一种建筑用耐强酸环保涂层材料及其制备方法与应用

本发明属于复合材料涂层，具体涉及一种建筑用耐强酸环保涂层材料及其制备方法与应用。

背景技术：

1、在使用强酸作为生产原料或生产强酸的工业厂房及化学品存储仓库环境中，由于强酸会与许多建筑材料，尤其是钢铁结构件发生析氢腐蚀，当建筑材料长期暴露于强酸环境或者发生化学原料泄露时，存在侵蚀建筑材料的现象，所以相关的从业环境（例如工业厂房和化学品存储仓库）需要耐酸性防腐涂料保护建筑墙体和钢铁结构件，防止被特殊工业环境侵蚀从而影响建筑安全。

2、防腐涂料是涂覆于材料表面形成牢固附着的连续涂层，使材料与周围介质（如湿气、水、化工大气、电解液、有机溶剂、酸、碱等）隔绝开来，使之免除、缓解与周围介质的化学和电化学作用。现有的耐酸涂层材料主要存在以下问题：含有大量挥发性有机物，向空气中释放有毒有害物质，危害人体健康，难以达到环保标准；涂层原料基本完全是有机物，易老化，寿命短，很难长时间服役；制备过程相对复杂且适用范围普遍单一等，具体问题如下：

3、现有市场上的耐酸涂层材料大部分含有不环保成分。而我国环保意识正在逐渐增强，发展环保型涂料已成为涂料行业的大趋势。传统溶剂型涂料中含有大量挥发性有机物（voc），在生产和使用过程中，这些有机溶剂会挥发进入大气中，对大气造成污染，给人类健康带来危害。低voc涂料已成为科研工作者们研究的热点问题。

4、现有耐碱涂料原料基本完全是有机物，在长期使用过程中，面临严重的老化问题，防护效果逐步降低，使涂层鼓泡、破裂、甚至脱落，致使涂层失去防护功能，从而导致材料失效，实际使用寿命会大打折扣。

5、由于无机材料具有化学稳定性好，耐酸能力强，原料易得的优点，因此，新型的无机复合涂层来替代传统的有机耐酸涂层材料，已达到长寿命和耐酸能力强等特点，为环保、为可持续化做出更多贡献。

6、本发明旨在提供一种建筑用耐强酸环保涂层材料。

技术实现思路

1、本发明的第一目的在于提供一种建筑用耐强酸环保涂层材料，本发明的第二目的在于提供所述涂层材料的制备方法与应用。

2、本发明的第一目的是这样实现的，一种建筑用耐酸涂层涂料，由固相原料和液相原料组成，所述固相原料为二氧化硅、高岭土、无水硫酸钙、三聚磷酸铝、氧化钽、氧化钇稳定氧化锆、氧化硼、碳酸钙；所述液相原料为水玻璃、粘合剂、固化剂、消泡剂；

3、各原料成分含量如下：水玻璃5~20份、二氧化硅5~10份、高岭土5~10份、无水硫酸钙20~40份、三聚磷酸铝20~40份、氧化钽1~5份、氧化钇稳定氧化锆1~5份、氧化硼1~5份、氧化锌1~5份、碳酸钙1~5份、粘合剂20~40份、固化剂2~8份、消泡剂1~2份。

4、本发明的第二目的是这样实现的，所述建筑用耐酸涂层涂料的制备方法是将各固相原料按比例混合，以酒精和水为湿磨液体球磨60-720min，球磨速率100-800r/min，取出后烘干36-48h，过200目筛得到固相粉末，至于烧杯中与水玻璃进行混合，后缓慢加入粘合剂、固化剂和消泡剂的混合物经磁力搅拌得到建筑用耐酸涂层涂料。

5、所述建筑用耐酸涂层涂料的应用为在制备建筑物表面涂层中的应用，具体的涂敷方法为将建筑材料表面打磨和清洁后，通过喷涂或涂刷均匀涂敷在建筑材料表面，涂敷厚度为0.5~ 10mm。

6、本发明的有益效果为：

7、1、磷石膏中90%以上为caso4·2h2o，本发明中对于无水硫酸钙的应用可以为磷石膏的堆积提供一种解决方案，能将巨量的磷石膏有效的应用起来。本发明按照实际应用情况，将多种无机材料按照一定比例配比，以无水硫酸钙为主要原料，仅添加少量的有机物，无水硫酸钙及环氧树脂都具有良好的耐酸性能，共混后具有良好的耐酸能力，其在65%浓度的硝酸溶液中浸泡7-15天重量基本无损失，在此酸性环境下可以达到长效防护；且其具有良好的力学性能，在涂料制备完成涂于建筑材料（钢铁结构件、建筑墙体和水泥墙面）表面后仅通过室温下自然固化24~48h就能达到使用条件；

8、2、本发明采用无机固相粉末与有机环氧树脂相融合制备得到耐强酸环保涂层，从而减少了有机物的用量，避免有机物挥发，同时很大程度避免有机物带来的老化问题。

9、3、本发明制备方法简单，适于推广应用。

技术特征：

1.一种建筑用耐酸涂层涂料，其特征在于，由固相原料和液相原料组成，所述固相原料为二氧化硅、高岭土、无水硫酸钙、三聚磷酸铝、氧化钽、氧化钇稳定氧化锆、氧化硼、碳酸钙；所述液相原料为水玻璃、粘合剂、固化剂、消泡剂；

2.根据权利要求1所述建筑用耐酸涂层涂料，其特征在于，所述水玻璃的模数为2.6~3.7，所述二氧化硅、高岭土、无水硫酸钙、三聚磷酸铝、氧化钽、氧化钇稳定氧化锆、氧化硼、氧化锌、碳酸钙的粒径为250目~500目。

3.根据权利要求1所述建筑用耐酸涂层涂料，其特征在于，所述粘合剂为环氧树脂、酚醛树脂和0.1~20%的聚乙烯醇。

4.根据权利要求1所述建筑用耐酸涂层涂料，其特征在于，所述固化剂为邻苯二甲酸酐、4，4-二氨基二苯甲烷或0.1~5%的乙二胺。

5.根据权利要求1所述建筑用耐酸涂层涂料，其特征在于，所述消泡剂为聚二甲基硅氧烷或0.05~1%的聚醚型消泡剂。

6.权利要求1所述建筑用耐酸涂层涂料的制备方法，其特征在于，具体方法是：将各固相原料按比例混合，以酒精和水为湿磨液体球磨60-720min，球磨速率100-800r/min，取出后烘干36-48h，过200目筛得到固相粉末，至于烧杯中与水玻璃进行混合，后缓慢加入粘合剂、固化剂和消泡剂的混合物经磁力搅拌得到建筑用耐酸涂层涂料。

7.根据权利要求6所述建筑用耐酸涂层涂料的制备方法，其特征在于，磁力拌时间为20~400min，搅拌速度为100~700r/min。

8.权利要求1所述建筑用耐酸涂层涂料在制备建筑物表面涂层中的应用，其特征在于，涂敷方法为将建筑材料表面打磨和清洁后，通过喷涂或涂刷均匀涂敷在建筑材料表面，涂敷厚度为0.5~ 10mm。

9.根据权利要求9所述应用，其特征在于，喷涂主要是根将喷壶与空气压缩机相连，依靠强大的气压将涂层涂料喷涂到钢基体上，喷壶的喷涂速率为0.3~6l/min，与金属的喷涂距离为10cm~80cm。

10.根据权利要求9所述应用，其特征在于，所述建筑物表面材质为钢铁结构件、建筑墙体或水泥墙面。

技术总结
本发明公开了一种建筑用耐强酸环保涂层材料及其制备方法与应用。该涂层材料由以下重量份的原料组成：水玻璃5~20份、二氧化硅5~10份、高岭土5~10份、无水硫酸钙20~40份、三聚磷酸铝20~40份、氧化钽1~5份、氧化钇稳定氧化锆1~5份、氧化硼1~5份、氧化锌1~5份、碳酸钙1~5份、粘合剂20~40份、固化剂2~8份、消泡剂1~2份。制备方法是将各固相原料按比例混合，以酒精和水为湿磨液体球磨60‑720min，球磨速率100‑800r/min，取出后烘干36‑48h，过200目筛得到固相粉末，至于烧杯中与水玻璃进行混合，后缓慢加入粘合剂、固化剂和消泡剂的混合物经磁力搅拌得到建筑用耐酸涂层涂料。本发明涂层涂料制备方法简单，在酸性环境长效防护效果显著，适于推广应用。

技术研发人员：潘洪江,魏佳龙,黎涛,殷鹏辉,冯晶,宋建博
受保护的技术使用者：昆明理工大学
技术研发日：
技术公布日：2025/1/16