本發(fā)明屬于建筑材料領(lǐng)域，具體涉及一種橋梁混凝土降溫涂料及制備方法。

背景技術(shù)：

1、傳統(tǒng)的橋梁混凝土防護(hù)涂料只側(cè)重于防水性能，不具備降溫效果，在夏季高溫天氣下混凝土表面和內(nèi)部溫差過大使得收縮應(yīng)力超過了混凝土的承載能力，極易引起混凝土層間離縫、寬窄接縫處破損以及不均勻沉降等問題，而且，目前防水涂料多采用成膜效果較佳的聚脲等物質(zhì)，成膜物質(zhì)對(duì)反射隔熱性能可能也有一定影響，同時(shí)成膜物的耐候保色性、耐沾污性也影響反射隔熱的持久性。并且目前的防水涂料中常用的如苯丙乳液和丙烯酸乳液有機(jī)聚合物存在有機(jī)聚合物涂層由于表面硬度較低且冬硬夏軟，以及表面易產(chǎn)生靜電等因素，容易被各種有機(jī)或無機(jī)大氣污染物沾污，反射率下降，反射隔熱效果不能持久保持等問題。

2、基于此，提供一種橋梁混凝土降溫涂料，所述橋梁混凝土降溫涂料具有極佳的防水效果，而且在夏季高溫天氣下能夠?qū)⑻柟廨椛涞交炷帘砻娴臒崃客ㄟ^反射和輻射的形式轉(zhuǎn)移，降低混凝土表面溫度是目前急需的。

3、cn109593431b，發(fā)明名稱《一種混凝土橋梁用降溫隔熱型防護(hù)涂料》公開了涂料包括以下重量份的原料：液體環(huán)氧樹脂100份，固化劑15-25份，復(fù)合顏料8-15份，復(fù)合填料20-40份，防沉劑0.2-1份，抗裂纖維0.5-1份；所述液體環(huán)氧樹脂在25℃時(shí)粘度為450-600cp，環(huán)氧當(dāng)量為180-220，固化溫度為5℃-10℃；所述固化劑為改性脂肪胺類液體固化劑和改性聚酰胺類樹脂復(fù)配而成，所述改性脂肪胺類液體固化劑為改性脂肪胺類樹脂，所述改性脂肪胺類樹脂在25℃時(shí)，粘度為8-12cp，其胺值為550-750mg?koh/g；所述改性聚酰胺類樹脂在25℃時(shí)，粘度為9-11cp，其胺值為650mg?koh/g；改性脂肪胺類樹脂與改性聚酰胺類樹脂的質(zhì)量比為2：3-8；所述復(fù)合顏料為玻璃微珠，所述玻璃微珠表面包覆苝系顏料鍍層；所述玻璃微珠折射率為1.80-1.95，粒徑范圍為15μm-125μm；所述復(fù)合填料包括金紅石型納米二氧化鈦及銳鈦礦納米二氧化鈦，金紅石型納米二氧化鈦與銳鈦礦納米二氧化鈦比例為1:0.4-0.8；所述防沉劑為鈦酸酯偶聯(lián)劑；本發(fā)明的一種混凝土橋梁用降溫隔熱型防護(hù)涂料，可反射太陽光，有效降低橋梁表面溫度，提高橋梁使用壽命。

4、該專利采用玻璃微珠作為光反射材料，雖然其為目前普遍使用的材料，但是其應(yīng)用在道橋混凝土的涂料方面，由于空心玻璃微珠的介入增加了基體的表面缺陷，破壞其整體結(jié)構(gòu)，使得材料在硬度，沖擊強(qiáng)度上弱化，道橋的環(huán)境較為市區(qū)建筑更為惡劣，對(duì)于涂料的要求更為嚴(yán)格。

5、cn105778569b，發(fā)明名稱《一種鈦包覆輕質(zhì)碳酸鈣的復(fù)合鈦白粉的制備方法》公開了該方法包括以下步驟：a、將鈦酸丁酯溶入有機(jī)溶劑中形成鈦酸丁酯溶液；b、向鈦酸丁酯溶液中加入輕質(zhì)碳酸鈣，均勻分散成懸濁液；c、在攪拌狀態(tài)下，勻速向懸濁液中加入去離子水，使鈦酸丁酯發(fā)生水解，之后陳化10～20min；d、向懸濁液中通入氮?dú)?，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，加入甲基丙烯酸甲酯，攪拌5～10min；e、將體系加熱至70～80℃后，加入少量引發(fā)劑，進(jìn)行表面處理40～60min；f、表面處理結(jié)束后，將體系自然降溫，用布氏漏斗對(duì)漿液過濾，并用去離子水清洗濾餅，烘干，粉碎。提高鈦白粉產(chǎn)品的顏料性能，同時(shí)對(duì)鈦白粉產(chǎn)品進(jìn)行了表面處理，增強(qiáng)其在有機(jī)溶劑中的分散穩(wěn)定性以及其耐候性。最主要的是采用的鈦白粉多是金紅石型鈦白粉，其電子帶隙較小(3.2ev)，導(dǎo)致其對(duì)紫外光有很高的吸收率。對(duì)于要求大于90％及以上的輻射致冷涂料來說，占總太陽光能量4％的紫外光這部分能量仍很重要，因此實(shí)現(xiàn)對(duì)其的反射性提升，將有助于提升涂料的輻射致冷性能。而該專利并沒有能夠解決上述問題，且其應(yīng)用到道橋中，可能存在耐久性不足，結(jié)合度不牢等問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是為了解決目前防水降溫涂料，尤其是道橋涂料存在加入玻璃微珠導(dǎo)致涂料在硬度，沖擊強(qiáng)度表現(xiàn)不佳的問題，以及目前復(fù)合鈦白粉制備的涂料存在光反射提升不顯著，尤其對(duì)紫外光反射不顯著，以及耐久性差的問題，而提供一種橋梁混凝土降溫涂料及制備方法。

2、本發(fā)明的一種橋梁混凝土降溫涂料，它按照重量份數(shù)是由水性硅丙樹脂20-30份、鈦白粉10～20份、氧化鋁10～20份、硫酸鋇5～10份、稀土硅酸鹽2～10份、重質(zhì)碳酸鈣1～10份、氫氧化鈣1～10份、碳酸鈣調(diào)控劑0.01～2份、石英砂2～10份、云母粉1～5份、滑石粉1～5份、磷酸鋅1～5份、助劑1～5份、堿性調(diào)節(jié)劑0.5～1份和去離子水10～20份組成；

3、所述的碳酸鈣控制劑是由硫酸鋅、硅酸鎂、甘油按照質(zhì)量比為1:1～5：1～10的比例組成。

4、所述的鈦白粉為金紅石型鈦白粉。

5、進(jìn)一步地，所述的水性硅丙樹脂為有機(jī)硅氧化烷與丙烯酸酯改性的共聚物乳液中的一種，且其固體顆粒直徑為100-500nm。

6、進(jìn)一步地，所述的鈦白粉為金紅石型鈦白粉，粒徑為250～800nm。

7、進(jìn)一步地，所述的稀土硅酸鹽為硅酸鋯釔、硅酸鑭釔、硅酸釔鈰、硅酸鋯鑭、硅酸釔、硅酸鐿、硅酸鈰、硅酸釓、硅酸釤、硅酸鉺、硅酸鈥中的一種或幾種。

8、進(jìn)一步地，所述的助劑為分散劑、消泡劑、潤濕劑、流平劑和增稠劑；所述分散劑為含顏料親和基團(tuán)的高分子量嵌段共聚物溶液或者含高顏料親和基團(tuán)聚合物和表面活性物的水溶液的一種或幾種的組合；所述的消泡劑為聚醚硅氧烷共聚物或者礦物油類消泡劑的一種或幾種的組合；所述的潤濕劑為聚醚硅氧烷共聚物、聚醚改性硅氧烷或者有機(jī)硅雙生結(jié)構(gòu)表面活性劑的一種或幾種的組合；所述的流平劑為聚丙烯酸脂類、聚氨酯類或者有機(jī)硅類流平劑的一種或幾種的組合；所述的增稠劑為聚氨酯類或者聚丙烯酸酯類增稠劑的一種或幾種的組合。

9、進(jìn)一步地，所述的堿性調(diào)節(jié)劑為氨水、乙醇胺、乙二胺中的一種或幾種，涂料的ph為8.5-9.5。

10、制備本發(fā)明涂料的方法，所述的制備方法是按照以下內(nèi)容進(jìn)行：

11、(1)將1～10重量份重質(zhì)碳酸鈣過篩100～600目篩，加水混合后，進(jìn)行研磨，研磨至平均粒徑小于6μm，加入占重質(zhì)碳酸鈣0.5～1.5％的硫酸鋅和1～1.5％的硅酸鎂，攪拌均勻后，得重質(zhì)碳酸鈣漿料，加入1～10重量份氫氧化鈣溶液混勻，再加入占重質(zhì)碳酸鈣1～4％的甘油攪拌均勻，得混合漿料；通入二氧化碳進(jìn)行碳化處理，待反應(yīng)液ph為6～8，得到納米級(jí)碳酸鈣；混合漿料中氫氧化鈣溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10～20％，重質(zhì)碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20～40％；

12、(2)向步驟(1)制得的納米級(jí)碳酸鈣中3～8重量份的鈦白粉混合后，進(jìn)行球磨處理，加入5～30重量份的鈦酸丁酯與5～25重量份的油酸和十二烷基苯磺酸鈉混合液在50～70℃的溫度下反應(yīng)1～5h，得到碳酸鈣-鈦白粉復(fù)合材料；

13、(3)將12～17重量份鈦白粉、10～20重量份氧化鋁、2～10重量份石英砂、5～10重量份硫酸鋇、2～10重量份稀土硅酸鹽、10～20重量份去離子水以及步驟(1)的碳酸鈣-鈦白粉復(fù)合材料依次投入分散罐中勻速分散，得分散液；

14、(4)將上述分散液置于高速震蕩研磨機(jī)中，研磨后導(dǎo)出該分散液置于分散罐中，繼續(xù)分散；

15、(5)向步驟(4)的分散液中加入1～5重量份偶聯(lián)劑、1～5重量份云母粉、1～5重量份滑石粉以及1～5重量份磷酸鋅并繼續(xù)分散30～60min；

16、(6)向上述分散罐中加入20～30重量份水性硅丙樹脂和0.5～1重量份堿性調(diào)節(jié)劑，分散后，得到所述的橋梁混凝土降溫涂料。

17、進(jìn)一步地，步驟(1)中所述的碳化處理中的二氧化碳流量為50～150l/h，二氧化碳的體積濃度為25％-35％。

18、進(jìn)一步地，油酸和十二烷基苯磺酸鈉的質(zhì)量比為1～5:1。

19、本發(fā)明方法制備的涂料具備高太陽光反射率和輻射降溫功能，能夠反射94％以上的太陽光輻照熱量，而且其表面熱量可以通過大氣窗口波段(8-13μm)源源不斷向外太空冷源傳遞，實(shí)現(xiàn)表面主動(dòng)輻射降溫的功能，同時(shí)該涂料具備較好的防水性能，能夠?qū)蛄夯炷疗鸬綐O佳的養(yǎng)護(hù)作用。

20、本發(fā)明針對(duì)目前復(fù)合鈦白粉，尤其是鈦白粉與碳酸鈣結(jié)合制備復(fù)合鈦白粉存在對(duì)紫外線反射效果不佳的問題，提出了一種改進(jìn)碳酸鈣結(jié)構(gòu)，通過調(diào)控劑調(diào)控碳酸鈣的結(jié)構(gòu)，并利用鈦酸丁酯與溶劑結(jié)合，使得碳酸鈣表面形成包覆層，增強(qiáng)了其耐候性。最終制備得到的復(fù)合鈦白粉提升對(duì)紫外線反射能力同時(shí)，提高了其耐候性。

21、采用本發(fā)明提供的技術(shù)方案，與已有的公知技術(shù)相比，具有如下顯著效果：

22、(1)本發(fā)明所制備的橋梁混凝土降溫涂料對(duì)太陽光全波段能量反射超過94％，能夠防止因夏季太陽輻照導(dǎo)致的混凝土表面溫度過高。

23、(2)本發(fā)明所制備的橋梁混凝土降溫涂料具有輻射紅外線功能，能夠?qū)⑼繉颖砻鏌崃恳约t外線形式通過大氣窗口(8-13μm)發(fā)射到外太空，涂覆在混凝土表面能夠降低混凝土表面溫度，防止因其內(nèi)部溫度梯度過大的收縮應(yīng)力問題導(dǎo)致出現(xiàn)裂縫、沉降等問題。

24、(3)本發(fā)明所制備的橋梁混凝土降溫涂料具有極佳的防水性能，其耐水性超過960h。