CN102241869B - 一种组合物和由该组合物制备的成型体及其制备方法 - Google Patents

一种组合物和由该组合物制备的成型体及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN102241869B
CN102241869B CN 201010177491 CN201010177491A CN102241869B CN 102241869 B CN102241869 B CN 102241869B CN 201010177491 CN201010177491 CN 201010177491 CN 201010177491 A CN201010177491 A CN 201010177491A CN 102241869 B CN102241869 B CN 102241869B
Authority
CN
China
Prior art keywords
epoxy
resins
composition
weight part
formed body
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN 201010177491
Other languages
English (en)
Other versions
CN102241869A (zh
Inventor
秦升益
李欢欢
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Renchuang ecological environmental protection Polytron Technologies Inc
Original Assignee
Beijing Rechsand Science and Technology Group Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beijing Rechsand Science and Technology Group Co Ltd filed Critical Beijing Rechsand Science and Technology Group Co Ltd
Priority to CN 201010177491 priority Critical patent/CN102241869B/zh
Publication of CN102241869A publication Critical patent/CN102241869A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102241869B publication Critical patent/CN102241869B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Epoxy Resins (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

本发明提供了一种用于制备具有透水作用的成型体的组合物其制备方法以及由本发明的制备方法制备的成型体。根据本发明的组合物含有硅砂、环氧树脂和固化剂，其中，该组合物还含有有机硅，所述硅砂、环氧树脂、固化剂和有机硅分为独立存在的至少两部分，其中的一个独立存在的部分含有固化剂，且环氧树脂和/或有机硅不存在于该部分中。采用本发明提供的组合物并根据本发明的方法制备的透水砖的干态的抗压强度为51-68MPa，湿态的抗压强度为40-61MPa，5个循环后的循环强度为36.9-55MPa，强度损失率仅为16.5-25.7％，透水系数为3.8×10-2-7.5×10-2cm/s。

Description

一种组合物和由该组合物制备的成型体及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种用于制备具有透水作用的成型体的组合物和由该组合物制备的成型体及其制备方法。
背景技术
目前，全球淡水资源日趋匮乏，科学合理地获取水资源、利用水资源并节约水资源正成为日益重要的研究课题。
雨水是人类获取淡水资源的重要途径之一，然而，人类居住的城市主要被用花岗岩、大理石、釉面砖、水泥和柏油等不透水的材质铺设的城市广场、商业街、人行道、社区活动地和停车场等硬化地面所包围。下雨时，硬化地面完全阻止了雨水直接渗入地下，导致路面积水，不仅妨碍了人们的出行，而且宝贵的淡水资源最终随排水管道而流走，一方面加重了城市排水设施的负担，另一方面导致地下水位难以回升，直接影响城市植被的健康，同时雨水的大量流失进一步加剧了城市的干旱和缺水问题。因此，开发新型的环保建筑材料，使地面积水快速渗入地下，从而改善并美化人类生存环境势在必行。
目前，用于铺设透水路面等的透水材料主要采用陶瓷或混凝土为原料，但是，制备陶瓷需要大量的矿土资源，矿土资源的开采不可避免地对环境造成不可逆转的破坏；另外，采用陶瓷制备透水材料的生产工艺复杂，且陶瓷的烧结成型过程需要大量的能源，因此采用陶瓷制备透水材料的成本高、生产效率低且环保投入大。尽管由混凝土制备的透水材料的成本低，但现有的混凝土透水表面存在容易被灰尘堵死，因此不能持续保持高的透水能力的缺点；此外，混凝土透水表面还存在水过滤效果差、颜色单一、表面粗糙且强度低的缺点。
此外，尽管目前市场上还出现了由高分子材料制成的透水砖，但是采用高分子材料作为原料存在成本高的缺点，因而由高分子材料制成的透水砖很难大面积推广。并且，由高分子材料制成的透水砖还存在强度不足和耐水性差的缺点，很难在恶劣的环境下长期使用。
因此，迫切需要开发耐水性好、强度高，并且长期透水性好、成本低和环保的透水材料。
发明内容
本发明的目的在于克服现有的具有透水作用的成型体存在的耐水性差、强度低以及长期透水性差的缺点，提供一种耐水性好、强度高、长期透水性好、成本低且环保的具有透水作用的成型体。
本发明提供了一种用于制备具有透水作用的成型体的组合物，该组合物含有硅砂、环氧树脂和固化剂，其中，该组合物还含有有机硅，所述有机硅为式1所示的硅烷、式2所示的线型硅氧烷、式3所示的环状硅氧烷、以及聚倍半硅氧烷中的一种或多种，所述硅砂、环氧树脂、固化剂和有机硅分为独立存在的至少两部分，其中的一个独立存在的部分含有固化剂，且环氧树脂和/或有机硅不存在于该部分中，
式1
Figure GSA00000123068900021
式2
Figure GSA00000123068900022
式3
Figure GSA00000123068900031
其中，R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R14、R15、R16、R17、R18、R19、R20和R21各自独立地为-OR11、-OCOR12和-R13中的一种，R11和R12各自独立地为氢、C1-C5的直链或支链的烷基和苯基中的一种，R13为C1-C5的直链或支链的烷基，且R1、R2、R3和R4不同时为-R13，R5、R6、R7、R8、R9和R10不同时为-R13，m为1-10的整数，p为0-7的整数；所述聚倍半硅氧烷中硅原子的取代基各自独立地为-OR11、-OCOR12和-R13中的一种，且至少一个硅原子的取代基为-OR11或-OCOR12。
本发明还提供了一种具有透水作用的成型体的制备方法，其中，该方法包括将根据本发明的组合物混合均匀、固化并成型。
本发明还提供了一种由本发明提供的方法制得的具有透水作用的成型体。
根据本发明的组合物含有环氧树脂、固化剂、溶剂以及有机硅，在固化剂的存在下，所述环氧树脂可以与所述有机硅发生缩合反应，从而将所述环氧树脂与所述有机硅通过化学键连接在一起，提高了环氧树脂的耐水性，进而使得由本发明的组合物制备的透水成型体即使在湿热的环境下使用也具有优异的耐水性。
根据本发明的组合物，所述硅砂、环氧树脂、固化剂和有机硅分为独立存在的至少两部分，其中的一个独立存在的部分含有固化剂，且环氧树脂和/或有机硅不存在于该部分中。因此，根据本发明的组合物具有很好的长期贮存稳定性。
根据本发明的制备具有透水作用的成型体的方法，只需将所述组合物混合均匀、成型并固化即可，因此，简便易行，可操作性强。
根据本发明的成型体不仅具有很好的耐水性，而且强度高、长期透水性好、成本低且环保。
具体地，采用本发明提供的组合物并根据本发明的方法制备的透水砖的干态的抗压强度为51-68MPa，湿态的抗压强度为40-61MPa，5个循环后的循环强度为36.9-55MPa，强度损失率仅为16.5-25.7％，透水系数为3.8×10-2-7.5×10-2cm/s。
具体实施方式
本发明提供了一种用于制备具有透水作用的成型体的组合物，该组合物含有硅砂、环氧树脂和固化剂，其中，该组合物还含有有机硅，所述有机硅为式1所示的硅烷、式2所示的线型硅氧烷、式3所示的环状硅氧烷、以及聚倍半硅氧烷中的一种或多种，所述硅砂、环氧树脂、固化剂和有机硅分为独立存在的至少两部分，其中的一个独立存在的部分含有固化剂，且环氧树脂和/或有机硅不存在于该部分中，
式1
Figure GSA00000123068900041
式2
Figure GSA00000123068900042
式3
Figure GSA00000123068900051
其中，R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R14、R15、R16、R17、R18、R19、R20和R21各自独立地为-OR11、-OCOR12和-R13中的一种，R11和R12各自独立地为氢、C1-C5的直链或支链的烷基和苯基中的一种，R13为C1-C5的直链或支链的烷基，且R1、R2、R3和R4不同时为-R13，R5、R6、R7、R8、R9和R10不同时为-R13，m为1-10的整数，p为0-7的整数；所述聚倍半硅氧烷中硅原子的取代基各自独立地为-OR11、-OCOR12和-R13中的一种，且至少一个硅原子的取代基为-OR11或-OCOR12。
根据本发明的组合物含有硅砂，所述硅砂既可以为天然硅砂，也可以为人造硅砂。所述天然硅砂可以为河砂、海砂和风积砂，优选为来自沙漠的风积砂。
所述硅砂的粒径可以根据具体的使用要求而定。一般地，所述硅砂的粒径可以为0.05-5mm，当所述硅砂的粒径处于上述范围时，可以得到表面致密度高、长期透水性好且美观的成型体。所述硅砂的粒径优选为0.05-2mm。
根据本发明的组合物中的硅砂还可以具有各种颜色，从而赋予最终的透水成型体以各种色彩。
根据本发明的组合物还含有环氧树脂，在将本发明的组合物成型时，环氧树脂可以将松散的硅砂粘结在一起，从而使硅砂以预期的形状存在；所述环氧树脂固化之后则可以赋予所述成型体强度。本发明对于所述环氧树脂的含量没有特别的限定，可以根据具体的使用要求进行确定。一般地，以100重量份硅砂为基准，所述环氧树脂的含量可以为1-18重量份。当所述环氧树脂的含量高于上述范围时，过量的环氧树脂填充在硅砂之间，会对成型体的透水性能产生不利的影响；当所述环氧树脂的含量低于上述范围时，得到的成型体的强度不足。从进一步平衡成型体的强度和透水性能的角度出发，以100重量份硅砂为基准，所述环氧树脂的含量优选为3-13重量份。
所述环氧树脂可以为本领域技术人员公知的各种环氧树脂，没有特别限定。优选地，所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂。从进一步提高由本发明的组合物制备的具有透水作用的成型体的耐候性的角度出发，所述环氧树脂更优选为氢化双酚A型环氧树脂。所述环氧树脂的环氧值可以根据具有透水作用的成型体的预期强度进行选择，所述环氧树脂的环氧值可以为0.3-0.55mol/100g，优选为0.35-0.5mol/100g。
根据本发明的用于制备具有透水作用的成型体的组合物，优选至少部分所述环氧树脂为亲水的环氧树脂。所述亲水的环氧树脂包括分子结构中含有亲水基团和/或亲水链段的环氧树脂，所述亲水基团例如磺酸盐基团、羧酸盐基团、铵基基团，所述亲水链段例如
Figure GSA00000123068900061
其中，n为1-10的整数。
在将所述硅砂粘结成型之后，所述亲水的环氧树脂可以借助于所述亲水基团和/或亲水链段在硅砂周围形成相互贯通的亲水通道，从而加速水的渗透。所述亲水的环氧树脂可以商购得到，例如商购自上海树脂厂有限公司的牌号为ME-2的亲水性环氧树脂。另外，所述亲水的环氧树脂也可以采用本领域公知的方法合成，例如：通过将环氧树脂与对羟基苯甲酸甲酯反应，然后进行水解，再进行中和，即可获得含有羧酸盐的环氧树脂；通过将环氧树脂与聚乙二醇反应即可获得含有亲水链段
Figure GSA00000123068900062
的环氧树脂。
本发明对于所述亲水的环氧树脂的含量没有特别限定，可以根据预期的透水性能进行选择。例如，从使透水性能最大化的角度出发，可以所有的环氧树脂均为亲水的环氧树脂；从平衡渗透系数与成本的角度出发，以所述环氧树脂为基准，所述环氧树脂中1-70重量％的环氧树脂为亲水的环氧树脂，优选地，以所述环氧树脂为基准，所述环氧树脂中30-70重量％的环氧树脂为亲水的环氧树脂。
根据本发明的用于制备具有透水作用的成型体的组合物，所述组合物还含有固化剂。本发明对于所述固化剂的种类没有特别限定，可以为本领域常用的各种用于固化环氧树脂的固化剂。例如，所述固化剂可以为胺系固化剂和/或酸酐系固化剂。
具体地，所述胺系固化剂可以为乙二胺、三甲基六亚甲基二胺、二乙基三胺、羟甲基乙二胺、羟乙基乙二胺、二羟乙基乙二胺、羟乙基二乙烯三胺、二羟乙基乙二胺、羟乙基二乙烯三胺、二羟乙基二乙烯三胺、羟乙基己二胺、一氰乙基乙二胺、二氰乙基乙二胺、二氰乙基己二胺、二氰二胺、环己二胺、孟烷二胺、胺乙基呱嗪、异佛尔酮二胺、二氨基环己烷、单环氧化合物与第一多胺化合物通过加成反应得到的胺、以及通过将苯酚与甲醛和第二多胺化合物在曼尼希反应条件下进行接触而得到的胺中的一种或多种；所述酸酐可以为甲基四氢邻苯二甲酸酐、甲基六氢苯酐、丁二酸酐和己二酸酐中的一种或多种。
单环氧化合物与第一多胺化合物可以在本领域公知的反应条件下进行加成反应从而得到胺。例如，所述单环氧化合物可以为环氧丙烷和/或环氧乙烷，所述第一多胺化合物可以为乙二胺、丙二胺、丁二胺、戊二胺、己二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺和四乙烯五胺中的一种或多种，所述反应的条件包括：所述单环氧化合物与第一多胺化合物的摩尔比为1∶1-1.2，温度为30-100℃，时间为2-8小时。单环氧化合物与第一多胺化合物通过加成反应得到的胺可以商购得到，例如：商购自蓝星化工新材料股份有限公司无锡树脂厂的牌号为593改性胺的环氧树脂固化剂。
苯酚与甲醛和第二多胺化合物可以在常规的曼尼希反应条件下接触得到胺，其中，所述第二多胺化合物可以为乙二胺、丙二胺、丁二胺、戊二胺、己二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺和四乙烯五胺中的一种或多种，所述曼尼希(Mannich)反应的条件包括：苯酚、甲醛与第二多胺化合物的摩尔比为1∶1-1.5∶1-1.5，温度为100-200℃，时间为1-10小时。采用含有苯酚与甲醛和第二多胺化合物在曼尼希反应条件下反应得到的胺作为固化剂，不仅可以提高由本发明的组合物制得的成型体的强度，还可以提高由本发明的组合物制得的成型体的耐候性。由苯酚与甲醛和第二多胺化合物通过在曼尼希反应条件下接触得到胺可以商购得到，例如商购自常州市华润复合材料有限公司的商品名为T31的环氧树脂固化剂。
所述固化剂的用量可以根据所选择的环氧树脂的种类和环氧值以及最终的成型体的使用场合进行确定。本发明的发明人发现，当以100重量份环氧树脂为基准，所述固化剂的含量为5-80重量份时，最终获得的具有透水作用的成型体具有良好的综合性能。当所述固化剂的含量低于上述含量时，导致环氧树脂的固化不完全，不仅使得最终得到的成型体的强度不足，而且使得环氧树脂与所述有机硅之间的缩合反应不完全，同时也不能很好地改善最终的成型体的耐水性。当所述固化剂的含量高于上述范围时，尽管可以使最终的具有透水作用的成型体具有高的强度，但是另一方面也使得最终的具有透水作用的成型体的脆性提高。优选地，以100重量份环氧树脂为基准，所述固化剂的含量为15-80重量份；更优选地，以100重量份环氧树脂为基准，所述固化剂的含量为25-70重量份。
根据本发明的用于制备具有透水作用的成型体的组合物，所述组合物含有有机硅。根据本发明，所述有机硅是指分子结构中含有硅-碳键的有机物，包括化合物和聚合物。
其中，所述有机硅为式1所示的硅烷、式2所示的线型硅氧烷、式3所示的环状硅氧烷、以及聚倍半硅氧烷中的一种或多种，
式1
Figure GSA00000123068900091
式2
Figure GSA00000123068900092
式3
Figure GSA00000123068900093
其中，R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R14、R15、R16、R17、R18、R19、R20和R21各自独立地为-OR11、-OCOR12和-R13中的一种，R11和R12各自独立地为氢、C1-C5的直链或支链的烷基和苯基中的一种，R13为C1-C5的直链或支链的烷基，且R1、R2、R3和R4不同时为-R13，R5、R6、R7、R8、R9和R10不同时为-R13，m为1-10的整数，p为0-7的整数；
所述聚倍半硅氧烷中硅原子的取代基各自独立地为-OR11、-OCOR12和-R13中的一种，且至少一个硅原子的取代基为-OR11或-OCOR12。
具体地，所述硅烷可以为四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、甲基二甲氧基硅烷和甲基二乙氧基硅烷中的一种或多种，所述硅氧烷可以为1，1，3，3-四甲氧基二硅氧烷、1，1，3，3-四乙氧基二硅氧烷、羟基封端的聚二甲基硅氧烷和烷氧基封端的聚二甲基硅氧烷中的一种或多种；所述环状的硅氧烷可以为六甲基环三硅氧烷和/或八甲基环四硅氧烷；所述聚倍半硅氧烷可以为笼状的聚倍半硅氧烷和/或数均分子量为1000-50000的梯形聚倍半硅氧烷，其中，硅原子上为-R13的取代基与硅原子上为-OR11或-OCOR12的取代基的摩尔比优选为10∶1-6∶1。所述烷氧基封端的聚二甲基硅氧烷可以为甲氧基封端的聚二甲基硅氧烷和/或乙氧基封端的聚二甲基硅氧烷。所述笼状的聚倍半硅氧烷可以商购自美国HybridePlastic公司。所述梯形聚倍半硅氧烷可以参照CN1796441A公开的方法制备。
当所述有机硅含有六甲基环三硅氧烷和/或八甲基环四硅氧烷时，所述组合物还含有水，以100重量份环状硅氧烷为基准，所述水的含量可以为0.1-10重量份，优选为1-5重量份。
在固化剂的存在下，环氧树脂中的至少部分环氧基团开环形成羟基，所述有机硅可以与所述羟基发生缩合反应，从而通过化学键将所述有机硅与至少部分环氧树脂键连，改善了环氧树脂的耐水性，进而提高了由本发明的组合物制备的成型体的耐水性。
所述有机硅的含量可以根据所选用的环氧树脂的种类以及最终的具有透水作用的成型体的使用场合来确定。优选地，以100重量份环氧树脂为基准，所述有机硅的总含量为1-15重量份。当所述有机硅的含量低于上述范围时，很难改善环氧树脂的耐水性；当所述有机硅的含量高于上述范围时，将导致本发明的组合物的成本提高。从进一步平衡本发明的组合物的耐水性和成本的角度出发，以100重量份环氧树脂为基准，所述有机硅的含量更优选为3-15重量份。
根据本发明的用于制备具有透水作用的成型体的组合物，所述硅砂、环氧树脂、固化剂和有机硅分为独立存在的至少两部分，且其中的一个独立存在的部分含有固化剂，环氧树脂和/或有机硅不存在于该部分中。将所述固化剂与环氧树脂和/或有机硅分开，可以避免本发明的组合物在贮存过程中发生反应，从而使得根据本发明的组合物具有优异的贮存稳定性。优选地，所述环氧树脂与有机硅共同存在于一部分中，而所述硅砂和固化剂共同存在于另一部分中。
根据本发明的用于制备具有透水作用的成型体的组合物，所述组合物还可以含有光稳定剂。所述光稳定剂可以为本领域常用的各种光稳定剂，没有特别限定。例如：所述光稳定剂可以为二苯甲酮、水杨酸酯和苯并三唑中的一种或多种。以100重量份环氧树脂为基准，所述光稳定剂的含量可以为0.1-8重量份，优选为0.5-5重量份。
根据本发明的用于制备具有透水作用的成型体的组合物，所述组合物还可以含有抗氧剂。所述抗氧剂可以为本领域技术人员公知的各种用于抗氧化的物质。一般地，所述抗氧剂可以为亚磷酸酯抗氧剂和/或受阻酚抗氧剂中的一种或多种。以100重量份环氧树脂为基准，所述抗氧剂的含量可以为0.05-8重量份，优选为1-6重量份。具体地，所述抗氧剂可以为商购自台湾永光化学工业股份有限公司的牌号为TPP的亚磷酸酯抗氧剂，商购自台湾永光化学工业股份有限公司的牌号为1010的受阻酚类抗氧剂，商购自汽巴精化公司的牌号为Irganox B系列的亚磷酸酯与受阻酚复配抗氧剂。
根据本发明的用于制备具有透水作用的组合物，所述组合物还可以含有无机粘结剂，所述无机粘结剂可以为本领域常用的各种无机粘结剂，没有特别限定。所述无机粘结剂例如可以为硅酸盐和/或磷酸盐，优选为水泥。以100重量份硅砂为基准，所述无机粘结剂的含量可以为1-8重量份，优选为2-6重量份。
从进一步提高由本发明组合物制备的成型体的强度的角度出发，所述组合物还可以含有无机填料。所述无机填料可以为本领域常用的各种无机填料，没有特别限定。一般地，所述无机填料可以为硅藻土、膨润土和珍珠岩中的一种或多种。以100重量份硅砂为基准，所述无机填料的含量可以为1-8重量份，优选为2-5重量份。
所述光稳定剂、抗氧剂、无机粘结剂和无机填料优选不存在于含有固化剂的部分中。
本发明还提供了一种具有透水作用的成型体的制备方法，其中，该方法包括将根据本发明的组合物混合均匀、成型并固化。
根据本发明的制备具有透水作用的成型体的方法，优选按照如下步骤进行：将含有所述环氧树脂以及所述有机硅的混合物同时或分次与固化剂和硅砂混合均匀，然后进行成型和固化，从而得到本发明的成型体。
当采用上述方法制备本发明的成型体时，不仅可以获得组成均匀且性能均一的成型体；而且由此获得的成型体还具有优异的耐水性和长期透水性以及高的强度。
根据本发明的制备具有透水作用的成型体的方法，所述混合优选在溶剂存在下进行。所述溶剂可以为本领域常用的各种有机溶剂，只要所述溶剂可以溶解所述环氧树脂即可。一般地，所述溶剂可以为甲醇、乙醇、丙酮、乙酸乙酯、环己烷、二甲苯、甲苯和苯中的一种或多种。一般地，以100重量份环氧树脂为基准，所述溶剂的用量可以为1-25重量份。当所述溶剂的用量处于上述范围之内时，可以得到均匀的组合物。优选地，在获得均匀的混合物的前提下，从环保的角度出发，以100重量份环氧树脂为基准，所述溶剂的用量为3-20重量份。
根据本发明的制备具有透水作用的成型体的方法，优选在溶剂存在下，将环氧树脂和所述有机硅混合均匀，然后同时或分次与所述固化剂和硅砂混合均匀。所述溶剂可以在随后的成型过程中，通过施加压力和升高温度而被除去。
根据本发明的制备具有透水作用的成型体的方法，该方法还包括将含有所述环氧树脂以及所述有机硅的混合物同时或分次与固化剂、硅砂、光稳定剂、抗氧剂、无机粘结剂和无机填料混合均匀。
根据本发明的制备具有透水作用的成型体的方法，所述成型和固化可以分开进行也可以同时进行。即，根据本发明的制备具有透水作用的成型体的方法，可以在成型过程中进行固化，也可以成型之后进行固化。优选在成型之后进行固化。
本发明对于所述成型的方法没有特别限制，可以为本领域技术人员公知的各种方法。例如，可以在模具中，在施加压力的条件下，将本发明的组合物压制成型。所述模具可以为本领域技术人员熟知的各种材质的模具，没有特别限定，只要所述模具的尺寸满足具体的使用要求即可。确定压制所需要的压力的方法是本领域技术人员公知的，只要所述压力足以使本发明的组合物形成致密的成型体即可。一般地，所述压力可以为500-3500N/cm2，优选为500-2000N/cm2，时间可以5-120秒，优选为5-60秒。
本发明对于所述固化的条件也没有特别限定，只要所述固化的条件足以使所述环氧树脂固化并使至少部分所述有机硅与所述环氧树脂发生反应即可。一般地，所述固化的条件包括：温度为20-100℃，时间为1-168小时。优选地，所述固化的条件包括：温度为30-120℃，时间为3-80小时。
本发明还提供了由本发明的方法制得的具有透水作用的成型体。所述成型体可以为本领域常用的各种具有透水作用的制品，本发明实施例中制备的成型体为透水砖。根据本发明，所述成型体指具有一定形状和强度的制品。
以下结合实施例对本发明进行详细地描述。
以下实施例中根据JC/T945-2005规定的方法来测定透水砖的循环强度、透水系数以及在干态下的抗压强度，根据GBT 9966.1-2001规定的方法来测定透水砖在湿态下的抗压强度以及强度损失率。
实施例1
在110g环氧树脂(生产厂家：岳阳石化总厂环氧树脂厂，牌号：CYD-144的环氧树脂，环氧值为0.43mol/100g)中，加入16.5g四甲氧基硅烷(生产厂家：济南伟都化工科技有限公司)和8.8g的乙醇，混合均匀后，加入36g乙二胺(生产厂家：常州中南化工有限公司)混合得到胶液。然后把上述混合液添加至2.0kg硅砂(粒径为0.2-0.5mm)中并混合均匀。将得到的混合物倒入尺寸为100×200×45的钢制模具中，使用型号为YAW4605的液压机(生产厂家：上海新三思计量仪器制造有限公司)，在20℃下，施加3000N/cm2的压力，压制1分钟，然后卸去压力，在60℃下进行12小时的固化之后脱模，得到根据本发明的透水砖。该透水砖的各项性能指标在表1中示出。
对比例1
采用与实施例1相同的方法制备透水砖，不同的是，不添加四甲氧基硅烷。该透水砖各项性能指标在表1中示出。
实施例2
在260g环氧树脂(生产厂家：岳阳石化总厂环氧树脂厂，牌号：CYD-128，环氧值为0.5mol/100g)中，加入20.8g聚倍半硅氧烷(参照CN1796441A公开的方法制备，硅原子的侧基为甲基或羟基，且甲基与羟基的摩尔比为8∶1，数均分子量为3800)和20.8g的丙酮，混合均匀后，加入65g三甲基六亚甲基二胺(生产厂家：上海迈瑞尔化学技术有限公司)混合得到胶液。然后把上述混合液添加至2.0kg硅砂(粒径为0.2-0.5mm)中并混合均匀。将得到的混合物倒入尺寸为100×200×45的钢制模具中，使用型号为YAW4605的液压机(生产厂家：上海新三思计量仪器制造有限公司)，在25℃下施加2000N/cm2的压力，压制20秒，然后卸去压力，在20℃下进行80小时的固化之后脱模，得到根据本发明的透水砖。该透水砖的各项性能指标在表1中示出。
实施例3
在200g环氧树脂(生产厂家：岳阳石化总厂环氧树脂厂，牌号：CYD-144的环氧树脂，环氧值为0.43mol/100g)中，加入10g苯基三甲氧基硅烷(生产厂家：北京偶合科技有限公司)和20g的二甲苯，混合均匀后，再加入120g甲基四氢邻苯二甲酸酐(生产厂家：濮阳恵成化工有限公司)混合得到胶液。然后把上述混合液添加至2.0kg硅砂(粒径为0.2-0.5mm)中并混合均匀。将得到的混合物倒入尺寸为100×200×45的钢制模具中，使用型号为YAW4605的液压机(生产厂家：上海新三思计量仪器制造有限公司)，在30℃下施加1500N/cm2的压力，压制40秒，然后卸去压力，在50℃下进行24小时的固化之后脱模，得到根据本发明的透水砖。该透水砖的各项性能指标在表1中示出。
实施例4
在200g环氧树脂(生产厂家：上海树脂厂有限公司，牌号：ME-2，为亲水的环氧树脂，环氧值为0.35mol/100g)中，加入10g苯基三甲氧基硅烷(生产厂家：北京偶合科技有限公司)和20g的二甲苯，混合均匀后，再加入120g甲基四氢邻苯二甲酸酐(生产厂家：濮阳恵成化工有限公司)混合得到胶液。然后把上述混合液添加至2.0kg硅砂(粒径为0.2-0.5mm)的混合料中并混合均匀。将得到的混合物倒入尺寸为100×200×45的钢制模具中，使用型号为YAW4605的液压机(生产厂家：上海新三思计量仪器制造有限公司)，在30℃下施加1500N/cm2的压力，压制40秒，然后卸去压力，在100℃下进行12小时的固化之后脱模，得到根据本发明的透水砖。该透水砖的各项性能指标在表1中示出。
实施例5
在100g环氧树脂(其中，30g为购自北京合力化工有限公司的环氧值为0.43mol/100g的氢化双酚A环氧树脂，70g为购自上海树脂厂有限公司的牌号为ME-2的环氧值为0.35mol/100g的亲水的环氧树脂)中，加入15g八甲基环四硅氧烷(生产厂家：日本信越化学株式会社，型号：信越KF994)、0.75g水和15g的乙酸乙酯，混合均匀后，加入70g甲基六氢苯酐(生产厂家：濮阳恵成化工有限公司)混合得到胶液。然后把上述混合液添加至2.0kg硅砂(粒径为0.2-0.5mm)和70g水泥的混合料中混合均匀。将得到的混合物倒入尺寸为100×200×45的钢制模具中，使用型号为YAW4605的液压机(生产厂家：上海新三思计量仪器制造有限公司)，在30℃下施加1500N/cm2的压力，压制40秒，然后卸去压力，在100℃下进行12小时的固化之后脱模，得到根据本发明的透水砖。该透水砖的各项性能指标在表1中示出。
实施例6
在60g环氧树脂(其中，36g为购自北京合力化工有限公司的环氧值为0.43mol/100g的氢化双酚A环氧树脂，24g为购自上海树脂厂有限公司的牌号为ME-2的环氧值为0.35mol/100g的亲水的环氧树脂)中，加入6g甲氧基封端的聚二甲基硅氧烷(生产厂家：道康宁有机硅有限公司，型号为3037)，混合均匀；然后加入溶解于10g二甲苯中的2g光稳定剂UV-328(生产厂家：烟台市裕盛化工有限公司)和3g抗氧剂1010(商购自台湾永光化学工业股份有限公司)，混合均匀；接着加入15g固化剂T31(生产厂家：常州市华润复合材料有限公司)混合得到胶液。然后把上述混合液添加至2.0kg硅砂(粒径为0.2-0.5mm)和30g珍珠岩粉(生产厂家：信阳市恒业珍珠岩保温材料厂)的混合料中搅拌2分钟，混合均匀。将上述混合物倒入尺寸为100×200×45的钢制模具中，使用型号为YAW4605的液压机(生产厂家：上海新三思计量仪器制造有限公司)，在25℃下施加1000N/cm2的压力，压制50秒，然后卸去压力，在40℃下进行12小时的固化之后脱模，得到根据本发明的透水砖。该透水砖的各项性能指标在表1中示出。
表1
  干态的抗压强度(MPa)   湿态的抗压强度(MPa)  5个循环后的循环强度(MPa)  5个循环后的强度损失率(％)   透水系数(×10-2cm/s)
  实施例1   55   40   36.9   18   4.3
  对比例1   51   35   17.2   66.3   4.5
  实施例2   68   61   55.0   19.1   3.8
  实施例3   63   53   49.7   21.1   4.9
  实施例4   61   50   45.3   25.7   7.5
  实施例5   57   49   47.1   17.4   6.7
  实施例6   51   45   42.6   16.5   6.8
表1的数据显示，根据本发明的透水砖无论是干态还是湿态均具有高的抗压强度和透水系数，并且还具有高的循环强度和低的强度损失率，表明根据本发明的透水砖具有优异的抗压性能、耐水性以及透水性。

Claims (18)

1.一种用于制备具有透水作用的成型体的组合物，该组合物含有硅砂、环氧树脂和固化剂，其特征在于，该组合物还含有有机硅，所述有机硅为式1所示的硅烷、式2所示的线型硅氧烷、式3所示的环状硅氧烷、以及聚倍半硅氧烷中的一种或多种，所述硅砂、环氧树脂、固化剂和有机硅分为独立存在的至少两部分，其中的一个独立存在的部分含有固化剂，且环氧树脂和/或有机硅不存在于该部分中，
Figure FDA00002123275200011
其中，R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R14、R15、R16、R17、R18、R19、R20和R21各自独立地为-OR11、-OCOR12和-R13中的一种，R11和R12各自独立地为氢、C1-C5的直链或支链的烷基和苯基中的一种，R13为C1-C5的直链或支链的烷基，且R1、R2、R3和R4不同时为-R13，R5、R6、R7、R8、R9和R10不同时为-R13，m为1-10的整数，p为0-7的整数；所述聚倍半硅氧烷中硅原子的取代基各自独立地为-OR11、-OCOR12和-R13中的一种，且至少一个硅原子的取代基为-OR11或-OCOR12；
其中，以100重量份硅砂为基准，所述环氧树脂的含量为1-18重量份，以100重量份环氧树脂为基准，所述固化剂的含量为5-80重量份，所述有机硅的总含量为1-15重量份。
2.根据权利要求1所述的组合物，其中，所述硅砂的粒径为0.05-5mm。
3.根据权利要求1所述的组合物，其中，所述环氧树脂的环氧值为0.3-0.55mol/100g。
4.根据权利要求1所述的组合物，其中，至少部分所述环氧树脂为亲水的环氧树脂。
5.根据权利要求1所述的组合物，其中，所述固化剂为胺系固化剂和/或酸酐系固化剂。
6.根据权利要求5所述的组合物，其中，所述胺系固化剂为乙二胺、三甲基六亚甲基二胺、二乙基三胺、羟甲基乙二胺、一氰乙基乙二胺、二氰乙基乙二胺、二氰乙基己二胺、二氰二胺、孟烷二胺、胺乙基呱嗪、异佛尔酮二胺、二氨基环己烷、单环氧化合物与第一多胺化合物通过加成反应得到的胺、以及通过将苯酚与甲醛和第二多胺化合物在曼尼希反应条件下进行接触而得到的胺中的一种或多种，所述酸酐为甲基四氢邻苯二甲酸酐、甲基六氢苯酐、丁二酸酐和己二酸酐中的一种或多种；
其中，所述单环氧化合物为环氧丙烷和/或环氧乙烷，所述第一多胺化合物为乙二胺、丙二胺、丁二胺、戊二胺、己二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺和四乙烯五胺中的一种或多种，所述加成反应的条件包括：所述单环氧化合物与第一多胺化合物的摩尔比为1：1-1.2，温度为30-100℃，时间为2-8小时；所述第二多胺化合物为乙二胺、丙二胺、丁二胺、戊二胺、己二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺和四乙烯五胺中的一种或多种，所述曼尼希反应的条件包括：苯酚、甲醛与第二多胺化合物的摩尔比为1：1-1.5：1-1.5，温度为100-200℃，时间为1-10小时。
7.根据权利要求6所述的组合物，其中，所述胺系固化剂为羟乙基乙二胺、二羟乙基乙二胺、羟乙基二乙烯三胺、二羟乙基二乙烯三胺和羟乙基己二胺中的一种或多种。
8.根据权利要求1所述的组合物，其中，所述硅烷为四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、甲基二甲氧基硅烷和甲基二乙氧基硅烷中的一种或多种，所述硅氧烷为1,1,3,3-四甲氧基二硅氧烷、1,1,3,3-四乙氧基二硅氧烷、羟基封端的聚二甲基硅氧烷和烷氧基封端的聚二甲基硅氧烷中的一种或多种；所述环状的硅氧烷为六甲基环三硅氧烷和/或八甲基环四硅氧烷；所述聚倍半硅氧烷为笼状的聚倍半硅氧烷和/或数均分子量为1000-50000的梯形聚倍半硅氧烷。
9.根据权利要求8所述的组合物，其中，所述有机硅含有六甲基环三硅氧烷和/或八甲基环四硅氧烷，所述组合物还含有水，以100重量份环状硅氧烷为基准，所述水的含量为0.1-10重量份。
10.根据权利要求1所述的组合物，其中，所述组合物还含有光稳定剂、抗氧剂、无机粘结剂和无机填料中的一种或多种。
11.根据权利要求10所述的组合物，其中，以100重量份环氧树脂为基准，所述光稳定剂的含量为0.1-8重量份，所述抗氧剂的含量为0.05-8重量份；以100重量份硅砂为基准，所述无机粘结剂的含量为1-8重量份，所述无机填料的含量为1-8重量份。
12.根据权利要求10或11所述的组合物，其中，所述光稳定剂为二苯甲酮、水杨酸酯和苯并三唑中的一种或多种；所述抗氧剂为亚磷酸酯抗氧剂和/或受阻酚抗氧剂；所述无机粘结剂为硅酸盐和/或磷酸盐；所述无机填料为硅藻土、膨润土和珍珠岩中的一种或多种。
13.一种具有透水作用的成型体的制备方法，其特征在于，该方法包括将权利要求1-12中任意一项所述的组合物混合均匀、固化并成型。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述混合在溶剂存在下进行。
15.根据权利要求14所述的方法，其中，所述溶剂为甲醇、乙醇、丙酮、乙酸乙酯、环己烷、二甲苯、甲苯和苯中的一种或多种。
16.根据权利要求13所述的方法，其中，所述成型的条件包括：温度为15-50℃，压力为500-3500N/cm2，时间为5-120秒。
17.根据权利要求13所述的方法，其中，所述固化的条件包括：温度为20-100℃，时间为1-168小时。
18.一种由权利要求13-17中任意一项所述的方法制得的具有透水作用的成型体。
CN 201010177491 2010-05-14 2010-05-14 一种组合物和由该组合物制备的成型体及其制备方法 Active CN102241869B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 201010177491 CN102241869B (zh) 2010-05-14 2010-05-14 一种组合物和由该组合物制备的成型体及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 201010177491 CN102241869B (zh) 2010-05-14 2010-05-14 一种组合物和由该组合物制备的成型体及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102241869A CN102241869A (zh) 2011-11-16
CN102241869B true CN102241869B (zh) 2013-01-09

Family

ID=44960128

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN 201010177491 Active CN102241869B (zh) 2010-05-14 2010-05-14 一种组合物和由该组合物制备的成型体及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102241869B (zh)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102414700B1 (ko) * 2014-03-07 2022-06-29 주식회사 동진쎄미켐 실세스퀴옥산 복합 고분자를 이용한 플라스틱코팅방법
CN105316988A (zh) * 2014-08-05 2016-02-10 福建百花化学股份有限公司 透水地坪砖制备方法
CN105038677A (zh) * 2015-08-14 2015-11-11 周城良 一种装修用胶黏剂及其制备方法
CN107226648B (zh) * 2016-03-23 2020-04-28 湖北远固新型建材科技股份有限公司 一种金刚砂尾矿复合型砂基生态透水砖及其制备方法
CN112548030B (zh) * 2019-09-24 2022-09-13 沈阳铸造研究所有限公司 一种铸造砂型砂芯喷墨3d打印用硅砂的表面处理方法
CN113549300A (zh) * 2021-08-20 2021-10-26 广东四会互感器厂有限公司 一种环氧树脂组合物、制备方法及其应用

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB883521A (en) * 1957-04-12 1961-11-29 Ciba Ltd Coating process
CN101665340A (zh) * 2005-12-26 2010-03-10 北京仁创科技集团有限公司 一种耐候性透水材料及其用途
CN101696560A (zh) * 2005-12-26 2010-04-21 北京仁创科技集团有限公司 一种耐候性透水材料的用途

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS53127525A (en) * 1978-04-17 1978-11-07 Taisei Douro Kk Manufacture of paving mateiral

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB883521A (en) * 1957-04-12 1961-11-29 Ciba Ltd Coating process
CN101665340A (zh) * 2005-12-26 2010-03-10 北京仁创科技集团有限公司 一种耐候性透水材料及其用途
CN101696560A (zh) * 2005-12-26 2010-04-21 北京仁创科技集团有限公司 一种耐候性透水材料的用途

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JP昭53-127525 1978.11.07

Also Published As

Publication number Publication date
CN102241869A (zh) 2011-11-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102241869B (zh) 一种组合物和由该组合物制备的成型体及其制备方法
CN105949470B (zh) 一种超支化聚合物在增强透水沥青路面改性沥青粘结性中的应用
CN102443387B (zh) 一种疏水支撑剂及其制备方法
CN102503201B (zh) 一种预覆膜沙子及其制备方法以及复合透水砖
CN103103904B (zh) 复合透水砖及用于制作复合透水砖表层的混合料
CN103132423B (zh) 一种透水砖
CN102452807B (zh) 一种硅砂组合物及成型体和该成型体的制备方法
CN103664060A (zh) 一种预覆膜新沙及其制备方法以及复合透水砖
CN102555044B (zh) 一种砂基透水砖的制备方法
CN107805000B (zh) 一种环氧透水砖
CN102432786B (zh) 一种酚醛树脂及其制备方法以及一种支撑剂及其制备方法
CN109321223A (zh) 一种防砂剂、其制备方法以及用于油井防砂的用途
CN100478393C (zh) 有机硅改性羰基环氧复合材料
CN111908883B (zh) 一种复合粘结剂及其制备的透水面层覆膜颗粒、透水材料
CN107245922A (zh) 一种双层结构弹性透水砖及其制备方法
CN109516731A (zh) 无机透水保水环保砖的生产工艺
CN101463223B (zh) 一种环氧增强的韧性有机硅涂料
CN102531464B (zh) 一种砂基防水透气砖
CN104530436A (zh) 苯并噁嗪改性硅硼增粘剂及其制备方法和应用
CN105967729A (zh) 一种新型路面透水复合材料及其制备方法
CN109369085A (zh) 海绵城市生态透水路面砖及其制备方法
CN102400428A (zh) 一种透水砖及其制备方法
CN101659534B (zh) 植物纤维路面材料、制备方法及其施工方法
CN104016712A (zh) 一种彩色路用石料
CN107365547A (zh) 一种光亮水性环氧地坪漆及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
ASS Succession or assignment of patent right

Owner name: BEIJING RENCHUANG ECOLOGICAL ENVIROMENT PROTECTION

Free format text: FORMER OWNER: BEIJING RENCHUANG SCI-TECH GROUP CORP., LTD.

Effective date: 20150717

C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20150717

Address after: 100085 room B, building B511, Carnival building, 9 3rd Street, Haidian District, Beijing

Patentee after: BEIJING RECHSAND ECOLOGICAL ENVIRONMENT PROTECTION SCIENCE & TECHNOLOGY CO., LTD.

Address before: 100085, Beijing, Haidian District on the 3rd Street, No. 9, block B, room 508, room 5

Patentee before: Beijing Renchuang Sci-Tech Group Corp., Ltd.

C56 Change in the name or address of the patentee
CP03 Change of name, title or address

Address after: 100085 room B, block B509, Jiahua building, No. 9, 3rd Street, Beijing, Haidian District

Patentee after: Beijing Rechsand Ecological Environment Protection Science and Technology Co., Ltd.

Address before: 100085 room B, building B511, Carnival building, 9 3rd Street, Haidian District, Beijing

Patentee before: BEIJING RECHSAND ECOLOGICAL ENVIRONMENT PROTECTION SCIENCE & TECHNOLOGY CO., LTD.

CP03 Change of name, title or address

Address after: 246600, No. 1, general road, Yuexi Economic Development Zone, Anqing, Anhui

Patentee after: Anhui Renchuang ecological environmental Polytron Technologies Inc

Address before: 100085 room B, block B509, Jiahua building, No. 9, 3rd Street, Beijing, Haidian District

Patentee before: Beijing Rechsand Ecological Environment Protection Science and Technology Co., Ltd.

CP03 Change of name, title or address
CP01 Change in the name or title of a patent holder

Address after: 246600, No. 1, general road, Yuexi Economic Development Zone, Anqing, Anhui

Patentee after: Renchuang ecological environmental protection Polytron Technologies Inc

Address before: 246600, No. 1, general road, Yuexi Economic Development Zone, Anqing, Anhui

Patentee before: Anhui Renchuang ecological environmental Polytron Technologies Inc

CP01 Change in the name or title of a patent holder