[发明专利]一种高抗冲环氧砂浆的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于新型聚合物基复合材料加工技术领域，具体涉及一种利用聚氨酯改性环氧树脂后再与相关助剂调配制备一种环氧砂浆的方法。

背景技术

环氧树脂是一种含有环氧基的高分子聚合物，由环氧氯丙烷及二酚丙烷缩聚而成的液体树脂，作为粘结剂用的是低分子树脂。环氧树脂是一种无定形粘稠液体，没有明显的熔点，受热变软，逐渐熔化而发粘，不溶于水。环氧砂浆是指由有机和无机材料组成的多相复合材料，其有机材料为环氧树脂与固化剂反应得到的固化物，在砂浆中起胶结作用。无机材料为惰性填料，如石英砂，石英粉等。为了优化其性能，一般还要加入各种外加剂，如增韧剂、稀释剂、调色剂等。因为环氧砂浆具有强度高、固化快、耐磨、粘结性能好等优点，使其被广泛应用于大坝、高速公路、高架道路和桥梁的修补。利用环氧砂浆进行修补施工，不但使连接件具有高粘结性能、抗拔性能、抗疲劳性能，而且可以大幅度地降低施工时间、产品质量优异、节约成本。然而目前市售产品通常存在粘性大不易施工、收缩率大、脆性大和抗冲击性能不佳等缺点，在一定程度上限制其应用与推广。

为解决传统环氧砂浆产品在实际使用中存在的各种问题，就需要对其主体材料——环氧树脂进行改性，同时对相关助剂进行恰当调配，从而制备出高性能的环氧砂浆。聚氨酯是一类性能优良的高分子材料，尤其具有高弹性、高粘接力的优点，是近年来发展迅速的高分子材料之一。聚氨酯与环氧树脂可以通过多种方式结合制备得复合材料，并展现出两种高聚物各自的优点。聚氨酯中含有的异氰酸酯基团可以和环氧基团进行化学反应，可以形成的聚合物网络永久性互相穿插缠结而形成聚合物合金，从而实现聚氨酯与环氧的良好相容性，故通过聚氨酯改性环氧树脂是改善环氧树脂综合性能的有效方法。聚氨酯改性后的环氧胶黏剂的粘接强度远大于混凝土本身强度，可靠性好，并且该胶的黏度小，能灌注于建筑裂缝中去，同时该胶的可操作时间长，易于操作，有良好的市场应用前景。本专利就是运用聚氨酯改性环氧技术，得到改性树脂后再经过纳米增强技术和多种固化剂复配协同固化技术等，明显提升目前市售的国产建筑结构胶的性能，达到甚至超过进口的同类产品，因此本项目成果具有广泛的市场空间，同时对我国建筑产业的发展也有重大意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高抗冲环氧砂浆的制备方法。

本发明提出的高抗冲环氧砂浆的制备方法，具体步骤如下：

(1)将聚氨酯改性环氧树脂与石英砂、稀释剂、触变剂、填料、增塑剂和色素按比例调配后，经三辊研磨机脱泡，制备得到A组份；A组份中，石英砂分为两种，分别为粗砂和细砂，粗砂颗粒直径为0.5～3mm，细砂是颗粒直径在80～400目；粗砂质量份数为10～30％，细砂质量份数为30～50％，稀释剂质量份数为1～5％，触变剂质量份数为0.1～2％，填料质量份数为10～20％，增塑剂质量份数为0.1～3％，色素质量分数为0％～5％，其余为聚氨酯改性环氧树脂，总重量满足100％；

(2)将室温胺类固化剂与石英砂、稀释剂、触变剂、填料和色素按比例调配后，经三辊研磨机脱泡得到B组份；B组份中，石英砂分为两种，分别为粗砂和细砂，粗砂颗粒直径为0.5～3mm，细砂是颗粒直径在80～400目，粗砂质量份数为5～10％，细砂质量份数为10～15％；稀释剂质量份数为1％～5％，触变剂质量份数为0.1～2％，填料质量份数为40％～50％，室温胺类固化剂质量份数为20～30％，其余为色素，其总重量满足100％；

(3)环氧砂浆产品施工时，按施工需要将A和B两组份以1:2～1:5的重量比例进行调合，混合均匀后，进行施工操作。

本发明中，所述聚氨酯改性环氧树脂可以是双酚A型E-44或E-51环氧树脂。

本发明中，A组份和B组份中所述稀释剂可以是丁基缩水甘油醚、苯基缩水甘油醚、叔丁基苯酚缩水甘油醚或三羟甲基丙烷三甘油醚等中一种或多种。

本发明中，A组份和B组份中所述触变剂均为气相二氧化硅、有机膨润土或氢化蓖麻油中任一种。

本发明中，A组份和B组份中所述增塑剂均为邻苯二甲酸二辛酯或邻苯二甲酸二丁酯中一种或几种。

本发明中，A组份和B组份中所述填料均为碳酸钙、方解石或滑石粉等中任一种。

本发明中，所述室温胺类固化剂可以是二乙烯三胺、三乙烯四胺或是低分子量聚酰胺中任一种。

本发明根据施工需要调配的产品可以在室温下进行固化，12～32小时后即可达到使用强度，48～72小时后完全固化达到最大强度，固化物有良好的抗压、抗剪和抗冲击强度，可广泛应用于桥梁、房屋的裂缝修补及加固，地坪铺设，建筑植筋、灌浆填缝等领域。

本发明的有益效果：