用于混凝土保护涂层的有机硅—丙烯酸乳液的制备及其性能研究

• 作 者: 梁晶晶
• 机 构: 上海大学
• 出 处: 上海大学
• 发表日期: 2006年期
• 关键词: 有机硅氧烷 有机硅 丙烯酸酯乳液 混凝土保护涂层 混凝土耐久性

混凝土是目前应用最广泛的建筑材料，但是用混凝土建造的建筑物在使用期间常受到侵蚀性介质的侵蚀。要提高混凝土构筑物的耐久性，必须采取适当的防护措施。纯丙烯酸酯乳液尽管具有较优异性能，但其耐水性、耐候性及耐高低温性能差。为此，利用键能较高、表面能较低的有机硅组分改性丙烯酸酯乳液，提高丙烯酸酯聚合物的耐高、低温性及耐水性能。本研究利用化学改性法，将带乙烯基的有机硅活性单体和丙烯酸酯类单体共聚，使有机硅以化学键的形式结合到丙烯酸树脂分子上，从结构、组成上完成对丙烯酸树脂的改性，达到分子级改性的效果。本论文主要分为三部分组成。
第一部分主要根据乳液聚合理论和分子的形态结构的需要，对乳液聚合的原料和工艺参数进行选择和优化，确定了乳液聚合的最佳工艺，即：采取预乳化半连续乳液聚合方法、反应温度为80℃、搅拌速率为200rpm。同时设计合理的玻璃化转变温度，使乳液在较低的温度下成膜，制得了反应和贮存稳定的有机硅—丙烯酸乳液。第二部分研究了乳化剂用量、有机硅单体用量等因素对乳液聚合的影响。并对乳液的各种性能进行测试。测定了乳胶粒粒径及分布，利用红外光谱分析了聚合产物的组分及结构。同时测定了涂膜的耐水性，耐碱性，乳液在净浆试块上的渗透深度等。第三部分通过将有机硅—丙烯酸酯乳液涂覆混凝土表面，对混凝土抗硫酸盐侵蚀、抗氯离子侵蚀和渗透、抗碳化等耐久性的研究，发现涂覆有机硅—丙烯酸乳液的混凝土的耐久性能够明显优于未涂的基准混凝土的耐久性能，说明该乳液具有能够改善混凝土耐久性能的能力，不会对混凝土的耐久性能产生不良影响。
有机硅建筑材料表面改性和保护技术是建筑领域的节能节耗的重要措施，具有良好的经济效益和社会效益，在建筑、桥梁等的保护领域具有广阔的发展前景。