建筑混凝土用防腐蚀氟碳树脂涂料的制备及涂层性能研究

论文摘要

混凝土腐蚀严重危害到建筑物的使用寿命。为了解决混凝土的防腐蚀问题,本工作研究了混凝土腐蚀过程及机理,探讨了以常温固化氟碳树脂（FEVE）、有机硅树脂等材料为基体的新型防腐蚀功能材料的性能,并研制了混凝土氟碳树脂涂料和有机硅-氟碳树脂涂料,研究了各种组分对防腐蚀涂层的性能影响。本文使用了醋酸乙酯和环己酮混合溶剂,当醋酸乙酯与环己酮的体积比为1:1时,混合溶液的溶解度参数为19.2 （ ）J / m312,相对挥发速度（醋酸丁酯挥发速度=1）为2.75,制备的涂层表面光滑、均匀;不同厂家的氟碳树脂对涂层的性能影响不明显,氟碳树脂含量对涂层的性能影响较大,含量少于40%时将降低涂层防护性能,含量大于80%时涂层将出现流挂等缺陷,最佳的使用量为50-70%;固化剂种类对涂层的性能影响较大,与甲苯二异氰酸酯（TDI）固化剂比较,六亚甲基二异氰酸酯缩二脲（HDI）固化剂在耐酸碱、耐黄变性能上效果较好;通过傅立叶红外测试仪分析涂层看出,涂层中存在氟碳（C-F）键和有机硅基团等官能团;通过光学显微镜观察到混凝土氟碳树脂涂层和有机硅-氟碳树脂涂层表面状态良好,成膜均匀;使用接触角测试仪等仪器测试有机硅加入前后氟碳树脂涂层的疏水性,氟碳涂层的吸水率为5.6%,对水接触角为85.7°,有机硅-氟碳树脂涂层的吸水率降低到1.62%,对水的接触角上升到117.1°。涂料的常规性能测试结果表明,氟碳树脂涂层和有机硅-氟碳树脂涂层通过了耐10%硫酸1天、10%盐酸14天、10%氢氧化钠14天、耐紫外照射2000 h、耐水14天等相关测试。涂层性能优异,能够满足对混凝土防腐蚀的需要。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1-1 混凝土的腐蚀及防护
• 1-1-1 混凝土的腐蚀现状
• 1-1-2 混凝土的腐蚀原理
• 1-1-3 目前混凝土的防护涂料及其优缺点
• 1-2 氟碳涂料现状与应用
• 1-2-1 氟原子的结构特征
• 1-2-2 氟碳涂料的发展及种类
• 1-2-3 常温固化氟树脂的分子结构特征
• 1-2-4 氟碳涂料的研究现状及在混凝土防护中的应用
• 1-3 有机硅涂料的现状与应用
• 1-3-1 有机硅树脂的结构特征
• 1-3-2 有机硅树脂在涂料中的应用
• 1-3-3 有机硅在混凝土防护中的应用
• 1-4 本论文研究内容
• 第二章 氟碳树脂涂料的制备和涂层性能研究
• 2-1 样品制备及实验仪器
• 2-1-1 实验原材料
• 2-1-2 实验仪器
• 2-1-3 样品制备
• 2-2 氟碳树脂涂层的性能测试
• 2-2-1 常规性能测试
• 2-2-2 接触角测试
• 2-2-3 红外吸收光谱分析
• 2-2-4 光学显微镜分析
• 2-2-5 涂层腐蚀量测试
• 2-3 结果分析与讨论
• 2-3-1 溶剂的选择
• 2-3-2 树脂对涂层性能的影响
• 2-3-3 固化剂对涂层性能的影响
• 2-3-4 催干剂、流平剂等助剂对涂层性能的影响
• 2-3-5 涂层的防腐蚀性能
• 2-3-6 氟碳涂料成膜前后IR 分析
• 2-4 本章小结
• 第三章 有机硅-氟碳树脂涂料的制备和涂层性能研究
• 3-1 样品制备与实验仪器
• 3-1-1 实验原材料
• 3-1-2 实验仪器
• 3-1-3 样品制备
• 3-2 有机硅-氟碳树脂涂料的性能测试
• 3-2-1 常规性能测试
• 3-2-2 接触角测试
• 3-2-3 吸水率测试
• 3-2-4 耐粘贴性测试
• 3-3 结果分析与讨论
• 3-3-1 有机硅对氟碳树脂涂料的影响
• 3-3-2 有机硅对氟碳树脂涂层疏水性能的影响
• 3-3-3 有机硅对氟碳树脂涂层抗粘性能的影响
• 3-3-4 有机硅-氟碳树脂涂层的表面形貌
• 3-3-5 有机硅-氟碳树脂涂层的常规性能测试
• 3-3-6 有机硅-氟碳树脂涂层的IR 分析
• 3-3-7 有机硅-氟碳树脂涂层性能机理分析
• 3-4 本章小结
• 第四章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间所取得的相关科研成果