本發(fā)明屬于高分子精細(xì)化工
技術(shù)領(lǐng)域：
，涉及一種高寒區(qū)混凝土用改性環(huán)氧樹脂防滲堵漏注漿料方法。
背景技術(shù)：
：混凝土裂縫是混凝土工程最為普遍、常見的病害之一。我國(guó)地域遼闊，混凝土工程量大，很多上世紀(jì)八九十年代的混凝土工程已經(jīng)產(chǎn)生了不同程度的裂縫，尤其是在高寒地區(qū)，由于長(zhǎng)時(shí)間的凍融循環(huán)過程，給混凝土工程帶來了極大地破壞，其滲漏水現(xiàn)象更為嚴(yán)重。混凝土的裂縫可能造成其力學(xué)性能下降，使用壽命大大降低，而且極易引發(fā)安全事故。一旦混凝土的裂縫產(chǎn)生，若不進(jìn)行有效控制，則勢(shì)必會(huì)大大加快有害介質(zhì)侵入混凝土結(jié)構(gòu)的內(nèi)部的速度，使混凝土結(jié)構(gòu)的各項(xiàng)力學(xué)性能，甚至耐久性逐漸退化，完全喪失使用功能。也就是說，混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的裂縫直接影響著混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性和使用壽命。混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的另一個(gè)嚴(yán)重的后果是容易導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)的滲漏，滲漏又會(huì)進(jìn)一步加劇混凝土裂縫的產(chǎn)生與擴(kuò)大，如此惡性循環(huán)極易導(dǎo)致嚴(yán)重的后果。化學(xué)注漿是處理混凝土滲漏最有效的方法之一，而環(huán)氧樹脂注漿材料是使用最為廣泛的注漿材料之一。然而，常規(guī)的環(huán)氧樹脂注漿材料一般固化較慢而且較脆，往往只適用于常溫下的注漿，而在高寒地區(qū)，由于施工條件等的限制，其施工環(huán)境和使用環(huán)境均處于低溫環(huán)境，常規(guī)的環(huán)氧樹脂注漿材料固化速率較慢，一般常溫下需要固化24h以上，不能滿足低溫環(huán)境下工程的應(yīng)用要求；而固化較快的環(huán)氧樹脂注漿材料初始粘度又比較大，而且粘度隨時(shí)間上升較快，導(dǎo)致施工操作時(shí)間不夠，也難以滿足應(yīng)用要求。此外，在高寒地區(qū)，由于多次經(jīng)歷凍融循環(huán)過程，其熱脹冷縮頻繁，因而要求注漿材料具有較好的韌性，避免因熱脹冷縮產(chǎn)生的形變而導(dǎo)致注漿材料脫落、開裂或斷裂，常用的環(huán)氧樹脂注漿材料較脆，難以滿足應(yīng)用要求。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明所要解決的問題是提供一種高寒區(qū)混凝土用改性環(huán)氧樹脂防滲堵漏注漿料方法，采用烷氧基封端PDMS改性環(huán)氧樹脂，與特定的有機(jī)硅雙胺類固化劑進(jìn)行結(jié)合。有機(jī)硅改性環(huán)氧樹脂能夠明顯提高環(huán)氧樹脂的韌性，降低環(huán)氧樹脂的初始粘度，從而保證注漿材料的可灌性和柔韌性。有機(jī)硅雙胺類固化劑能夠明顯改善材料的固化速度，從而保證注漿材料在較低的使用條件下有合適的固化時(shí)間和足夠的操作時(shí)間以滿足工程需要，此外，有機(jī)硅雙胺類固化劑與有機(jī)硅改性環(huán)氧樹脂具有良好的相容性，注漿材料呈均相，性能穩(wěn)定可靠。為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明所提供的方案是：一種高寒區(qū)混凝土用改性環(huán)氧樹脂防滲堵漏注漿料方法，注漿材料由改性環(huán)氧樹脂、活性稀釋劑、固化劑和促進(jìn)劑在使用溫度下混合而成的產(chǎn)物。其中：各組分比例為：組分比例（質(zhì)量百分?jǐn)?shù)）改性環(huán)氧樹脂30-60活性稀釋劑25-50固化劑10-20促進(jìn)劑2一種高寒區(qū)混凝土用改性環(huán)氧樹脂防滲堵漏注漿料方法，改性環(huán)氧樹脂是由烷氧基封端的聚二甲基硅氧烷（PDMS）與環(huán)氧樹脂E-44，E-51中的一種或兩種的混合物反應(yīng)得到的，其步驟為：將環(huán)氧樹脂與烷氧基封端的PDMS（質(zhì)量比9:1）在催化劑二丁基二月桂酸錫作用下120℃加熱回流5h后，減壓蒸餾至不再有氣泡產(chǎn)生，釜內(nèi)殘余物即為改性的環(huán)氧樹脂。活性稀釋劑為市售的糠醛-丙酮活性稀釋劑，固化劑為N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三乙氧基硅烷中的一種或兩種混合物的水解物，促進(jìn)劑為DMP-30[2，4，6-三（二甲胺基甲基）苯酚]和BDMA（N，N二甲基芐胺）中的一種或兩種的混合物。由于采用如上所述的技術(shù)方案，本發(fā)明具有如下優(yōu)越性：本發(fā)明的一種高寒區(qū)混凝土用改性環(huán)氧樹脂防滲堵漏注漿料方法，通過有機(jī)硅改性環(huán)氧樹脂與有機(jī)硅雙胺類固化劑的協(xié)同作用，增加了環(huán)氧樹脂注漿材料的韌性，降低了初始粘度，充分控制固化速率，在保證操作時(shí)間的同時(shí)擁有合適的固化時(shí)間，從而能夠滿足工程應(yīng)用需求。具體實(shí)施方式本發(fā)明通過下列非限制的實(shí)施實(shí)例進(jìn)一步加以說明，但需要了解所述實(shí)施例僅用以本發(fā)明，而非用以限制本發(fā)明的范圍。一種高寒區(qū)混凝土用改性環(huán)氧樹脂防滲堵漏注漿料方法，注漿材料由改性環(huán)氧樹脂、活性稀釋劑、固化劑和促進(jìn)劑在使用溫度下混合而成，其各組分比例為：組分比例為：質(zhì)量百分?jǐn)?shù)；改性環(huán)氧樹脂：30-60；活性稀釋劑：25-50；固化劑：10-20；促進(jìn)劑：2。所述的使用溫度為室外-12至10度。所述改性環(huán)氧樹脂是由烷氧基封端的聚二甲基硅氧烷（PDMS）與環(huán)氧樹脂E-44，E-51中的一種或兩種的混合物反應(yīng)得到的，其反應(yīng)方程式如下：將環(huán)氧樹脂與烷氧基封端的PDMS質(zhì)量比9:1，在催化劑二丁基二月桂酸錫作用下，120℃加熱回流5h后，減壓蒸餾至不再有氣泡產(chǎn)生，釜內(nèi)殘余物即為改性的環(huán)氧樹脂。所述的活性稀釋劑為市售的糠醛-丙酮活性稀釋劑。所述的固化劑為N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三乙氧基硅烷中的一種或兩種混合物的水解物。所述的促進(jìn)劑為DMP-30[2，4，6-三（二甲胺基甲基）苯酚]和BDMA（N，N二甲基芐胺）中的一種或兩種的混合物。該環(huán)氧樹脂注漿材料主要包括改性環(huán)氧樹脂40-60份，活性稀釋劑25-50份，固化劑10-20份，促進(jìn)劑2份，在0-5℃下混合即得。本發(fā)明具備：1）在低溫下粘度較低。所涉及的灌漿料在高寒地區(qū)的工程使用溫度（0-5℃）其粘度為200-500mPa·s，滿足注漿材料的使用要求。2）韌性好。涉及的注漿材料的固結(jié)體斷裂伸長(zhǎng)率大于15%，遠(yuǎn)高于一般環(huán)氧樹脂的斷裂伸長(zhǎng)率。3）耐凍融循環(huán)性能好。由于材料具有足夠的韌性，在反復(fù)的熱脹冷縮條件下，其耐久性較好。經(jīng)歷50次以上凍融循環(huán)，其力學(xué)性能沒有明顯下降。4）操作時(shí)間充分，固化時(shí)間適宜。所涉及的注漿材料在30min內(nèi)其粘度在1000mPa·s以內(nèi)，保持了可灌性，為工程操作留下了足夠的時(shí)間。而混合后其固化時(shí)間在10-15h左右，合適的固化時(shí)間保證了使用效果。5）粘接性能好。所涉及的注漿材料潮濕基面粘接強(qiáng)度大于4MPa，干燥基面粘接強(qiáng)度大于3.5MPa，從而能夠滿足高寒地區(qū)工程的使用要求。實(shí)施例1在250mL四口燒瓶中加入三甲氧基端羥基硅油PDMS（Mn=10000）10g，環(huán)氧樹脂E-4490g，加入3滴催化劑二丁基二月桂酸錫，120℃加熱回流5h后，減壓蒸餾至不再有氣泡產(chǎn)生，釜內(nèi)殘余物即為改性的環(huán)氧樹脂。取該環(huán)氧樹脂40g，糠醛丙酮活性稀釋劑45g，固化劑N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷的水解物13g和促進(jìn)劑DMP-302g，在0℃攪拌均勻即為注漿材料，注漿材料的基本性能見表1.實(shí)施例2在250mL四口燒瓶中加入三乙氧基端羥基硅油PDMS（Mn=10000）10g，環(huán)氧樹脂E-5190g，加入3滴催化劑二丁基二月桂酸錫，120℃加熱回流5h后，減壓蒸餾至不再有氣泡產(chǎn)生，釜內(nèi)殘余物即為改性的環(huán)氧樹脂。取該環(huán)氧樹脂30g，糠醛丙酮活性稀釋劑50g，固化劑N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三乙氧基硅烷的水解物18g和促進(jìn)劑DMP-302g，在0℃攪拌均勻即為注漿材料，注漿材料的基本性能見表1.實(shí)施例3在250mL四口燒瓶中加入三甲氧基端羥基硅油PDMS（Mn=10000）10g，環(huán)氧樹脂E-4490g，加入3滴催化劑二丁基二月桂酸錫，120℃加熱回流5h后，減壓蒸餾至不再有氣泡產(chǎn)生，釜內(nèi)殘余物即為改性的環(huán)氧樹脂。取該環(huán)氧樹脂40g，糠醛丙酮活性稀釋劑38g，固化劑N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三乙氧基硅烷的水解物20g和促進(jìn)劑DMP-302g，在0℃攪拌均勻即為注漿材料，注漿材料的基本性能見表1.實(shí)施例4在250mL四口燒瓶中加入三甲氧基端羥基硅油PDMS（Mn=10000）10g，環(huán)氧樹脂E-4440g，E-5150g，加入3滴催化劑二丁基二月桂酸錫，120℃加熱回流5h后，減壓蒸餾至不再有氣泡產(chǎn)生，釜內(nèi)殘余物即為改性的環(huán)氧樹脂。取該環(huán)氧樹脂60g，糠醛丙酮活性稀釋劑28g，固化劑N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷的水解物10g和促進(jìn)劑DMP-302g，在2℃攪拌均勻即為注漿材料，注漿材料的基本性能見表1.實(shí)施例5在250mL四口燒瓶中加入三甲氧基端羥基硅油PDMS（Mn=10000）10g，環(huán)氧樹脂E-4490g，加入3滴催化劑二丁基二月桂酸錫，120℃加熱回流5h后，減壓蒸餾至不再有氣泡產(chǎn)生，釜內(nèi)殘余物即為改性的環(huán)氧樹脂。取該環(huán)氧樹脂40g，糠醛丙酮活性稀釋劑38g，固化劑N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷的水解物10g，固化劑N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三乙氧基硅烷的水解物10g和促進(jìn)劑DMP-302g，在4℃攪拌均勻即為注漿材料，注漿材料的基本性能見表1.實(shí)施例6在250mL四口燒瓶中加入三甲氧基端羥基硅油PDMS（Mn=10000）10g，環(huán)氧樹脂E-4490g，加入3滴催化劑二丁基二月桂酸錫，120℃加熱回流5h后，減壓蒸餾至不再有氣泡產(chǎn)生，釜內(nèi)殘余物即為改性的環(huán)氧樹脂。取該環(huán)氧樹脂60g，糠醛丙酮活性稀釋劑25g，固化劑N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三乙氧基硅烷的水解物13g和促進(jìn)劑DMP-302g，在5℃攪拌均勻即為注漿材料，注漿材料的基本性能見表1.為了進(jìn)一步說明本發(fā)明有機(jī)硅改性環(huán)氧樹脂和有機(jī)硅雙胺類固化劑的交互作用及效果，本發(fā)明研制過程了還進(jìn)行了如下的對(duì)比例實(shí)驗(yàn)。下述所列出的對(duì)比例實(shí)驗(yàn)僅僅為了說明各組分的交互作用效果，僅舉出了極小一部分具有代表性的對(duì)比例實(shí)驗(yàn)。對(duì)比例實(shí)驗(yàn)1取環(huán)氧樹脂E-4440g，糠醛丙酮活性稀釋劑38g，固化劑N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷的水解物10g，固化劑N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三乙氧基硅烷的水解物10g和促進(jìn)劑DMP-302g，在4℃攪拌均勻即為注漿材料，注漿材料的基本性能見表1.對(duì)比例實(shí)驗(yàn)2取環(huán)氧樹脂E-4440g，糠醛丙酮活性稀釋劑38g，固化劑乙二胺10g，固化劑N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三乙氧基硅烷的水解物10g和促進(jìn)劑DMP-302g，在4℃攪拌均勻即為注漿材料，注漿材料的基本性能見表1.對(duì)比例實(shí)驗(yàn)3在250mL四口燒瓶中加入三甲氧基端羥基硅油PDMS（Mn=10000）10g，環(huán)氧樹脂E-4490g，加入3滴催化劑二丁基二月桂酸錫，120℃加熱回流5h后，減壓蒸餾至不再有氣泡產(chǎn)生，釜內(nèi)殘余物即為改性的環(huán)氧樹脂。取該環(huán)氧樹脂40g，糠醛丙酮活性稀釋劑38g，乙二胺20g和促進(jìn)劑DMP-302g，在4℃攪拌均勻即為注漿材料，注漿材料的基本性能見表1表1注漿材料的性能項(xiàng)目實(shí)施例1實(shí)施例2實(shí)施例3實(shí)施例4實(shí)施例5實(shí)施例6對(duì)比例1對(duì)比例2對(duì)比例3初始粘度（mPa·s）32031044045035048058056031030min后粘度（mPa·s）54059060055058060096013501270固化時(shí)間（h）14.811.210.815.011.313.518.98.38.6固結(jié)體拉伸強(qiáng)度（MPa）4.514.654.354.274.664.107.366.884.89固結(jié)體斷裂伸長(zhǎng)率（%）12.413.412.913.613.112.71.20.96.8潮濕基面粘接強(qiáng)度（MPa）4.324.294.174.064.384.012.892.643.55干燥基面粘接強(qiáng)度（MPa）3.883.763.563.683.723.692.562.492.3550次高低溫循環(huán)后拉伸強(qiáng)度（MPa）4.494.574.364.154.494.062.511.981.6850次高低溫循環(huán)和斷裂伸長(zhǎng)率（%）12.612.913.012.813.512.50.80.63.5從對(duì)比例和實(shí)施例可以看出，使用有機(jī)硅改性的環(huán)氧樹脂和有機(jī)硅雙胺類固化劑協(xié)同作用后，其斷裂伸長(zhǎng)率較常規(guī)環(huán)氧樹脂大很多，經(jīng)歷高低溫循環(huán)后其拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率保持很好，性能基本沒有下降，而沒有使用有機(jī)硅改性環(huán)氧樹脂或者沒有使用有機(jī)硅類固化劑則斷裂伸長(zhǎng)率很低，經(jīng)歷高低溫循環(huán)后強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率下降非常明顯，從而說明本發(fā)明通過有機(jī)硅改性的環(huán)氧樹脂和有機(jī)硅雙胺類固化劑協(xié)同作用取得了良好的效果。當(dāng)前第1頁1 2 3