂层比单一涂层的防腐性能更优异,腐蚀电位提高到-0.461V,腐蚀电流密度减小到6.60×10-6A,容抗弧半径最大。