CN101020807A - 环氧树脂水下粘结剂 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种环氧树脂水下粘结剂，由组分I和组分II组成，其中：组分I含有环氧树脂，活性填料，增粘剂及溶剂，组分II为混合固化剂，含有聚酰胺、酚醛亚胺和偶联剂。本发明可在水下施工，对水泥砂浆，混凝土及钢表面都具有良好的施涂性，一次涂抹便能展平附着，并且不会发生溶散、漂浮及卷缩等现象，并能经受海浪的冲击，能在水下完全固化，其水下粘结混凝土的力学性能接近C50混凝土强度等级的力学性能指标，水下粘接A3钢的强度也较高，其抗拉及抗剪强度分别可达5.3MPa及13.6MPa。

Description

环氧树脂水下粘结剂
技术领域
本发明涉及一种粘结剂配方及生产技术，主要应用于水下混凝土及钢结构的粘结。
背景技术
港口码头，海上大跨度桥梁等海洋构筑和水运水利工程中，经常遇到潮湿及水下环境条件下施工的情况，如港口工程中潮差区及水下混凝土结构的粘接修补等。以环氧树脂为基料的粘结材料，由于粘结力强，机械性能好，收缩性小等特点，已广泛应用于各类建筑工程混凝土结构的粘接修补。但一般的环氧树脂粘结材料只能在干燥的粘接界面才能达到预期的粘接效果，大大地限制了环氧粘结剂的使用范围。
传统的改进方法是用酮亚胺或聚酰胺固化剂，再添加生石膏或生石灰，如此制得的粘结剂一般粘结能力低下，不能满足高强高效的要求。
发明内容
为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种水下施工用的粘结钢结构及混凝土结构的粘结剂，该粘结剂在水下对水泥砂浆，混凝土及钢表面都具有良好的施涂性。
实现本发明的技术方案是：一种环氧树脂水下粘结剂，其特征在于由组分I和组分II组成，其中：组份I包括环氧树脂，活性填料，增粘剂及溶剂，组分II为聚酰胺、酚醛亚胺和偶联剂混合固化体系。按重量份数计算，组分I包括：环氧树脂100份、活性填料60～80份、增粘剂1～5份、溶剂5～15份；组分II包括：聚酰胺18～30份、酚醛亚胺12～20份、偶联剂1～3份；组分I和组分II的重量配比为4～6∶1。组分I和组分II混合后，可在水下施工，固化，与钢结构或混凝土结构取得优异的粘结力。
本发明在水下对水泥砂浆，混凝土及钢表面都具有良好的施涂性，一次涂抹便能展平附着，并且不会发生溶散、漂浮及卷缩等现象，并能经受海浪的冲击，能在水下完全固化，其水下粘结混凝土的力学性能接近C50混凝土强度等级的力学性能指标，水下粘接A3钢的强度也较高，其抗拉及抗剪强度分别可达5.3MPa及13.6MPa。
具体实施方式
本发明是一种环氧树脂水下粘结剂，由组分I和组分II组成，其中：组份I为高固体分含量的主剂，主要为液体环氧树脂，其中根据实际需要可掺有适当的增粘剂、活性填料、溶剂、分散剂及防锈剂等；组分II为混合固化剂，主要成分为改性胺，为聚酰胺、酚醛亚胺和偶联剂混合体系。
环氧树脂为低分子量液体环氧树脂，最好采用双酚A型低分子量液体环氧树脂。所用的填料为能与水发生反应的活性填料，例如硅酸盐水泥，在水下施工时，有助于消除粘接界面存在的残留水份对粘接力的影响。增粘剂在结构上是一种有亲水基团的芳香类化合物，例如对甲基苯磺酸钠，它能置换存在于环氧树脂粘结剂和粘接界面之间的水分子，使粘结剂直接与粘接面接触，使粘结剂对具有优异的施涂粘附性。溶剂可采用为邻苯二甲酸二丁酯。聚酰胺可采用为低分子聚酰胺。偶联剂为硅烷偶联剂，是一种能同时与极性物质和非极性物质产生一定结合力的化合物，其分子一端的活性基团与被粘无机物表面结合，而分子另一端的活性基团能与粘结剂中环氧树脂基结合，这样就在粘结剂与被粘物之间起了所谓“架桥”作用，有利于提高粘结力。
按重量份数计算，组分I包括：环氧树脂100份、活性填料60～80份、增粘剂1～5份、溶剂5～15份；组分II包括：聚酰胺18～30份、酚醛亚胺12～20份、偶联剂1～3份；组分I和组分II的重量配比为4～6∶1，混合后可在水下施工，固化，与钢结构或混凝土结构取得优异的粘结力。
以下结合实施例对本发明作进一步具体描述，但并不局限于此特定例子。
实施例1
配方见表2.1。
表2.1  环氧树脂水下粘结剂所用组份
    组份   材料名称   配比
I   低分子量液体环氧树脂   100
  邻苯二甲酸二丁酯   8
  活性填料   65
  对苯基甲磺酸钠   2
II   低分子聚酰胺   18
  酚醛亚胺   15
  硅烷偶联剂   2
    配比 I∶II   5∶1
主漆浆液是用JB-180-D型强力搅拌机进行搅拌分散，经研磨机研磨，过滤出料包装。该样品的主要性能水下粘结力的评价，见表2.2
表2.2  环氧树脂水下粘结剂性能试验结果
        试验项目     粘结方式     粘结强度     试件破坏状况
粘接水泥砂浆强度*   抗拉强度     空气中干面粘接     5.5MPa     砂浆断开
    水下粘接     4.8MPa     粘接面断开
  抗折强度     空气中干面粘接     12.2MPa     砂浆断开
    水下粘接     9.7MPa     砂浆断开
粘接混凝土强度*   劈裂抗拉     空气中干面粘接     4.6MPa     混凝土裂开
    水下粘接     3.9MPa     粘接面裂开
  抗剪强度     水下粘接     8.1MPa     混凝土破坏
粘接钢筋与混凝土握裹力**   空气中干面粘接     7.5MPa     混凝土破坏
  水下粘接     6.4MPa     混凝土破坏
       粘接新老水泥砂浆抗拉强度*     2.5MPa     新砂浆断开
       粘接新老混凝土劈裂抗拉强度*     3.1MPa     新混凝土裂开
粘接A3钢强度* 抗拉强度   空气中干面粘接     ＞7.0MPa     粘接层未破坏
  水下粘接     5.3MPa     粘接层破坏
抗剪强度   水下粘接     13.6MPa     粘接层破坏
*试验参照港口工程混凝土粘接修补技术规程(JTJ/T 271-99)
**试验参照水运工程混凝土试验规程(JTJ 270-98)
以上结果表明本发明粘结剂能在水下完全固化。水下对水泥砂浆的粘结抗拉强度大于4.8MPa，对混凝土的水下粘接抗拉强度可达3.9MPa，抗剪强度大于8.1MPa，粘结混凝土与螺纹钢的握裹力大于6.4MPa，这表明其水下粘结混凝土的力学性能接近C50混凝土强度等级的力学性能指标。水下粘接A3钢的强度也较高，其抗拉及抗剪强度分别可达5.3MPa及13.6MPa。其力学性能大大优于过去国内所研制的同类产品的性能。
实施例2
配方见表2.3。
表2.3环氧树脂水下粘结剂所用组份
    组份   材料名称   配比
I   低分子量液体环氧树脂   100
  邻苯二甲酸二丁酯   15
  活性填料   80
  对苯基甲磺酸钠   5
II   低分子聚酰胺   22
  酚醛亚胺   12
  硅烷偶联剂   1
    配比 I∶II   4∶1
主漆浆液是用JB-180-D型强力搅拌机进行搅拌分散，经研磨机研磨，过滤出料包装。
实施例3
配方见表2.4。
表2.4环氧树脂水下粘结剂所用组份
    组份   材料名称 配比
I   低分子量液体环氧树脂 100
  邻苯二甲酸二丁酯 5
  活性填料 60
  对苯基甲磺酸钠 1
II   低分子聚酰胺 30
  酚醛亚胺 20
  硅烷偶联剂 3
    配比 I∶II 6∶1
主漆浆液是用JB-180-D型强力搅拌机进行搅拌分散，经研磨机研磨，过滤出料包装。

Claims (9)

1、一种环氧树脂水下粘结剂，其特征在于由组分I和组分II组成，其中：
组份I包括环氧树脂，活性填料，增粘剂及溶剂，组分II为聚酰胺、酚醛亚胺和偶联剂混合固化体系。
2、根据权利要求1所述的环氧树脂水下粘结剂，其特征在于按重量份数计算，组分I包括：环氧树脂100份、活性填料60～80份、增粘剂1～5份、溶剂5～15份；组分II包括：聚酰胺18～30份、酚醛亚胺12～20份、偶联剂1～3份；组分I和组分II的重量配比为4～6∶1。
3、根据权利要求1所述的环氧树脂水下粘结剂，其特征在于：所述的环氧树脂为低分子量液体环氧树脂。
4、根据权利要求3所述的环氧树脂水下粘结剂，其特征在于：所述的低分子量液体环氧树脂为双酚A型低分子量液体环氧树脂。
5、根据权利要求1所述的环氧树脂水下粘结剂，其特征在于：所述的活性填料为硅酸盐水泥。
6、根据权利要求1所述的环氧树脂水下粘结剂，其特征在于：所述的增粘剂为有亲水基团的芳香类化合物。
7、根据权利要求6所述的环氧树脂水下粘结剂，其特征在于：所述的增粘剂为对甲基苯磺酸钠。
8、根据权利要求1所述的环氧树脂水下粘结剂，其特征在于：所述的溶剂为邻苯二甲酸二丁酯。
9、根据权利要求1所述的环氧树脂水下粘结剂，其特征在于：所述的偶联剂为硅烷偶联剂。
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