0 前言
混凝土腐蚀会造成巨大损失，但无论现在乃至将来，混凝土材料都以其优良的结构性能和承重性能在材料领域占据重要地位，因此，研究混凝土材料的防护方法以控制混凝土材料的碳化腐蚀，减少腐蚀造成的损失，对国民经济发展具有重要意义。其中常用的方法就是在混凝土表面涂覆防护涂层，以隔绝空气中的二氧化碳以及各种介质与混凝土基体接触。随着建筑、交通等行业的发展，这些领域对混凝土防护涂料的品种和性能提出了更高的要求。
传统的丙烯酸聚氨酯涂料为刚性涂层，适用于金属表面的涂覆防护，在用于混凝土表面时，硬度有余韧性不足，极易产生微裂纹而使防护效果大大降低，导致修补及保养费用增加；一次施工厚度过厚会开裂，要想达到1 mm 的施工厚度必须采用多道施工，施工周期长，效率低。本文研制的一种用于混凝土结构表面的环保型弹性耐候型丙烯酸聚氨酯涂料，具有极强的附着力、耐候性好、弹性好，可抵抗混凝土表面的轻微裂纹等优良的性能，并且固含量高，所用溶剂为环保型，而且可一次施工达到所需的施工厚度，施工效率高。其主要应用领域为混凝土结构表面的防护、防水、装饰等工程的主体材料或作为其它主体材料的面漆配套材料使用。
1 实验
1.1 主要原料
色漆组分主要原料：羟基丙烯酸树脂，FS-2050、FS-2460A、FS-3060、FS-4365A，工业级，海明斯；聚天门冬氨酸树酯，NH1420，德国拜耳；催化剂，T-12，美国气体化学；填料、助剂、
溶剂等，市售固化剂组分主要原料：聚醚多元醇，定制生产；异氰酸酯，IPDI、N75、N3390，工业级，德国拜耳；助剂、溶剂等，市售。
1.2 环保型弹性耐候丙烯酸聚氨酯涂料的制备
先把羟基丙烯酸树脂、聚天门冬氨酸树脂（如果配方中需要加入天门冬氨酸树脂时，则制备时将其与羟基丙烯酸树脂在初一起加入到反应釜中）和溶剂加入到反应釜中，然后慢速搅拌下待树脂与溶剂分散均匀后，加入填料、颜料、助剂后高速搅拌0.5～1.0 h 后，进入研磨机研磨至所需的细度，用100 目筛网过滤后出料。
1.3 涂料的基本配方（见表1、表2）
1.4 涂膜制备方法
将涂料的色漆组分和固化剂组分按照质量比100∶50 混合均匀后倒入喷漆罐中，调整好喷枪压力和流量，将涂料均匀喷涂在涂硅隔离膜上，保证干膜厚度为400～800 μm，标准条件下[温度23 ℃，相对湿度（50±10）%]养护7 d 后裁样测试。
1.5 性能测试方法
1.5 性能测试方法
拉伸性能试件形状按照GB/T 528—2009《硫化橡胶或热塑性橡胶拉伸应力应变性能的测定》中的Ⅰ型哑铃裁制。电子拉力机采用深圳新三思计量技术有限公司的4104 型电子拉力机，传感器采用200 N 量程，拉伸速度为250 mm/min。
2 结果与讨论
2 结果与讨论
2.1 羟基丙烯酸树脂含量对涂料性能的影响
选用羟基丙烯酸树脂FS-2050、FS-2460A、FS-3060、FS-4365A，在不同含量下（树脂与溶剂在色漆组分配方中共60质量份保持不变，填料、助剂等在色漆组分中共40 质量份保持不变）分别配制色漆组分，通过调整自制弹性固化剂中的聚醚多元醇和异氰酸酯的比例来调整固化剂组分的—NCO 含量，使色漆组分与固化剂组分在配比相同的情况下保持其R值[n（—NCO）∶n（—OH）]=1.05 不变，色漆组分与自制弹性固化剂组分混合涂膜，待涂膜养护到期后测试涂膜性能，结果如图1、图2 所示。
由图1 和图2 可以看出，采用不同羟基丙烯酸树脂在不同含量下与相应用量固化剂配制的涂膜的拉伸强度随羟基丙烯酸树脂含量的升高而逐渐提高，断裂伸长率随羟基丙烯酸树脂含量的升高而逐渐减小。这是由于随羟基丙烯酸树脂含量的升高，涂膜中由树脂和固化剂形成的成膜物质的比例升高，而溶剂的比例降低，所以其拉伸强度逐渐升高，而断裂伸长率逐渐降低。FS-2050、FS-2460A、FS-3060、FS-4365A 这4 种羟基丙烯酸树脂的羟值依次升高，其分子质量依次降低，在相同用量的情况下所形成涂膜的交联度依次增大，所以其拉伸强度按照FS-2050、FS-2460A、FS-3060、FS-4365A 的顺序依次升高，断裂伸长率则依次降低。
2.2 羟基丙烯酸树脂与聚天门冬氨酸树脂NH1420混合使用对涂料性能的影响
选用羟基丙烯酸树脂FS-2050、FS-2460A、FS-3060、FS-4365A 与聚天门冬氨酸树脂NH1420 混合使用（羟基丙烯酸树脂与聚天门冬氨酸树脂在色漆组分配方中共50 质量份保持不变，填料、助剂等在色漆组分中共50 质量份保持不变）分别配制色漆组分，通过调整自制弹性固化剂中的聚醚多元醇和异氰酸酯的比例来调整固化剂组分的—NCO 含量，使色漆组分与固化剂组分在配比不变的情况下保持其R 值[n（—NCO）∶n（—OH）]=1.05 不变，色漆组分与自制弹性固化剂组分混合涂膜，待涂膜养护到期后测试涂膜性能，结果如图3、图4 所示。
