低溫環氧植筋膠及其制備方法
【專利摘要】本發明公開了一種低溫環氧植筋膠及其制備方法，所述低溫環氧植筋膠包括甲、乙兩種組份，使用時，甲組份與乙組份重量混合比為2:0.9～1.1。本發明提供的低溫環氧植筋膠，能在低溫情況下使用，并且力學性能穩定。
【專利說明】低溫環氧植筋膠及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及建筑材料領域，具體涉及一種低溫環氧植筋膠及其制備方法。
【背景技術】
[0002]20世紀60年代后，隨著國內石油化工與合成材料的發展，開發出了許多新型材料。特別是在建筑行業，以往錨固材料通常使用的是普通無機水泥基類材料，由于其存在一些不足，如耐化學性能差，強度不夠高等原因，逐步被高分子有機錨固代替，過去由于沒有相關行業或國家標準，使得錨固技術在建筑施工應用中無序發展，直到1990年中國工程建筑標準協會頒布了《混凝土結構加固技術規程CECS 25:90》，我國的建筑錨固才有了可參考的行業標準，自此以后，我國的植筋錨固膠得到快速發展，尤其是環氧類體系錨固膠，因其粘結力大、強度高、收縮率小、尺寸穩定、易于改性、毒性低、危害小等諸多優點，得到了市場的認可和信賴。
[0003]目前很多情況下的錨固施工需要在低溫下進行，但是現有的多數植筋膠一般都要求在5°C以上使用，而對于更低溫度情況下的使用，則要么不建議使用，要么是并未提及，原因大致是低溫情況下固化性能不好，甚至不能固化；或者相關產品沒有對低溫性能做研究。如中國發明專利CN102408857A公開了一種針對高鐵軌道板錨固專用環氧植筋膠，其主要是通過改良環氧樹脂，從而增加韌性而達到提高抗疲勞性能的目的，對于使用溫度方面并未提及，因此在低溫下能否使用都是未知的。由此看來，開發一種適合低溫情況下錨固的建筑膠粘劑十分必要。

【發明內容】

[0004]本發明的目的在于提供一種低溫環氧植筋膠及其制備方法，該環氧植筋膠能在低溫情況下使用，并且力學性能穩定。
[0005]為實現上述目的，本發明提供一種低溫環氧植筋膠，包括甲、乙兩種組份，使用時，甲組份與乙組份重量混合比為2:0.9~1.1 ;
以重量計，所述甲組分包括如下組分:
雙酚A型環氧樹脂70.0~90.0份，
低粘度雙酚F型環氧樹脂 10.0~30.0份，
活性稀釋劑5.0~10.0份，
增韌劑I8.0~12.0份，
增韌劑28.0~15.0份，
流變助劑0.5~1.5份，
觸變劑2.0~5.0份，
填料120.0~150.0份；
以重量計，所述乙組分包括如下組分: 酚醛胺類固化劑30.0~40.0份，芳香胺類固化劑10.0~20.0份，
促進劑1.0~4.0份，
偶聯劑3.0~6.0份，
防沉淀劑1.0~3.0份，
填料75.0~110.0份。
[0006]優選的，所述甲組分中的雙酚A型環氧樹脂在25°C時的粘度為8000~12000 mPa.s ；
所述甲組分中的低粘度雙酚F型環氧樹脂，25°C時的粘度為2800~3200 mPa.s ；
所述甲組分中的活性稀釋劑選自660正丁基縮水甘油醚、692芐基縮水甘油醚、694間苯二酚二縮水甘油醚中的一種或多種；
所述甲組分中的增韌劑I為環氧內增韌劑；
所述甲組分中的增韌劑2為環氧外增韌劑；
所述甲組分中的流變助劑為BYK-R606，增強氣相二氧化硅流變性能，改善和穩定體系的觸變性能；
所述甲組分中的觸變劑選自氣相二氧化硅、超細硅酸鋁中的一種或兩種；
所述甲組分中的填料I選自硅微粉、高嶺土、石英砂中的一種或多種。
[0007]優選的，所述甲組分中的雙酚A型環氧樹脂為E-51液態環氧樹脂；
所述環氧內增韌劑為QS-BE環氧增韌劑或液體聚硫橡膠，其與環氧形成的固化物為具有“海島結構”的混合體,能增加體系韌性,提高體系耐疲勞性能；
所述環氧外增韌劑為晶須硫酸鈣，由于其本身的纖維狀晶體結構，使得在受到外載荷作用時能有效傳遞應力，阻止聚合物基體裂紋擴展，從而降低材料的脆性，增強其韌性；
所述甲組分中的觸變劑選自親水型氣相二氧化硅、2000目超細硅酸鋁中的一種或兩
種；
所述甲組分中的填料I選自400目硅微粉、1200目高嶺土、9#石英砂中的一種或多種。
[0008]優選的，所述乙組分中的酚醛胺類固化劑為改性酚醛胺，在25 °C時的粘度為100 ~130 mPa.s ；
所述乙組分中的芳香胺固化劑為改性芳香胺，在25°C時的粘度為3000~4000 mPa.s ； 所述乙組分中的促進劑為2，4，6 -三(二甲氨基甲基)苯酚；其商品名稱為DMP-30 ； 所述乙組分中的偶聯劑為氨丙基三乙氧基硅烷；
所述乙組分中的防沉淀劑選自氣相二氧化硅、超細硅酸鋁中的一種或兩種；
所述乙組分中的填料選自選自硅微粉、高嶺土、石英砂中的一種或多種；
優選的，所述改性酚醛胺為A-7365或A-2758 ；
所述改性芳香胺為R-2210 ；
所述氨丙基三乙氧基硅烷為KH-550或KH-551 ；
所述乙組分中的防沉淀劑選自疏水性氣相二氧化硅、2000目超細硅酸鋁中的一種或兩
種；
所述乙組分中的填料選自400目硅微粉，1200目高嶺土、9#石英砂中的一種或多種。
[0009]本發明還提供用于制備上述低溫環氧植筋膠的制備方法，所述低溫環氧植筋膠包括甲、乙兩種組份，使用時，甲組份與乙組份重量混合比為2:0.9~1.1 ;甲、乙兩種組份分別由如下方法制備:
在常溫常壓下，按重量配比稱取原料，先將70.0~90.0份雙酚A型環氧樹脂、10.0~30.0份低粘度雙酚F型環氧樹脂、5.0~10.0份活性稀釋劑、0.5~1.5份流變助劑、8.0~12.0份增韌劑I和2.0~5.0份觸變劑混合攪拌均勻，然后加入8.0~15.0份增韌劑2和120.0~150.0份填料，攪拌均勻，包裝即得低溫環氧植筋膠的甲組分成品；
在常溫常壓下，按重量配比稱取原料，將30.0~40.0份酚醛胺類固化劑、10.0~20.0份芳香胺類固化劑、1.0~4.0份促進劑、3.0~6.0份偶聯劑加入到攪拌機中攪拌均勻，繼續加入1.0~3.0份防沉淀劑和75.0~110.0份填料后繼續攪拌混合均勻后出料，包裝即得低溫環氧植筋膠的乙組分成品。[0010]本發明的設計原理是:(I)通過復配雙酚A型環氧樹脂和低粘度雙酚F型環氧樹脂降低環氧體系粘度，可減少稀釋劑的加入，既可以降低體系粘度，同時對體系強度影響小，達到能在低溫情況下使用并且力學性能穩定的目的；(2)復配低粘度酚醛胺固化劑和低粘度改性芳香胺固化劑來在低溫條件下固化環氧體系，使體系強度符合要求，同時降低體系粘度，使得整個體系在低溫環境下具有良好的施工性能；(3)加入內增韌劑改性復配的環氧樹脂，使固化物形成具有“海島結構”的環氧樹脂，增加體系韌性，提高體系耐疲勞性能；(4)加入外增韌劑晶須硫酸鈣，由于晶須硫酸鈣其本身的纖維狀晶體結構，使得在受到外載荷作用時能有效傳遞應力，阻止聚合物基體裂紋擴展，從而降低材料的脆性，增強其韌性；(5)加入適量的偶聯劑增加體系的粘接性能，偶聯劑分子一端能與無機物表面反應，一端能與有機物反應，以化學鍵的形式將兩種性質不同的材料牢固地結合在一起，提高與被粘物的粘接強度，同時一定程度上降低體系粘度；(6)加入少量的活性稀釋劑(如縮水甘油醚)降低體系粘度，使體系粘度符合指標要求，且對其力學性能影響較小；(7)加入少量流變助劑，增強氣相二氧化硅的流變性能，使得二氧化硅更易添加，防止分層，并可改善和穩定觸變性能；(8)加入一定量的填料，可以改善膠的施工性能，以及穩定膠的反應速度，還可改善膠體的某些性能，如抗壓，收縮等。
[0011]本發明與現有技術相比具有下列優點:
1.本發明低溫環氧植筋膠，其性能指標如下:抗彎強度> 40.0MPa，抗壓強度≥60.0MPa，鋼-鋼拉伸抗剪強度≥16.0MPa，拉伸強度≥25.0MPa,同時滿足其在低溫環境下(≥_5°C)植筋養護7天后的約束拉拔條件下帶肋鋼筋與混凝土的粘結強度≥11.0MPa,因此可在低溫場合用來植筋。
[0012]2.本發明低溫環氧植筋膠具有低溫環境下施工性能優良、適用期長、強度高的優點，指標符合GB50728-2011《工程結構加固材料安全性鑒定技術規范》標準中錨固用膠粘劑安全性能指標要求。
[0013]3.本發明低溫環氧植筋膠主要用于較低溫度場合的錨固植筋工程，生產簡單、性能優異、施工方便、性價比合理。
[0014]4.本發明的配方中不使用不飽和樹脂，不使用丙酮、二甲苯、甲苯、苯乙烯等溶劑來稀釋體系，固化體系中也不含乙二胺。
【具體實施方式】
[0015]下面結合實施例，對本發明的【具體實施方式】作進一步描述。以下實施例僅用于更加清楚地說明本發明的技術方案，而不能以此來限制本發明的保護范圍。
[0016]本發明具體實施的技術方案是:
實施例1
一種低溫環氧植筋膠，包括甲組分和乙組分，具體包括如下組分(以重量計):
【權利要求】
1.低溫環氧植筋膠，其特征在于，包括甲、乙兩種組份，使用時，甲組份與乙組份重量混合比為2:0.9~1.1 ; 以重量計，所述甲組分包括如下組分: 雙酚A型環氧樹脂70.0~90.0份， 低粘度雙酚F型環氧樹脂 10.0~30.0份， 活性稀釋劑5.0~10.0份， 增韌劑I8.0~12.0份， 增韌劑28.0~15.0份， 流變助劑0.5~1.5份， 觸變劑2.0~5.0份， 填料120.0~150.0份； 以重量計，所述乙組分包括如下組分: 酚醛胺類固化劑30.0 ~40.0份， 芳香胺類固化劑10.0~20.0份， 促進劑1.0~4.0份， 偶聯劑3.0~6.0份， 防沉淀劑1.0~3.0份， 填料75.0~110.0份。
2.根據權利要求1所述的低溫環氧植筋膠，其特征在于: 所述甲組分中的雙酚A型環氧樹脂在25°C時的粘度為8000~12000 mPa.s ； 所述甲組分中的低粘度雙酚F型環氧樹脂，25°C時的粘度為2800~3200 mPa.s ； 所述甲組分中的活性稀釋劑選自正丁基縮水甘油醚、芐基縮水甘油醚、間苯二酚二縮水甘油醚中的一種或多種； 所述甲組分中的增韌劑I為環氧內增韌劑； 所述甲組分中的增韌劑2為環氧外增韌劑； 所述甲組分中的流變助劑為BYK-R606 ； 所述甲組分中的觸變劑選自氣相二氧化硅、超細硅酸鋁中的一種或兩種； 所述甲組分中的填料I選自硅微粉、高嶺土、石英砂中的一種或多種。
3.根據權利要求2所述的低溫環氧植筋膠，其特征在于: 所述甲組分中的雙酚A型環氧樹脂為E-51液態環氧樹脂； 所述環氧內增韌劑為QS-BE環氧增韌劑或液體聚硫橡膠； 所述環氧外增韌劑為晶須硫酸鈣； 所述甲組分中的觸變劑選自親水型氣相二氧化硅、2000目超細硅酸鋁中的一種或兩種； 所述甲組分中的填料I選自400目硅微粉、1200目高嶺土、9#石英砂中的一種或多種。
4.根據權利要求1、2或3所述的低溫環氧植筋膠，其特征在于: 所述乙組分中的酚醛胺類固化劑為改性酚醛胺，在25°C時的粘度為100~130 mPa.s ； 所述乙組分中的芳香胺固化劑為改性芳香胺，在25°C時的粘度為3000~4000 mPa.s ； 所述乙組分中的促進劑為2，4，6 -三(二甲氨基甲基)苯酚；所述乙組分中的偶聯劑為氨丙基三乙氧基硅烷； 所述乙組分中的防沉淀劑選自氣相二氧化硅、超細硅酸鋁中的一種或兩種； 所述乙組分中的填料選自選自硅微粉、高嶺土、石英砂中的一種或多種； 根據權利要求4所述的低溫環氧植筋膠，其特征在于: 所述改性酚醛胺為A-7365或2758 ； 所述改性芳香胺為R-2210 ； 所述氨丙基三乙氧基硅烷為KH-550或KH-551 ； 所述乙組分中的防沉淀劑選自疏水性氣相二氧化硅、2000目超細硅酸鋁中的一種或兩種； 所述乙組分中的填料選自400目硅微粉，1200目高嶺土、9#石英砂中的一種或多種。
5.用于制備權利要求1-5中任一項所述低溫環氧植筋膠的制備方法，其特征在于，所述低溫環氧植筋膠包括甲、乙兩種組份，使用時，甲組份與乙組份重量混合比為2:0.9~.1.1 ;甲、乙兩種組份分別由如下方法制備: 在常溫常壓下，按重量配比稱取原料，先將70.0~90.0份雙酚A型環氧樹脂、10.0~.30.0份低粘度雙酚F型環氧樹脂、5.0~10.0份活性稀釋劑、0.5~1.5份流變助劑、8.0~.12.0份增韌劑I和2.0~5.0份觸變劑混合攪拌均勻，然后加入8.0~15.0份增韌劑2和.120.0~150.0份填料，攪拌均勻，包裝即得低溫環氧植筋膠的甲組分成品； 在常溫常壓下，按重量配比稱取原料，將30.0~40.0份酚醛胺類固化劑、10.0~20.0份芳香胺類固化劑、1.0~4.0份促進劑、3.0~6.0份偶聯劑加入到攪拌機中攪拌均勻，繼續加入1.0~3.0份防沉淀劑和75.0~110.0份填料后繼續攪拌混合均勻后出料，包裝即得低溫環氧植筋膠的乙組分成品。
【文檔編號】C09J163/00GK103614104SQ201310571973
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2013年11月13日 優先權日:2013年11月13日
【發明者】陳曉龍, 張曉華, 朱華 申請人:蘇州市姑蘇新型建材有限公司