本发明属于涂料领域，具体涉及一种水性防碳化涂料及其制备方法。
背景技术：
混凝土结构是应用最为广泛的结构之一，我国有70％的房屋建筑和50％的桥梁结构采用了混凝土结构。随着这些工程结构使用时间的增长，混凝土材料和结构的耐久性破坏越来越受到重视，许多工程结构往往由于耐久性的原因引起使用功能退化，甚至结构破坏，给社会带来了不必要的损失。
混凝土碳化是混凝土重要的耐久性指标之一。拌合混凝土的水泥水化后会生成氢氧化钙，氢氧化钙大部分以结晶态存在于混凝土中，成为空隙液保持高碱性状态的储备，它的ph值为12.5-13.5。空气中存在二氧化碳和水分，空气中的二氧化碳会在水的作用下渗透至混凝土中与氢氧化钙反应，降低混凝土的ph值至8.5-9.0，此时标志着混凝土已完全碳化。混凝土的碳化实质是混凝土的ph值降低失去碱性的过程。混凝土保持碱性环境是混凝土结构保持及其内部钢筋防护的重要条件。在高碱性的环境中，钢筋表层会形成一层钝化膜，阻止钢筋锈蚀，而碳化后的混凝土无法提供足够的碱性，导致钢筋生锈，体积增大，在混凝土内部产生裂缝，裂缝的产生使水和二氧化碳顺裂缝进入，进一步加速钢筋的锈蚀。如此循环，最终导致混凝土结构的破坏。混凝土碳化先从表层开始，然后逐步向混凝土深处扩散，发生更深入的碳化反应，碳化后的混凝土置地疏松，强度大大降低。混凝土抗碳化能力低会导致建筑物的耐久性差，降低使用寿命。因而，如何有效地控制混凝土碳化成为影响整个混凝土行业发展的关键问题。
技术实现要素：
为了解决上述背景技术中的技术问题，本发明提供一种水性防碳化涂料，以质量百分比计，由以下组份组成：
进一步地，所述水性防碳化涂料，优选地，以质量百分比计，由以下组份组成：
进一步地，所述氟碳乳液为有机硅改性氟碳乳液，氟含量为5-8wt％，有机硅含量在1.85wt％，固含43-45wt％，玻璃化温度为5℃，优选振邦的zb-w777-58。
进一步地，所述碳化抑制剂为有机胺改性硅藻土，优选硅藻土p88。
进一步地，所述紫外线吸收剂为氧化铈纳米颗粒分散体和氧化锌纳米颗粒的两种的混合物。
进一步地，所述ph调节剂为2-氨基-2-甲基-1-丙醇；所述消泡剂为海明斯德谦的5400；所述防腐剂为异噻唑啉酮类防腐剂；所述防冻剂为丙二醇；所述分散剂为40wt％固含的聚丙烯酸钠盐分散剂，所述颜填料为钛白粉、滑石粉、重钙、高岭土中的一种、两种或多种；所述增稠剂为非离子聚氨酯缔合型增稠剂。
进一步地，本发明还提供了所述水性防碳化涂料的制备方法，包括以下步骤：
先将准确称量的水加入拉缸或大罐中，在低速400-600r/min的状态下，缓慢依次加入分散剂，润湿剂，消泡剂，添加完成后搅拌1-2min，提高转速至中速状态下700-900r/min，依次加入颜填料，提高转速至1000-1200r/min，高速分散30分钟，细度≤55um，低速400-600r/min状态下加入氟碳乳液，防冻剂，成膜助剂，成膜助剂缓慢加入，防止破乳，ph调节剂，碳化抑制剂，紫外线吸收剂，杀菌剂，防霉剂，搅拌2-3min后加入增稠剂，在23±2℃下调整到合适粘度100-105ku，继续慢速400-600r/min搅拌15分钟，制得水性防碳化涂料。
本发明与现有技术相比具有如下优点：
(1)本发明所述水性防碳化涂料，选用有机硅改性氟碳乳液，其超高键能的氟碳键和硅氧键，再有紫外线吸收剂的辅助，使漆膜具备优异的耐候、耐腐蚀、耐低温、耐紫外线等性能，使漆膜更致密，长久的保护基材并起到装饰作用；选用有机胺改性硅藻土类碳化抑制剂，其稳定多孔的结构搭配有机胺，能够有效吸附二氧化碳，抑制混凝土碳化，保护基材。
具体实施方式
下面通过本发明的优选实例来进一步说明本发明，需要说明的是，下述实例仅为说明目的，并非意欲限定本发明。
本发明中，表示原料含量的单位均基于重量份计，单位为千克，除非另外说明。另外，关于本发明的技术指标的测定方法均为本领域内使用标准方法，具体可参见最新的国家标准，除非另外说明。另外，作为本发明中的其它原材料均指本领域内通常使用的原材料。具体地，下述实施例中所采用的原料型号及厂家如下所示：
所述氟碳乳液为有机硅改性氟碳乳液，氟含量为5-8wt％，有机硅含量在1.85wt％，固含43-45wt％，玻璃化温度为5℃，下述实施例中优选为振邦的zb-w777-58；
所述碳化抑制剂为有机胺改性硅藻土，下述实施例中优选为优选硅藻土p88；
所述紫外线吸收剂为氧化铈纳米颗粒分散体和氧化锌纳米颗粒的混合物，下述实施例中氧化铈纳米颗粒分散体优选为nanobyk-3810和氧化锌纳米颗粒nanobyk-3860；
所述ph调节剂为2-氨基-2-甲基-1-丙醇；
所述消泡剂为海明斯德谦的5400；
所述防腐剂为异噻唑啉酮类防腐剂；
所述防冻剂为丙二醇；
所述分散剂为40wt％固含的聚丙烯酸钠盐分散剂，例如台湾中亚钠盐分散剂sn5040；
所述颜填料为钛白粉、滑石粉、重钙、高岭土中的一种、两种或多种；
所述增稠剂为非离子聚氨酯缔合型增稠剂。
实施例1
本实施例中所述水性防碳化涂料，以质量百分比计，由以下组份组成：
本实施例中所述水性防碳化涂料的制备方法，包括以下步骤：
按上述配方量，先将准确称量的水加入拉缸或大罐中，在低速400r/min的状态下，缓慢依次加入分散剂，润湿剂，消泡剂，添加完成后搅拌1min，提高转速至中速状态下700r/min，依次加入颜填料，提高转速至1000r/min，高速分散30分钟，细度≤55um，低速400r/min状态下加入氟碳乳液，防冻剂，成膜助剂，成膜助剂缓慢加入，防止破乳，ph调节剂，碳化抑制剂，紫外线吸收剂，杀菌剂，防霉剂，搅拌3min后加入增稠剂，在23±2℃下调整到合适粘度100-105ku，继续慢速400r/min搅拌15min，制得水性防碳化涂料。
实施例2
本实施例中所述水性防碳化涂料，以质量百分比计，由以下组份组成：
本实施例中所述水性防碳化涂料的制备方法，包括以下步骤：
按上述配方量，先将准确称量的水加入拉缸或大罐中，在低速500r/min的状态下，缓慢依次加入分散剂，润湿剂，消泡剂，添加完成后搅拌2min，提高转速至中速状态下800r/min，依次加入颜填料，提高转速至1100r/min，高速分散30分钟，细度≤55um，低速600r/min状态下加入氟碳乳液，防冻剂，成膜助剂，成膜助剂缓慢加入，防止破乳，ph调节剂，碳化抑制剂，紫外线吸收剂，杀菌剂，防霉剂，搅拌3min后加入增稠剂，在23±2℃下调整到合适粘度100-105ku，继续慢速500r/min搅拌15min，制得水性防碳化涂料。
实施例3
本实施例中所述水性防碳化涂料，以质量百分比计，由以下组份组成：
本实施例中所述水性防碳化涂料的制备方法，包括以下步骤：
按上述配方量，先将准确称量的水加入拉缸或大罐中，在低速600r/min的状态下，缓慢依次加入分散剂，润湿剂，消泡剂，添加完成后搅拌2min，提高转速至中速状态下900r/min，依次加入颜填料，提高转速至1200r/min，高速分散30分钟，细度≤55um，低速600r/min状态下加入氟碳乳液，防冻剂，成膜助剂，成膜助剂缓慢加入，防止破乳，ph调节剂，碳化抑制剂，紫外线吸收剂，杀菌剂，防霉剂，搅拌3min后加入增稠剂，在23±2℃下调整到合适粘度100-105ku，继续慢速600r/min搅拌15min，制得水性防碳化涂料。
进一步地，本发明还对上述实施例1～3制备得到的涂料进行了性能测试，测试方法根据gb/t9755-2014《合成树脂乳液外墙涂料》、gb24408-2009《建筑用外墙涂料中有害物质限量》共2个标准进行检测，测试结果见表1。
表1
综上所述，本发明具有优异的耐酸碱性、耐候性、粘接强度及对二氧化碳的隔离性，同时极低的voc以及重金属等均在未检出的范围内，使得产品可有效阻止环境中氯化物、氧气、二氧化碳和雨水、酸雨等腐蚀介质对结构材料的侵蚀，适用于混凝土表面防护，瓷砖、木材防水防渗，具有防风化、防碳化、防腐蚀的功效。
本实施例中，显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举，而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造权利要求的保护范围之中。
1.一种水性防碳化涂料，其特征在于，以质量百分比计，由以下组份组成：
2.根据权利要求1所述水性防碳化涂料，其特征在于，以质量百分比计，由以下组份组成：
3.根据权利要求1或2所述水性防碳化涂料，其特征在于，所述氟碳乳液为有机硅改性氟碳乳液，氟含量为5-8wt％，有机硅含量为1.85wt％，固含43-45wt％，玻璃化温度为5℃。
4.根据权利要求1或2或3所述水性防碳化涂料，其特征在于，所述碳化抑制剂为有机胺改性硅藻土。
5.根据权利要求1～4任一所述水性防碳化涂料，其特征在于，所述紫外线吸收剂为氧化铈纳米颗粒分散体和氧化锌纳米颗粒的两种的混合物。
6.根据权利要求1-5任一所述水性防碳化涂料，其特征在于：所述ph调节剂为2-氨基-2-甲基-1-丙醇；所述消泡剂为海明斯德谦的5400；所述防腐剂为异噻唑啉酮类防腐剂；所述防冻剂为丙二醇；所述分散剂为40wt％固含的聚丙烯酸钠盐分散剂，所述颜填料为钛白粉、滑石粉、重钙、高岭土中的一种、两种或多种；所述增稠剂为非离子聚氨酯缔合型增稠剂。
7.权利要求1-6任一所述水性防碳化涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
按上述配方量，先将准确称量的水加入拉缸或大罐中，在低速400-600r/min的状态下，缓慢依次加入分散剂，润湿剂，消泡剂，添加完成后搅拌1-2min，提高转速至中速状态下700-900r/min，依次加入颜填料，提高转速至1000-1200r/min，高速分散30分钟，细度≤55um，低速400-600r/min状态下加入氟碳乳液，防冻剂，成膜助剂，成膜助剂缓慢加入，防止破乳，ph调节剂，碳化抑制剂，紫外线吸收剂，杀菌剂，防霉剂，搅拌2-3min后加入增稠剂，在23±2℃下调整到合适粘度100-105ku，继续慢速400-600r/min搅拌15分钟，制得水性防碳化涂料。
技术总结