CN102358686A - 水性环氧水泥砂浆 - Google Patents
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Abstract
水性环氧水泥砂浆，涉及化学工业领域中的涂料生产技术领域。本发明由A组份、B组份和C组份组成，A组份为高性能硅丙改性水性环氧乳液，B组份为混合改性胺固化剂，C组份为由水泥、细骨料和粉料组成的混合干料。本发明成膜综合性能可与溶剂型环氧树脂相匹配的水平，其中该体系中的硅氧键有较大的键能和较小的表面能，提高了水泥砂浆的耐老化性、耐热性、耐油性、耐水性、耐沉淀性、耐介质性及电性能，其物理力学性能好，耐化学稳定性高，可应用于水泥混凝土基面的防护。
Description
技术领域
本发明涉及化学工业领域中的涂料生产技术领域。
背景技术
目前国内市场上聚合物水泥砂浆主要种类有氯丁胺乳、聚丙烯酸酯乳液、乙烯-醋酸、乙烯共聚物、聚氯酯、环氧乳液等。其中，以水性环氧类聚合物水泥砂浆及腻子综合性能指标最为突出。水性环氧乳液通常采用机械法、相反转发和化学酸性法三种方法生产。
环氧树脂较难通过机械乳化形成稳定的乳液。用于制备环氧乳液的表面活性剂种类不多，较合适的乳化剂是选择含有一定长度氧化乙烯链节的阴离子型表面活性剂，这种方法工艺简便、表面活性剂用量少，缺点是乳液中环氧树脂的粒径较大，粒子形状不规则，所得到的水性环氧乳液稳定性差。
相反转发制备水性环氧乳化是在高速剪切作用下将外加入表面活性剂和环氧树脂混合均匀，然后缓慢加入去离子水，使体系逐步由油色水向水色油转变，形成均匀稳定的水可稀释体系。这种方法的缺点是存在较多的表面活性剂，成膜后胶膜的硬度、耐水性、耐化学性等较差，适用期短。
化学酸性法是通过对环氧水分子酸 ，将离子基团或极性基团引入环氧分子非极性链上，使之成为亲水亲油的两亲性聚合物。这种方法有非离子型酸性法和阴离子型酸性法、阳离子型酸性法。
由于环氧树脂是线型结构的热固体树脂，必须加入固化剂才能转发生化学 反应，改变原来可溶可熔的性质而变成不溶不熔的网状结构，显示出优异的性能。如果环氧树脂与固化剂之间在亲水性和疏水性方面存在很大差异，将会导致在溶液参数上的不相匹配，会对涂膜产生不利影响，最终由于树脂和固化剂分布不均匀，即影响性能。
发明内容
本发明旨在提供一种物理力学性能好、耐化学稳定性高的水性环氧水泥砂浆。
本发明由A组份、B组份和C组份组成，所述A组份、B组份与C组份的重量比为100︰10～10.8︰250；所述A组份为高性能硅丙改性水性环氧乳液，B组份为混合改性胺固化剂，C组份为由水泥、细骨料和粉料组成的混合干料。
本发明以高性能硅丙改性水性环氧乳液为基础，以混合改性胺类化合物为固化剂，其成膜综合性能可与溶剂型环氧树脂相匹配的水平，其中该体系中的硅氧键有较大的键能和较小的表面能，提高了水泥砂浆的耐老化性、耐热性、耐油性、耐水性、耐沉淀性、耐介质性及电性能，其物理力学性能好，耐化学稳定性高，可应用于水泥混凝土基面的防护。
本发明突出的优点是：（1）无毒、无味、不燃、低VOC、水为溶剂；（2）可在潮湿环境条件下固化成膜；（3）生产与施工方法简易；（4）具有优异的物理机械性能，耐温性、耐水性、耐盐雾性、耐化学药品性。
本发明高性能硅丙改性水性环氧乳液具有壳体与核层互穿接枝聚合的结构，所述核层由低分子双酚A环氧树脂、环氧基硅氧烷与丙烯酸酯组成接枝聚合而得，所述壳体是由含羟基硅氧烷和丙烯酸酯组成。
本发明所述环氧基硅氧烷为β-（3.4环氧环乙基三甲基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲基硅烷、八甲基环四硅氧烷或乙烯基三乙氧基硅烷中的至少任意一种。
本发明所述羟基硅氧烷为β-（3.4环氧环乙基三甲基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲基硅烷、八甲基环四硅氧烷或乙烯基三乙氧基硅烷中的至少任意一种。
本发明所述丙烯酸酯为甲基丙烯酸、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯腈、苯乙烯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯或丙烯酸2-乙基己酯中的至少任意一种。
本发明所述混合改性胺固化剂为175胺聚合物、xy593改性胺化合物或混合改性芳酯胺加成物D9340中的至少任意一种。
本发明方便生产加工，工艺简便，节能环保，施工简易，对水汽、温度敏感不大，对底材附着力极好，可明显提高混凝土强度、韧性、抗渗透性及抗化学介质性能，优于其它类型水泥砂浆聚合物。
其中：细骨料选自石英砂，粉料选自石英粉和滑石粉。
具体实施方式
一、制备高性能硅丙改性水性环氧乳液
称取去离子水304.2kg，含双键的聚醚硫酸盐13kg，甲基丙烯酰胺异丙基磺酸盐10.5kg，1—丙烯氧基2—羟基丙烷磺酸钠10.5kg，含双键的聚醚5kg，丙烯酰胺3.5kg，碳酸氢钠0.5kg，过硫酸钠0.8kg，618环氧树脂282kg，异辛基缩水甘油醚18kg，加入反应釜内，在搅拌条件下升温至80~90℃，开始滴加β—（3.4环氧环己基）乙基三甲基硅烷6kg，甲基丙烯酸0.5kg，甲基丙烯酸缩水甘油酯0.2kg，苯乙烯5.7kg，甲基丙烯酸甲酯5.75kg，丙烯酸丁酯1.35kg，丙烯酸异辛酯1.5kg，混合料30min滴完，85~90℃反应2小时。然后开始滴加预乳化混合料：去离子水129.4kg，含双键的聚醚硫酸盐5kg，含双键的聚醚2kg，碳酸氢钠0.3kg，甲基丙烯酰胺异丙基磺酸盐2kg，1—丙烯氧基2—羟基丙烷磺酸钠1kg，丙烯酰胺2kg，过硫酸钠1.6kg，乙烯基三乙氧基硅烷3.5kg，八甲基环四硅氧烷4.5kg，甲基丙烯酸缩水甘油酯1.5kg，甲基丙烯酸5kg，苯乙烯75.5kg，甲基丙烯酸甲酯50.5kg，丙烯酸丁酯29kg，丙烯酸异辛酯15kg，滴加时间为2~3小时，反应温度为80~85℃，滴完后升温至85~90℃，保温反应3~3.5小时，降温至50℃以下，用碱性溶液调节PH值6—7，再加聚硅氧烷—聚醚共聚物1.5kg，2—正辛基—4—异噻唑林—3—酮并咪唑2kg，即得高性能硅丙改性水性环氧乳液。
二、制备水性环氧砂浆
A组份：高性能硅丙改性水性环氧乳液275kg。
B组份：混合改性胺固化剂27kg，其中，混合改性胺固化剂为175胺聚合物、xy593改性胺化合物或混合改性芳酯胺加成物D9340中的至少任意一种。
C组份：水泥410kg，石英砂137kg，石英粉137kg。
使用时将A、B、C组份混合搅拌均匀，可用适量水调施工需要的稠度，还可加入适量减水剂和消泡剂，混合搅拌均匀即为水性环氧砂浆。
本发明水泥砂浆性能指标实测如下：
| 检测项目 | 性能指标 | 检测方法 | 本发明水泥砂浆 |
| 抗压强度 | ≥30/MPa | GB/T77374—2008 | 40 |
| 抗拉强度 | ≥4.5/MPa | GB/T50217—2002 | 6.0 |
| 与水泥基石层粘结强度 | ≥1.5/MPa | GB/T77374—2008 | 2.5 |
| 与铁板基石层粘结强度 | ≥1.5/MPa | GB/T77374—2008 | 2.5 |
| 抗渗透性 | ≥1.5/MPa | JC/T984—2000 | 1.5 |
| 吸水率 | ≤4% | DC/T5126—2001 | 3.5 |
| 使用温度 | ≤80℃ | GB/T50046—2008 | 80 |
Claims (6)
1.水性环氧水泥砂浆，由A组份、B组份和C组份组成，所述A组份、B组份与C组份的重量比为100︰10～10.8︰250；所述A组份为高性能硅丙改性水性环氧乳液，B组份为混合改性胺固化剂，C组份为由水泥、细骨料和粉料组成的混合干料。
2.根据权利要求1所述水性环氧水泥砂浆，其特征在于所述高性能硅丙改性水性环氧乳液具有壳体与核层互穿接枝聚合的结构，所述核层由低分子双酚A环氧树脂、环氧基硅氧烷与丙烯酸酯组成接枝聚合而得，所述壳体是由含羟基硅氧烷和丙烯酸酯组成。
3.根据权利要求2所述水性环氧水泥砂浆，其特征在于：所述环氧基硅氧烷为β-（3.4环氧环乙基三甲基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲基硅烷、八甲基环四硅氧烷或乙烯基三乙氧基硅烷中的至少任意一种。
4.根据权利要求2所述水性环氧水泥砂浆，其特征在于：所述羟基硅氧烷为β-（3.4环氧环乙基三甲基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲基硅烷、八甲基环四硅氧烷或乙烯基三乙氧基硅烷中的至少任意一种。
5.根据权利要求2所述水性环氧水泥砂浆，其特征在于：所述丙烯酸酯为甲基丙烯酸、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯腈、苯乙烯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯或丙烯酸2-乙基己酯中的至少任意一种。
6.根据权利要求1所述水性环氧水泥砂浆，其特征在于：所述混合改性胺固化剂为175胺聚合物、xy593改性胺化合物或混合改性芳酯胺加成物D9340中的至少任意一种。
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| CN104261765A (zh) * | 2014-09-29 | 2015-01-07 | 小浪底水利水电工程有限公司 | 一种环氧树脂聚合物砂浆及其生产工艺 |
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