桥梁防撞墙抗腐蚀用水性防腐涂料的研制及性能评价

data-full-width-responsive="true"> 0 前言近年来，我国城市化进程不断加快，全国高速公路的修建数量呈爆发式增长。在北方，冬季降雪后高速公路消耗的融雪剂数量也在呈现递增态势，据统计，2013年，我国高速公路融雪剂的使用量约2 000万t。目前，大部分融雪剂是氯盐类的，随之造成的混凝土破坏问题越来越严重，高速公路两侧的路缘石和防撞墙均出现不同程度的腐蚀。以山西省闻垣高速为例，自竣工通车以来，由于融雪剂的腐蚀，80%的防撞墙和路缘石都存在不同程度的受损。融雪剂清理积雪造成的混凝土腐蚀破坏逐渐成为高速公路养护的重大难题。目前，环境友好型融雪剂正在被研究并逐步推广使用，但相对价格更高，用量不大。在混凝土表面的中下部分涂刷防腐涂料是最简单有效的保护方式[3]。水性涂料在性能和施工上，相对溶剂型涂料还是存在一定的短板，但应用到混凝土上，可以满足防腐蚀的基本要求。水性环氧树脂涂料在固化后涂膜具有机械强度高、附着力强、耐水、耐腐蚀、固化收缩小等优点，水性聚氨酯涂料具有良好的机械性能、柔韧性佳、耐候性能强等优点，通过聚氨酯对环氧树脂改性，得到水性聚氨酯改性环氧树脂防腐涂料，本文以此为基料制得混凝土防腐涂料并将其应用，达到防腐的目的(见图1)。1 试验部分11 原料及试剂聚甲基聚苯基异氰酸酯(PAPI)：烟台万华；环氧树脂E-44：无锡蓝星；异氰酸酯基丙基三乙氧基硅烷(IPTS)：南京帝蒙特；丁基缩水甘油醚：天津天豪达；聚醚二元醇N330：蓝星东大；对苯二酚；甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)；2,2-二羟甲基丙酸(DMPA)、三乙醇胺：分析纯试剂；钛白粉、氧化锌、硅灰石粉、硅微粉：工业级。12 试验设备主要仪器：FA1604A型电子天平，KW-TH-225F型恒温恒湿箱，Positest-A附着力测试仪，YWX/Q-010型盐雾箱，KLSN-512型氙灯耐气候试验箱等。13 水性聚氨酯改性环氧树脂的制备用适量丁基缩水甘油醚溶解E-44，加入PAPI、DMPA、N330、HEMA、对苯二酚，整体加入反应釜，在N2气氛中恒温加热，反应3 h。再加入IPTS、反应3 h，最后，向反应釜中滴加计量的三乙醇胺和去离子水，直至充分溶解。14 聚氨酯改性环氧防腐涂料的制备按表1的配方称量所有材料组分，在容器内加入乳液、颜料，低速搅拌均匀，研磨至细度＜20 m，再加入抗闪蚀剂、流平剂、成膜助剂，最后加入水搅拌20 min制板、测试。2 结果与讨论21 耐水性能在水性聚氨酯改性环氧防腐涂料的应用过程中，高速公路路缘石和防撞墙暴露在自然环境中，常常会遭到雨水的冲刷侵蚀，所以要求涂料在成膜表干后具有一定的耐水性。通过添加PE蜡乳液改善涂膜的疏水性，降低对涂膜的浸润，起到类似荷叶的疏水效应。在夏季，25 ℃、50%相对湿度下进行涂料的耐水性试验。以市售防腐涂料为样本进行比对，作为样品1号，以自制防腐涂料作样品2号。喷涂制板干燥24 h后放入水中。1号在9 d后出现鼓泡，2号在15 d后出现鼓泡。对比结果表明2号样本的耐水性能相对更为优异。因此，在施工后只要能保证水性涂料的水分充分溢出，即施工后24 h不接触明显的雨水，自制的2号涂料在应用的过程中就具备一定的耐水性。