本發明屬于涂料
技術領域：
，更具體地，本發明涉及一種橋面防水涂料。
背景技術：
：水泥混凝土材料是耐水材料，潮濕條件是水泥混凝土材料早期強度形成外部條件。但大量事實證明，沒有采取防水措施和防水系統性能不良的橋梁在遠未達到使用年限之前，就會發生不同程度的水損壞。水分通過防水不良的橋面系統滲透到混凝土的縫隙中，發生各種病害，如鋼筋銹蝕、混凝土堿骨料反應、白華現象等。為解決橋梁滲水問題，目前采用的技術措施是通過橋面涂料，設置各種類型的橋面防水層，將混凝土與水隔離開來，使其不具備發生反應的條件。防水層除了具有防水作用外，另一個作用就是為橋面板與瀝青面層之間提供一個良好的粘結過渡層，使上下兩層成為一個整體。總體來說，現有的橋面防水涂料存在著以下缺點：(1)產品的耐候性、耐水性一般不能達到要求；(2)在發生火災時，這些防火涂料的成膜物質不能承受急劇升高的溫度而很快被燒毀，而不能起到防火災的作用；(3)防腐、耐酸堿等性能差；這大大影響了使用壽命。因此，非常需要通過配方的改進，得到固化時間短、耐候性強、耐火性能好且具有防腐、以及耐酸堿能力的橋面防水涂料。技術實現要素：為了解決上述問題，本發明的一個方面提供一種橋面防水涂料，按重量份計，包括以下組分：3～20重量份的風積沙、5～16重量份的90#石油瀝青、5～10重量份的納米二氧化鈦、5～10重量份的紫砂、5～10重量份的輕質碳酸鈣、1～5重量份的KH-560、1～5重量份的KH-550、5～10重量份的環氧封端聚醚胺、8～10重量份的β-環糊精改性氨基封端磺化聚苯并咪唑、4～6重量份的1,4,5,8-萘四甲酸酐、1～4重量份的8-萘胺-1-磺酸、3～5重量份的1,5-萘二磺酸、5～10重量份的十二烷二酸、20～50重量份的二甲基亞砜以及50～100重量份的去離子水；優選地，所述的橋面防水涂料，按重量份計，包括以下組分：11重量份的風積沙、11重量份的90#石油瀝青、8重量份的納米二氧化鈦、7重量份的紫砂、8重量份的輕質碳酸鈣、3重量份的KH-560、2重量份的KH-550、8重量份的環氧封端聚醚胺、9重量份的β-環糊精改性氨基封端磺化聚苯并咪唑、5重量份的1,4,5,8-萘四甲酸酐、3重量份的8-萘胺-1-磺酸、4重量份的1,5-萘二磺酸、8重量份的十二烷二酸、30重量份的二甲基亞砜以及70重量份的去離子水。在一種實施方式中，所述環氧封端聚醚胺由以下方法制備而成：在1000mL干燥的三頸瓶中，依次加入100克的環氧樹脂E51、0.24mol的芐胺和500克二甲基亞砜，通氮氣保護并磁力攪拌；室溫攪拌1h后，升溫80℃反應4h,反應結束后，降至室溫，并迅速倒入150mL去離子水中，得到大量固體沉淀；用去離子水反復洗滌該產物后，抽濾并收集聚合物，于真空烘箱中，60℃干燥20小時，得到環氧封端聚醚胺。在一種實施方式中，所述β-環糊精改性氨基封端磺化聚苯并咪唑由以下方法制備而成：將0.11摩爾的3，3’-二氨基聯苯胺先溶解在含有86wt％五氧化二磷的1000克多聚磷酸中，然后將0.02摩爾的5-氨基間苯二甲酸以及0.08摩爾的5-磺酸基間苯二甲酸加入到反應液中，氮氣保護并在210℃反應15小時后，降至室溫，沉析到水中，然后用氨水中和，過濾并收集產物，于120℃下真空干燥10小時，得到氨基封端磺化聚苯并咪唑；在500毫升三頸瓶中，依次加入0.2克β-環糊精、0.05克氫氧化鈉、0.05克環氧氯丙烷、13克上述得到的氨基封端磺化聚苯并咪唑、100毫升異丙醇以及200毫升二甲基亞砜，氮氣保護并在80℃反應2小時后，降至室溫，沉析到丙酮中，過濾并收集產物，于60℃下真空干燥20小時，得到β-環糊精改性氨基封端磺化聚苯并咪唑。與現有技術相比，本發明的有益效果為：1、環氧封端聚醚胺含有大量羥基，可以大大提高涂料與基材的粘結力，提高涂料的耐老化能力，此外，其還可與氨基反應，提高交聯密度和固化速率，此外側鏈上大量剛性苯環的引入，可以提高分子鏈的距離，提高阻燃效果。2、聚苯并咪唑具有優異的耐候性，耐老化能力和耐火性能，通過磺化以及β-環糊精改性既可以大大提高其與體系的相容性，又可以大大提高體系的交聯密度，提高黏結力和強度，從而提供了本發明的有益技術效果。3、1,4,5,8-萘四甲酸酐可以與氨基反應，大大提高體系的交聯速度，縮短固化時間，從而提供了本發明的有益技術效果。4、8-萘胺-1-磺酸以及1,5-萘二磺酸的加入可進一步提高體系的剛性，并同時與咪唑基團發生離子交聯，提高體系的交聯密度，進一步提高黏結力和強度，從而提供了本發明的有益技術效果。具體實施方式原料:所有四胺、二酸均購自CTI，SigmaAldrich，AlfaAesar或SCRC，并且直接使用，無需進一步純化。環氧硅烷偶聯劑KH-560以及氨基硅烷偶聯劑KH-550購自國藥集團化學試劑有限公司。風積沙(平均粒徑0.074～0.250㎜)、90#石油瀝青(平均粒徑5微米)、納米二氧化鈦(平均粒徑100nm)、紫砂(平均粒徑500目)及輕質碳酸鈣(平均粒徑500目)購自國藥集團化學試劑有限公司，其他原料均購自阿拉丁試劑有限公司。實施例1將11重量份的風積沙、11重量份的90#石油瀝青、8重量份的納米二氧化鈦、7重量份的紫砂、8重量份的輕質碳酸鈣、3重量份的KH-560、2重量份的KH-550、8重量份的環氧封端聚醚胺、9重量份的β-環糊精改性氨基封端磺化聚苯并咪唑、5重量份的1,4,5,8-萘四甲酸酐、3重量份的8-萘胺-1-磺酸、4重量份的1,5-萘二磺酸、8重量份的十二烷二酸、30重量份的二甲基亞砜以及70重量份的去離子水加入無重力攪拌機中，打開飛刀，以避免出現粘合，防止攪拌不均，攪拌時間為10分鐘，出料。所述環氧封端聚醚胺由以下方法制備而成：在1000mL干燥的三頸瓶中，依次加入100克的環氧樹脂E51、0.24mol的芐胺和500克二甲基亞砜，通氮氣保護并磁力攪拌；室溫攪拌1h后，升溫80℃反應4h,反應結束后，降至室溫，并迅速倒入150mL去離子水中，得到大量固體沉淀；用去離子水反復洗滌該產物后，抽濾并收集聚合物，于真空烘箱中，60℃干燥20小時，得到環氧封端聚醚胺；所述β-環糊精改性氨基封端磺化聚苯并咪唑由以下方法制備而成：將0.11摩爾的3，3’-二氨基聯苯胺先溶解在含有86wt％五氧化二磷的1000克多聚磷酸中，然后將0.02摩爾的5-氨基間苯二甲酸以及0.08摩爾的5-磺酸基間苯二甲酸加入到反應液中，氮氣保護并在210℃反應15小時后，降至室溫，沉析到水中，然后用氨水中和，過濾并收集產物，于120℃下真空干燥10小時，得到氨基封端磺化聚苯并咪唑；在500毫升三頸瓶中，依次加入0.2克β-環糊精、0.05克氫氧化鈉、0.05克環氧氯丙烷、13克上述得到的氨基封端磺化聚苯并咪唑、100毫升異丙醇以及200毫升二甲基亞砜，氮氣保護并在80℃反應2小時后，降至室溫，沉析到丙酮中，過濾并收集產物，于60℃下真空干燥20小時，得到β-環糊精改性氨基封端磺化聚苯并咪唑。實施例2將11重量份的風積沙、11重量份的90#石油瀝青、8重量份的納米二氧化鈦、7重量份的紫砂、8重量份的輕質碳酸鈣、3重量份的KH-560、2重量份的KH-550、8重量份的環氧封端聚醚胺、9重量份的氨基封端磺化聚苯并咪唑、5重量份的1,4,5,8-萘四甲酸酐、3重量份的8-萘胺-1-磺酸、4重量份的1,5-萘二磺酸、8重量份的十二烷二酸、30重量份的二甲基亞砜以及70重量份的去離子水加入無重力攪拌機中，打開飛刀，以避免出現粘合，防止攪拌不均，攪拌時間為10分鐘，出料。所述環氧封端聚醚胺由以下方法制備而成：在1000mL干燥的三頸瓶中，依次加入100克的環氧樹脂E51、0.24mol的芐胺和500克二甲基亞砜，通氮氣保護并磁力攪拌；室溫攪拌1h后，升溫80℃反應4h,反應結束后，降至室溫，并迅速倒入150mL去離子水中，得到大量固體沉淀；用去離子水反復洗滌該產物后，抽濾并收集聚合物，于真空烘箱中，60℃干燥20小時，得到環氧封端聚醚胺；所述氨基封端磺化聚苯并咪唑由以下方法制備而成：將0.11摩爾的3，3’-二氨基聯苯胺先溶解在含有86wt％五氧化二磷的1000克多聚磷酸中，然后將0.02摩爾的5-氨基間苯二甲酸以及0.08摩爾的5-磺酸基間苯二甲酸加入到反應液中，氮氣保護并在210℃反應15小時后，降至室溫，沉析到水中，然后用氨水中和，過濾并收集產物，于120℃下真空干燥10小時，得到氨基封端磺化聚苯并咪唑。實施例3將11重量份的風積沙、11重量份的90#石油瀝青、8重量份的納米二氧化鈦、7重量份的紫砂、8重量份的輕質碳酸鈣、3重量份的KH-560、2重量份的KH-550、9重量份的β-環糊精改性氨基封端磺化聚苯并咪唑、5重量份的1,4,5,8-萘四甲酸酐、3重量份的8-萘胺-1-磺酸、4重量份的1,5-萘二磺酸、8重量份的十二烷二酸、30重量份的二甲基亞砜以及70重量份的去離子水加入無重力攪拌機中，打開飛刀，以避免出現粘合，防止攪拌不均，攪拌時間為10分鐘，出料。所述β-環糊精改性氨基封端磺化聚苯并咪唑由以下方法制備而成：將0.11摩爾的3，3’-二氨基聯苯胺先溶解在含有86wt％五氧化二磷的1000克多聚磷酸中，然后將0.02摩爾的5-氨基間苯二甲酸以及0.08摩爾的5-磺酸基間苯二甲酸加入到反應液中，氮氣保護并在210℃反應15小時后，降至室溫，沉析到水中，然后用氨水中和，過濾并收集產物，于120℃下真空干燥10小時，得到氨基封端磺化聚苯并咪唑；在500毫升三頸瓶中，依次加入0.2克β-環糊精、0.05克氫氧化鈉、0.05克環氧氯丙烷、13克上述得到的氨基封端磺化聚苯并咪唑、100毫升異丙醇以及200毫升二甲基亞砜，氮氣保護并在80℃反應2小時后，降至室溫，沉析到丙酮中，過濾并收集產物，于60℃下真空干燥20小時，得到β-環糊精改性氨基封端磺化聚苯并咪唑。實施例4將11重量份的風積沙、11重量份的90#石油瀝青、8重量份的納米二氧化鈦、7重量份的紫砂、8重量份的輕質碳酸鈣、3重量份的KH-560、2重量份的KH-550、8重量份的環氧封端聚醚胺、5重量份的1,4,5,8-萘四甲酸酐、3重量份的8-萘胺-1-磺酸、4重量份的1,5-萘二磺酸、8重量份的十二烷二酸、30重量份的二甲基亞砜以及70重量份的去離子水加入無重力攪拌機中，打開飛刀，以避免出現粘合，防止攪拌不均，攪拌時間為10分鐘，出料。所述環氧封端聚醚胺由以下方法制備而成：在1000mL干燥的三頸瓶中，依次加入100克的環氧樹脂E51、0.24mol的芐胺和500克二甲基亞砜，通氮氣保護并磁力攪拌；室溫攪拌1h后，升溫80℃反應4h,反應結束后，降至室溫，并迅速倒入150mL去離子水中，得到大量固體沉淀；用去離子水反復洗滌該產物后，抽濾并收集聚合物，于真空烘箱中，60℃干燥20小時，得到環氧封端聚醚胺。實施例5將11重量份的風積沙、11重量份的90#石油瀝青、8重量份的納米二氧化鈦、7重量份的紫砂、8重量份的輕質碳酸鈣、3重量份的KH-560、2重量份的KH-550、8重量份的環氧封端聚醚胺、9重量份的β-環糊精改性氨基封端磺化聚苯并咪唑、5重量份的1,4,5,8-萘四甲酸酐、8重量份的十二烷二酸、30重量份的二甲基亞砜以及70重量份的去離子水加入無重力攪拌機中，打開飛刀，以避免出現粘合，防止攪拌不均，攪拌時間為10分鐘，出料；所述環氧封端聚醚胺由以下方法制備而成：在1000mL干燥的三頸瓶中，依次加入100克的環氧樹脂E51、0.24mol的芐胺和500克二甲基亞砜，通氮氣保護并磁力攪拌；室溫攪拌1h后，升溫80℃反應4h,反應結束后，降至室溫，并迅速倒入150mL去離子水中，得到大量固體沉淀；用去離子水反復洗滌該產物后，抽濾并收集聚合物，于真空烘箱中，60℃干燥20小時，得到環氧封端聚醚胺；所述β-環糊精改性氨基封端磺化聚苯并咪唑由以下方法制備而成：將0.11摩爾的3，3’-二氨基聯苯胺先溶解在含有86wt％五氧化二磷的1000克多聚磷酸中，然后將0.02摩爾的5-氨基間苯二甲酸以及0.08摩爾的5-磺酸基間苯二甲酸加入到反應液中，氮氣保護并在210℃反應15小時后，降至室溫，沉析到水中，然后用氨水中和，過濾并收集產物，于120℃下真空干燥10小時，得到氨基封端磺化聚苯并咪唑；在500毫升三頸瓶中，依次加入0.2克β-環糊精、0.05克氫氧化鈉、0.05克環氧氯丙烷、13克上述得到的氨基封端磺化聚苯并咪唑、100毫升異丙醇以及200毫升二甲基亞砜，氮氣保護并在80℃反應2小時后，降至室溫，沉析到丙酮中，過濾并收集產物，于60℃下真空干燥20小時，得到β-環糊精改性氨基封端磺化聚苯并咪唑。實施例6將11重量份的風積沙、11重量份的90#石油瀝青、8重量份的納米二氧化鈦、7重量份的紫砂、8重量份的輕質碳酸鈣、3重量份的KH-560、2重量份的KH-550、8重量份的環氧封端聚醚胺、9重量份的β-環糊精改性氨基封端磺化聚苯并咪唑、3重量份的8-萘胺-1-磺酸、4重量份的1,5-萘二磺酸、8重量份的十二烷二酸、30重量份的二甲基亞砜以及70重量份的去離子水加入無重力攪拌機中，打開飛刀，以避免出現粘合，防止攪拌不均，攪拌時間為10分鐘，出料。所述環氧封端聚醚胺由以下方法制備而成：在1000mL干燥的三頸瓶中，依次加入100克的環氧樹脂E51、0.24mol的芐胺和500克二甲基亞砜，通氮氣保護并磁力攪拌；室溫攪拌1h后，升溫80℃反應4h,反應結束后，降至室溫，并迅速倒入150mL去離子水中，得到大量固體沉淀；用去離子水反復洗滌該產物后，抽濾并收集聚合物，于真空烘箱中，60℃干燥20小時，得到環氧封端聚醚胺；所述β-環糊精改性氨基封端磺化聚苯并咪唑由以下方法制備而成：將0.11摩爾的3，3’-二氨基聯苯胺先溶解在含有86wt％五氧化二磷的1000克多聚磷酸中，然后將0.02摩爾的5-氨基間苯二甲酸以及0.08摩爾的5-磺酸基間苯二甲酸加入到反應液中，氮氣保護并在210℃反應15小時后，降至室溫，沉析到水中，然后用氨水中和，過濾并收集產物，于120℃下真空干燥10小時，得到氨基封端磺化聚苯并咪唑；在500毫升三頸瓶中，依次加入0.2克β-環糊精、0.05克氫氧化鈉、0.05克環氧氯丙烷、13克上述得到的氨基封端磺化聚苯并咪唑、100毫升異丙醇以及200毫升二甲基亞砜，氮氣保護并在80℃反應2小時后，降至室溫，沉析到丙酮中，過濾并收集產物，于60℃下真空干燥20小時，得到β-環糊精改性氨基封端磺化聚苯并咪唑。實施例7將11重量份的風積沙、11重量份的90#石油瀝青、8重量份的納米二氧化鈦、7重量份的紫砂、8重量份的輕質碳酸鈣、3重量份的KH-560、2重量份的KH-550、8重量份的環氧封端聚醚胺、9重量份的β-環糊精改性氨基封端磺化聚苯并咪唑、8重量份的十二烷二酸、30重量份的二甲基亞砜以及70重量份的去離子水加入無重力攪拌機中，打開飛刀，以避免出現粘合，防止攪拌不均，攪拌時間為10分鐘，出料。所述環氧封端聚醚胺由以下方法制備而成：在1000mL干燥的三頸瓶中，依次加入100克的環氧樹脂E51、0.24mol的芐胺和500克二甲基亞砜，通氮氣保護并磁力攪拌；室溫攪拌1h后，升溫80℃反應4h,反應結束后，降至室溫，并迅速倒入150mL去離子水中，得到大量固體沉淀；用去離子水反復洗滌該產物后，抽濾并收集聚合物，于真空烘箱中，60℃干燥20小時，得到環氧封端聚醚胺；所述β-環糊精改性氨基封端磺化聚苯并咪唑由以下方法制備而成：將0.11摩爾的3，3’-二氨基聯苯胺先溶解在含有86wt％五氧化二磷的1000克多聚磷酸中，然后將0.02摩爾的5-氨基間苯二甲酸以及0.08摩爾的5-磺酸基間苯二甲酸加入到反應液中，氮氣保護并在210℃反應15小時后，降至室溫，沉析到水中，然后用氨水中和，過濾并收集產物，于120℃下真空干燥10小時，得到氨基封端磺化聚苯并咪唑；在500毫升三頸瓶中，依次加入0.2克β-環糊精、0.05克氫氧化鈉、0.05克環氧氯丙烷、13克上述得到的氨基封端磺化聚苯并咪唑、100毫升異丙醇以及200毫升二甲基亞砜，氮氣保護并在80℃反應2小時后，降至室溫，沉析到丙酮中，過濾并收集產物，于60℃下真空干燥20小時，得到β-環糊精改性氨基封端磺化聚苯并咪唑。測試條件將實施例1-7所得的橋面防水涂料涂覆在橋面上，并測試性能。耐摩性能：按標準GB/T1768—79(89,測試方法是用酒精耐磨測試儀，加500g重的砝碼，以白色棉布浸潤99.7％濃度的酒精，來回摩擦，記錄油墨開始破壞時的次數。其它性能，按照GA98-2005標準測試，具體為：1、表干時間應≤24h2、粘結強度≥0.1Mpa3、耐水性：經720h后，涂層不開裂、起層、脫落4、耐酸性：經360h后，涂層不開裂、起層、脫落5、耐堿性：經360h后，涂層不開裂、起層、脫落6、耐凍融循環實驗(次)：經15次后，涂層不開裂、起層、脫落7、耐火性能：涂層厚度為20mm，耐火極限不低于2h測試結果見表1。表1測試項目實施例1實施例2實施例3實施例4實施例5實施例6實施例7干燥時間，表干/h1.96.89.310.84.13.75.0粘結強度/Mpa0.550.120.070.080.320.360.24耐水性/h＞1000＜100＜380＜200＞1000＞1000＞1000耐酸性/h＞1000＜100＜360＞1000＞1000＞1000＞1000耐堿性/h＞800＜100＜360＞800＞800＞800＞800耐凍融循環/次數＞40＜15＜15＜15＞40＞40＞40耐火極限/h4.80.90.90.73.14.02.2耐摩擦次數1555215198120134114351098以上數據可以看出，與不使用環氧封端聚醚胺、β-環糊精改性氨基封端磺化聚苯并咪唑、1,4,5,8-萘四甲酸酐、8-萘胺-1-磺酸以及1,5-萘二磺酸的涂料相比，本發明的涂料具有明顯更好的性能，因此提供了本發明的有益技術效果。當前第1頁1 2 3