[发明专利]一种混凝土保护剂及其制备方法

说明书

本发明涉及混凝土防护技术领域，具体公开一种混凝土保护剂及其制备方法。所述混凝土保护剂，包括质量份数如下的原料组分：聚氨酯乳液18‑23份；丙烯酸酯单体30‑43份；含羧基单体0.1‑1份；含羰基单体2‑10份；引发剂0.2‑0.8份；交联剂2‑9份；去离子水32‑38份。本发明提供的保护剂刷涂于混凝土表面，形成保护涂层，阻隔混凝土外的水渗入混凝土内，又不妨碍其内部水分向外排出，改善混凝土的抗氯离子渗透性能和抗碳化性能，提高混凝土的耐久性。

技术领域

本发明涉及混凝土防护技术领域，尤其涉及一种混凝土保护剂及其制备方法。

背景技术

混凝土作为土建工程中用途最广，用量最大的建筑材料之一，在近百年的发展中，其强度不断提高。但是，混凝土常年暴露于大气、雨水等使用环境中，其耐久性问题也愈来愈被人们所关注。

人们一直以为混凝土是非常耐久的材料，直到20世纪70年代末期，发达国家才逐渐发现原先建成的基础设施工程在一些环境下出现过早损坏。调查表明，大多数工业建筑物在使用25～30年后即需大修，处于严酷环境下的建筑物使用寿命仅15～20年。民用建筑和公共建筑的使用环境相对较好，一般可维持50年以上，但室外的阳台、雨罩等露天构件的使用寿命通常仅有30～40年。桥梁、港口等基础设施工程的耐久性问题更为严重，

一般混凝土工程的使用年限约为50～100年，但实际中有不少工程在使用10～20年，有的甚至在使用几年后即需要维修，这就是由于混凝土耐久性低(不足)造成的。影响混凝土耐久性的原因错综复杂，除去社会因素、人为因素外，技术方面的主要因素有以下几点：混凝土的碳化、冻融破坏、侵蚀性介质的腐蚀、钢筋锈蚀等。不论是上述哪一种因素主导着混凝土的劣化过程，其共同点是混凝土内有充足的水分和其他有害物质的侵入。要提高混凝土耐久性，满足耐久性要求，必须减少水分和侵蚀性介质的渗入。

发明内容

针对现有混凝土耐久性差的问题，本发明提供一种混凝土保护剂及其制备方法。

为达到上述发明目的，本发明实施例采用了如下的技术方案：

一种混凝土保护剂，包括质量份数如下的原料组分：聚氨酯乳液18-23份；丙烯酸酯单体30-43份；含羧基单体0.1-1份；含羰基单体2-10份；引发剂0.2-0.8份；交联剂2-9份；去离子水32-38份。

以该聚氨酯乳液为预聚体乳液，与丙烯酸酯单体、含羧基单体及含羰基单体进行共聚，制备水乳液，水乳液具有后交联作用，与交联剂分子交联固化，在混凝土表面形成具有适当孔径和憎水性毛细管道的薄膜涂层。憎水毛细管道具有阻水、透气的作用，从而实现阻隔混凝土外的水渗入混凝土内，同时混凝土内的水蒸气又通过毛细管排出混凝土，进而避免混凝土因为水的渗入而导致的诸如碳化、冻融、离子渗透等因素产生的危害，提高混凝土的耐久性。

进一步地，所述聚氨酯乳液包括质量份数如下的原料组分：聚氧化丙烯二醇2-8份；蓖麻油1-7份；二苯基甲烷二异氰酸酯2-6份；二羟甲基丙酸0.3-1.5份；丙酮20-30份；二月桂酸二丁基锡0.1-0.6份；三乙胺0.1-1.5份；去离子水55-65份。使聚氨酯乳液含有不饱和双键(C＝C)和亲水基团(氨基或其阳离子、羧基或其阴离子)成膜后具有一定的塑性，且具有自乳化作用，使保护剂中无需添加任何表面活性剂，并通过亲水基团的选择及其含量的控制，改善乳液稳定性及成膜微孔的憎水性。

进一步地，所述聚氨酯乳液的制备方法为将聚氧化丙烯二醇、蓖麻油及二苯基甲烷二异氰酸酯混合后，于40-50℃恒温反应10-30min，然后加入二羟甲基丙酸、丙酮和二月桂酸二丁基锡，继续反应5-8h，加入三乙胺，再反应1-4h后，加入去离子水，反应0.5-1.5h。通过聚氨酯单体的选择、投料顺序及反应时间的调控，控制聚氨酯链段大小，并与丙烯酸酯单体、含羧基单体及含羰基单体进行共聚，使共聚物链段的相对大小容易调控，提高混凝土保护剂的成膜性能。