[发明专利]一种硅质无机纳米渗透型混凝土结构防护涂料的制备方法

说明书

本发明公开了一种硅质无机纳米渗透型混凝土结构防护涂料的制备方法，包括：将氢气与氧气按比例混合，通入第一反应釜内的硅酸钠溶液中；将四氯化硅液体除水、精馏、分子筛处理，得到含过氧化物的四氯化硅气体；将得到的气体通入第一反应釜内，升温、加压，反应30分钟；向第一反应釜通入纯净空气进行气体置换；将第一反应釜的产物通入碱洗塔、干燥塔后送至第二反应釜；向第二反应釜加入乙醇，升温至80℃并通入γ‑甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷溶液，反应1～1.5小时；将产物进行分离、洗涤和干燥；将得到的固体颗粒溶于水，制得所述防护涂料。该涂料渗透性强、抗冻融、耐酸碱、防护效果好，粘结性和耐久性强且制备、施工简单，成本低。

技术领域

本发明涉及防护涂料领域，特别涉及一种硅质无机纳米渗透型混凝土结构防护涂料的制备方法。

背景技术

化学侵蚀、冻融破坏和氯盐等环境条件下混凝土结构表面防护是保证混凝土结构耐久性的重要措施，《铁路混凝土结构耐久性修补及防护》规范对此提出了明确要求。

在混凝土结构表面涂刷防护材料是目前常用的防护措施，防护材料包括有机和无机两大类。其中，有机类防护材料耐久性较差，且粘结性不强，需定期重复施工，成本较高；无机类防护材料颗粒较大，对于孔隙较小的混凝土结构渗透性不强，难以形成一定厚度的防护层，防护效果不佳。

发明内容

为解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种硅质无机纳米渗透型防护涂料，能够渗透入混凝土等结构内部，具有良好的防护性能。

一种硅质无机纳米渗透型混凝土结构防护涂料的制备方法，包括以下步骤：

将氢气与氧气按体积比1:1.5混合，通入第一反应釜内的硅酸钠溶液中；

将四氯化硅液体进行除水、精馏、分子筛处理，得到含有少量过氧化物的四氯化硅气体。

将上述含有少量过氧化物的四氯化硅气体通入所述第一反应釜内的硅酸钠溶液中，其中四氯化硅气体、氢气和氧气的摩尔比为(1～1.5):1:1.5，控制四氯化硅气体、氢气和氧气的流量，加热温度控制在1500℃，压力控制在1.8～2.0Mpa，反应时间保持30分钟；

向第一反应釜内通入纯净空气，对反应釜内的气体进行置换并保持反应釜安全压力；

将第一反应釜中的反应产物依次通入碱洗塔、干燥塔后送至第二反应釜，向第二反应釜内加入乙醇，使所述反应产物与乙醇的质量比为1:3，采用超声波使其混合，然后升温至80℃并缓慢通入γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷溶液，反应1～1.5小时，对晶型进行控制；

将第二反应釜内的产物进行旋风分离、洗涤和干燥，得到固体颗粒；

根据施工要求，将所述固体颗粒溶于适量水中，得到所述硅质无机纳米渗透型防护涂料。

所述四氯化硅气体中，过氧化物含量≤0.1wt％。

优选的是，在对所述四氯化硅液体进行精馏过程中，对馏出组分进行2～3次再精馏提纯；

优选的是，所述氢气和氧气的混合气体通入第一反应釜吹30分钟后，再将所述含有少量过氧化物的四氯化硅气体通入所述第一反应釜内的硅酸钠溶液中。

优选的是，将所述氢气和氧气混合前先对它们进行加压、干燥和除杂处理。

优选的是，所述γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷溶液为γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷的醇溶液。

优选的是，所述四氯化硅气体、氢气和氧气的摩尔比为1:1:1.5。

优选的是，将所述固体颗粒溶于适量水中时，控制溶液的pH为8。

本发明还提供一种上述制备方法制备的硅质无机纳米渗透型防护涂料在混凝土结构防护方面的应用。