【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及防水涂料，具體為一種隧道高分子自潔專用防水涂料及其制備方法。
技術介紹
1、隧道、地鐵、地下通道等建筑結構長期處于潮濕、封閉、高腐蝕性和易積塵的環境中。由于內部環境濕度較高，隧道表面容易出現滲漏、水汽凝結、粉塵和污垢積累等問題。這些因素不僅影響隧道的使用壽命，也增加了日常維護和清潔的難度。為了改善隧道環境的防護性能，通常在隧道內部結構表面涂覆防水涂料。然而，現有的隧道防水涂料技術存在以下幾個方面的不足：
2、防水性和耐久性不足
3、目前廣泛使用的防水涂料大多為單層結構，以樹脂材料(如聚氨酯或環氧樹脂)為基材。這類單層涂料可以提供一定的防水性能，但由于隧道環境中存在高濕度、酸堿腐蝕物質和溫度變化的影響，單層防水涂料容易在長時間使用后出現老化、開裂、滲水等問題。這是因為：
4、單層樹脂基涂料在潮濕環境中容易發生水分浸透，導致涂層結構松散，進而影響防水效果。
5、單層結構缺乏足夠的耐候性，無法抵御酸堿腐蝕或紫外線照射的影響，導致涂層耐久性差，易出現老化問題。
6、為此，現有防水涂料的單層結構防護不足，難以在復雜的隧道環境中保持長期有效的防水性和耐久性。
7、自潔性能不足
8、隧道環境中的粉塵、尾氣和濕氣容易在涂層表面附著并形成污垢。這種污垢不僅影響隧道的美觀，還會增加清潔成本。現有防水涂料多不具備自潔功能，即使某些涂料增加了自潔成分，也僅限于簡單的表面親水性設計，并未達到長期有效的自潔效果。其原因包括：
9、傳統防水涂料多為普
10、即便添加疏水材料，也因隧道中粉塵顆粒、油性污物等易附著物的積累，難以保持長效的自潔性能。
11、因此，現有涂料無法滿足隧道的自潔需求，使得表面污染物積累迅速，增加了日常清潔維護的頻率和成本。
12、耐磨性和機械強度不足
13、隧道表面由于長期暴露在復雜環境中，容易受到摩擦和撞擊。現有的防水涂料在耐磨性和抗沖擊性能上存在明顯不足，難以在高摩擦環境中長時間保持完整的涂層結構。現有的單層或雙層防水涂料在耐磨性方面的不足主要表現在：
14、涂層強度低，受到摩擦和沖擊時易損壞，導致涂層失效，甚至出現大面積剝落。
15、無法兼顧耐磨填料和防水填料的平衡，導致耐磨性提升的同時防水性下降，或防水性提升的同時耐磨性下降。
16、因此，現有涂料在耐磨性方面表現不佳，特別是在隧道環境的摩擦、撞擊和振動條件下，涂層極易出現磨損和脫落，難以實現長期有效的防護。
17、因此，本專利技術提出一種隧道高分子自潔專用防水涂料及其制備方法，來解決現有技術的不足。
技術實現思路
1、針對現有技術中隧道防水涂料在防水性、自潔性、耐磨性和耐久性等方面的不足，本專利技術提供了一種隧道高分子自潔專用防水涂料及其制備方法。該涂料通過多層復合結構和功能性填料的協同作用，解決了隧道環境中防水涂料容易出現的滲漏、污染積累、磨損和脫落等問題，顯著提升了涂層的綜合防護性能和使用壽命。
2、為實現以上目的，本專利技術通過以下技術方案予以實現：一種隧道高分子自潔專用防水涂料，包含以下成分及其重量百分比：
3、聚氨酯樹脂，40-60wt％；
4、環氧樹脂，30-50wt％；
5、氟硅樹脂，60-80wt％；
6、二氧化鈦納米顆粒，1-5wt％；
7、氧化鋅納米顆粒，1-5wt％；
8、三聚磷酸鋁，0.5-2wt％；
9、二氧化硅納米顆粒，5-15wt％；
10、氧化鋁微米顆粒，5-10wt％；
11、碳納米管，1-5wt％；
12、石墨烯納米片，1-3wt％；
13、增韌劑，2-8wt％；
14、固化促進劑，0.1-1wt％；
15、余量溶劑，包括無水乙醇、乙酸乙酯、乙酸丁酯和丙酮。
16、優選的，所述涂料包含三層結構，包括底層防水層、中間增強層和面層自潔層，其中：
17、底層防水層的厚度為1.0-1.2mm；
18、中間增強層的厚度為0.8-1.0mm；
19、面層自潔層的厚度為0.3-0.5mm。
20、優選的，所述底層防水層的組分包括：聚氨酯樹脂60wt％、二氧化鈦2wt％、氧化鋅2wt％、三聚磷酸鋁1wt％、增韌劑5wt％、固化促進劑0.5wt％，以及溶劑30wt％。
21、優選的，所述中間增強層的組分包括：環氧樹脂50wt％、玻璃微珠12wt％、碳納米管3wt％、石墨烯納米片2wt％、增塑劑2wt％、催化劑0.3wt％，以及溶劑40wt％。
22、優選的，所述面層自潔層的組分包括：氟硅樹脂70wt％、二氧化硅納米顆粒10wt％、氧化鋁微米顆粒8wt％、聚四氟乙烯微粉2wt％、碳氫蠟微粒2wt％、氟硅烷偶聯劑3wt％，以及溶劑10wt％。
23、優選的，所述二氧化硅納米顆粒在面層自潔層中進行氟硅烷偶聯劑處理，具體包括以下步驟：
24、將二氧化硅納米顆粒加入到氟硅烷偶聯劑和無水乙醇的混合溶液中，偶聯劑與乙醇的比例為1:20；
25、使溶液在50℃-70℃下攪拌60分鐘，確保偶聯劑均勻附著在二氧化硅顆粒表面；
26、經攪拌后，將處理后的二氧化硅顆粒過濾并在50℃-70℃下干燥2小時，獲得表面改性后的二氧化硅納米顆粒備用，以提高與氟硅樹脂基體的相容性和自潔性能。
27、優選的，一種隧道高分子自潔專用防水涂料的制備方法，包括以下步驟：
28、s1、制備底層防水層：將二氧化鈦、氧化鋅和三聚磷酸鋁分散在無水乙醇中，超聲處理30-40分鐘；將聚氨酯樹脂加入填料溶液中攪拌10-15分鐘，再加入增韌劑和固化促進劑，靜置除泡后均勻噴涂并固化；
29、s2、制備中間增強層：將玻璃微珠、碳納米管和石墨烯納米片加入乙酸丁酯中超聲分散30-40分鐘，將環氧樹脂加入混合物中攪拌15-20分鐘，加入增塑劑和催化劑，靜置后均勻涂覆于底層上并加熱固化；
30、s3、制備面層自潔層：將二氧化硅納米顆粒在氟硅烷偶聯劑中處理后干燥，將氟硅樹脂與其他填料在溶劑中攪拌均勻，靜置后噴涂于增強層上并固化成膜。
31、優選的，所述底層防水層的固化時間為24小時，自然固化；所述中間增強層的固化時間為12小時，在50℃下固化；所述面層自潔層的固化時間為24小時，在40℃環境中固化。
32、優選的，所述底層防水層、中間增強層和面層自潔層分別采用靜電噴涂法、滾涂法和靜電噴涂法施工，以確保涂層的均勻性和附著力。
33、優選的，一種隧道結構的表面防護方法，包括在隧道表面涂覆隧道高分子自潔專用防水涂料，以實現隧道表面的防水、耐磨及自潔功能。
34、本專利技術提供了一種隧道高分子自潔專用防水本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種隧道高分子自潔專用防水涂料，其特征在于，包含以下成分及其重量百分比：
2.根據權利要求1所述的一種隧道高分子自潔專用防水涂料，其特征在于，所述涂料包含三層結構，包括底層防水層、中間增強層和面層自潔層，其中：
3.根據權利要求2所述的一種隧道高分子自潔專用防水涂料，其特征在于，所述底層防水層的組分包括：聚氨酯樹脂60wt％、二氧化鈦2wt％、氧化鋅2wt％、三聚磷酸鋁1wt％、增韌劑5wt％、固化促進劑0.5wt％，以及溶劑30wt％。
4.根據權利要求2所述的一種隧道高分子自潔專用防水涂料，其特征在于，所述中間增強層的組分包括：環氧樹脂50wt％、玻璃微珠12wt％、碳納米管3wt％、石墨烯納米片2wt％、增塑劑2wt％、催化劑0.3wt％，以及溶劑40wt％。
5.根據權利要求2所述的一種隧道高分子自潔專用防水涂料，其特征在于，所述面層自潔層的組分包括：氟硅樹脂70wt％、二氧化硅納米顆粒10wt％、氧化鋁微米顆粒8wt％、聚四氟乙烯微粉2wt％、碳氫蠟微粒2wt％、氟硅烷偶聯劑3wt％，以及溶劑10wt％。
7.一種權利要求1-6中任一項所述的隧道高分子自潔專用防水涂料的制備方法，包括以下步驟：
8.根據權利要求7所述的一種隧道高分子自潔專用防水涂料的制備方法，其特征在于，所述底層防水層的固化時間為24小時，自然固化；所述中間增強層的固化時間為12小時，在50℃下固化；所述面層自潔層的固化時間為24小時，在40℃環境中固化。
9.根據權利要求1所述的一種隧道高分子自潔專用防水涂料的制備方法，其特征在于，所述底層防水層、中間增強層和面層自潔層分別采用靜電噴涂法、滾涂法和靜電噴涂法施工，以確保涂層的均勻性和附著力。
10.一種隧道結構的表面防護方法，包括在隧道表面涂覆權利要求1至6任一項所述的隧道高分子自潔專用防水涂料，以實現隧道表面的防水、耐磨及自潔功能。
...【技術特征摘要】
1.一種隧道高分子自潔專用防水涂料，其特征在于，包含以下成分及其重量百分比：
2.根據權利要求1所述的一種隧道高分子自潔專用防水涂料，其特征在于，所述涂料包含三層結構，包括底層防水層、中間增強層和面層自潔層，其中：
3.根據權利要求2所述的一種隧道高分子自潔專用防水涂料，其特征在于，所述底層防水層的組分包括：聚氨酯樹脂60wt％、二氧化鈦2wt％、氧化鋅2wt％、三聚磷酸鋁1wt％、增韌劑5wt％、固化促進劑0.5wt％，以及溶劑30wt％。
4.根據權利要求2所述的一種隧道高分子自潔專用防水涂料，其特征在于，所述中間增強層的組分包括：環氧樹脂50wt％、玻璃微珠12wt％、碳納米管3wt％、石墨烯納米片2wt％、增塑劑2wt％、催化劑0.3wt％，以及溶劑40wt％。
5.根據權利要求2所述的一種隧道高分子自潔專用防水涂料，其特征在于，所述面層自潔層的組分包括：氟硅樹脂70wt％、二氧化硅納米顆粒10wt％、氧化鋁微米顆粒8wt％、聚四氟乙烯微粉2wt％、碳氫...
【專利技術屬性】
技術研發人員：劉冠麟，王家鄉，管慶帥，李云飛，潘磊，
申請(專利權)人：云南欣城防水科技有限公司，
類型：發明
國別省市：
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