[发明专利]一种用于水泥混凝土裂缝自修复聚合物乳液微胶囊及其制备方法

说明书

本发明属于混凝土技术领域，具体涉及一种水泥混凝土裂缝自修复聚合物乳液微胶囊及其制备方法。所述微胶囊的各原料按重量份数计为：石蜡35～50份、石油树脂5～10份、聚合物乳液40～60份。本发明所述聚合物乳液微胶囊以聚合物乳液为芯材、石蜡和石油树脂为囊壁。石蜡和石油树脂属于脆性的热塑性材料，当混凝土受温度应力或外力作用产生微裂缝时，扩展的裂缝遇到微胶囊，在裂缝尖端扩展力的作用下石蜡和石油树脂混合囊壁容易发生破裂，聚合物乳液流出进入混凝土裂缝中，水分挥发后，聚合物成膜，使裂缝得到及时修复；采用本发明所述聚合物乳液微胶囊，能赋予混凝土裂缝自修复能力，延长混凝土的服役寿命。

技术领域

本发明属于混凝土技术领域，具体涉及一种水泥混凝土裂缝自修复聚合物乳液微胶囊及其制备方法。

背景技术

水泥混凝土具有成本低、成型方便、耐久性好等优点，在建筑领域中得到广泛应用。但水泥混凝土也具有早期易收缩、脆性大，抗拉强度低等缺点，在使用过程中，受外界应力作用，极易出现内部损伤，从而不可避免地会产生微裂纹，进而发展成较大的裂缝，造成混凝土结构的破坏，严重影响其耐久性。

微胶囊技术已被用于修复混凝土的微裂纹和裂缝。在拌制混凝土时掺入包含液态修复剂的微胶囊，当混凝土产生微裂纹时，受裂纹尖端应力作用微胶囊发生破裂，胶囊内部的修复剂被释放出来，对微裂纹进行自修复。但现有自修复用微胶囊的囊壁大多为热固性树脂材料(如脲醛树脂、酚醛树脂、海藻酸钠等)，囊壁强度高，在裂纹尖端应力作用下难以破裂，同时微胶囊中的修复剂为液态低分子量物质(如甲基丙烯酸甲酯、环氧树脂预聚体等)，需要与固化剂反应形成固体产物才能堵塞裂缝，起到自修复作用，而在混凝土中，液体修复剂与固化剂发生反应难度很大。这些因素导致现有微胶囊难以实现混凝土裂缝自修复的目的。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，目的在于提供一种用于水泥混凝土裂缝自修复聚合物乳液微胶囊及其制备方法。

为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案为：

一种用于水泥混凝土裂缝自修复聚合物乳液微胶囊，由石蜡、石油树脂、聚合物乳液组成，各原料按重量份数计为：石蜡35～50份、石油树脂5～10份、聚合物乳液40～60份。

上述方案中，所述石油树脂与聚合物乳液的质量比为1:1。

上述方案中，所述石油树脂为C5树脂或C9树脂。

上述方案中，所述石蜡的熔点为50～65℃。

上述方案中，所述聚合物乳液为丙烯酸乳液、乙烯-醋酸乙烯共聚乳液、聚氨酯乳液或丁苯橡胶乳液。

上述方案中，所述聚合物乳液的固含量为40％～50％。

一种用于水泥混凝土裂缝自修复热塑性树脂包覆聚合物乳液微胶囊的制备方法，包括如下步骤：

(1)按各原料所需重量份称取石蜡35～50份、石油树脂5～10份和聚合物乳液40～60份；

(2)将石蜡与全氟三丁胺混合，加热到65～75℃，以300～400rpm转速搅拌30min，使石蜡熔化分散在全氟三丁胺溶液中，得到石蜡/全氟三丁胺溶液；

(3)将石油树脂加热至130～140℃，以300～400rpm转速搅拌15min，加入步骤(2)制备所得石蜡/全氟三丁胺溶液，控制温度为80℃～90℃，搅拌混合均匀后，再加入聚合物乳液，控制温度为65℃～75℃，继续搅拌10min；

(4)停止加热，搅拌速度提升至800～1000rpm，加入全氟三丁胺溶液，使混合物温度迅速降低，得到石蜡和石油树脂混合物包覆聚合物乳液微胶囊悬浮液；

(5)对悬浮液进行超声波分散处理，然后过滤分离出微胶囊，微胶囊经烘干处理后，即得到水泥混凝土裂缝自修复聚合物乳液微胶囊。