CN102911632A - 一种高速铁路植筋用环氧锚固胶及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高速铁路植筋用环氧锚固胶及其制备方法，所述环氧锚固胶由质量比为100:(30~50)的A组分和B组分制备而成，其中：A组分原料所用环氧树脂为：环氧树脂E-44、环氧树脂E-51和双酚F型环氧树脂的复配物；B组分原料所用固化剂为聚醚胺固化剂、基础胺类固化剂和酚醛胺类固化剂的复配物，所述份数为质量份数。本发明高速铁路植筋用环氧锚固胶，其固化产物在满足植筋胶力学性能的基础上，脆性降低韧性增强，抗疲劳性能大大提高，满足在高速铁路植筋施工中对锚固胶的性能要求，且制备简单。

Description

一种高速铁路植筋用环氧锚固胶及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种高速铁路植筋用环氧锚固胶及其制备方法。
背景技术
锚固胶又称植筋胶，应用于幕墙、大理石安装框架固定、支架、广告牌、货架轨等所有钢结构与混凝土锚固承重领域。现有环氧树脂类材料制得的锚固胶固化后的复合材料都具有很强的脆性，使其抗疲劳性能大大降低，且在高速列车通过时由于高速对流冲击产生性能损失，使用寿命也大大缩短，安全性可靠性无法保障。
技术内容
本发明提供了一种高速铁路植筋用环氧锚固胶及其制备方法。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：
一种高速铁路植筋用环氧锚固胶，由质量比为100:(30~50)的A组分和B组分制备而成，其中：A组分原料包括如下组分：
Figure BDA00002388297200011
B组分原料包括如下组分：
Figure BDA00002388297200012
Figure BDA00002388297200021
所述份数为质量份数。
发明人经研究发现，上述各组分有很好的协同效应，综合使用的效果远远大于各组分单独使用的效果之和。
为了提高产品力学性能，延长产品使用寿命，A组分原料中，增韧剂为反应型环氧增韧剂CYH-277、增韧剂QS-BE或增韧剂CYH-277中一种或两种以上任意配比的混合物；偶联剂为硅烷偶联剂KH560；消泡剂为有消泡剂BYK A525或消泡剂BYK A-530或两者任意配比的混合物。
为了进一步提高产品力学性能，延长产品使用寿命，优选，B组分原料中，聚醚胺固化剂为聚醚胺D400，基础胺类固化剂为基础胺N-AEP，酚醛胺类固化剂为酚醛胺TZ500；A组分原料和B组分原料中，触变剂均为气相法白炭黑。
发明人认为，上述环氧树脂E-44，是为了增加在潮湿环境下胶体与底材的粘结力，同时加入部分E-51环氧树脂和双酚F环氧树脂适当提升改善胶体的交联密度，同时降低了在气温较低时的树脂粘度；加入CYH-277作为增韧剂，改善了环氧树脂的脆性并降低树脂的粘度，与环氧树脂和固化剂均能很好的互溶；活性硅微粉和活性碳酸钙复配后作为填料，以提高胶体的粘结强度、交联强度；加入偶联剂KH560以提高粘结强度；消泡剂BYKA-525，属于高粘度、无溶剂体系专用消泡，消泡效果好，上述各组分复配使用后协同效应很明显。
上述高速铁路植筋用环氧锚固胶的制备方法，包括如下步骤：
（1）A组分的制备：
①将10-30份的环氧树脂E-44、10-30份的环氧树脂E-51、10-20份的双酚F型环氧树脂、2-8份的增韧剂、0.5-1份的偶联剂和0.1-0.5份的消泡剂混匀；
②将步骤①所得物料与1-5份的触变剂混匀；
③将步骤②所得物料与20-60份的活性硅微粉和5-15份的活性碳酸钙粉混匀，得A组分；
（2）B组分的制备：
①将5-15份的聚醚胺固化剂、4-10份的基础胺类固化剂和5-15份的酚醛胺类固化剂混匀；
②将步骤①所得物料与0.2-0.8份的触变剂混匀；
③将步骤②所得物料与10-20份的活性硅微粉混匀，得B组分；
(3)将质量比为100:(30~50)的A组分和B组分混匀，得高速铁路植筋用环氧锚固胶。
本发明高速铁路植筋用环氧锚固胶，其固化产物在满足植筋胶力学性能的基础上，脆性降低韧性增强，抗疲劳性能大大提高，满足在高速铁路植筋施工中对锚固胶的性能要求，且制备简单。
具体实施方式
为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。
实施例1
A组分原料，按质量份数计算：
Figure BDA00002388297200031
B组分原料，按质量份数计算：
Figure BDA00002388297200041
第一步，A组分的配制：将质量份数为10份的环氧树脂E-44，30份的环氧树脂E-51，10份的NPEF-170双酚F环氧树脂，7.9份的CYH-277即武汉森茂精细化工有限公生产的CYH-277反应型环氧增韧剂，1份的KH-560即南京曙光化工集团有限公司生产的硅烷偶联剂KH-560(化学式γ-（2，3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷)，0.1份的BYK A-525即德国毕克化学公司生产的BYK牌A525消泡剂加入搅拌桶中，搅拌均匀；加入1份的白炭黑，高速分散使其形成触变性；加入35份的活性硅微粉，5份的活性碳酸钙粉，搅拌使其分散均匀，抽真空后进行灌装。
第二步，B组分的配制：将质量份数为5份的聚醚胺固化剂D400，9.8份的基础胺类固化剂N-AEP，5份的酚醛胺类固化剂TZ500加入搅拌桶中，搅拌均匀；加入0.2份的白炭黑，高速分散使其形成触变性；加入10份的活性硅微粉，搅拌使其分散均匀，抽真空后进行灌装。
第三步，将A、B组分按灌装完毕后，通过静态混合管挤出后，即制得高速铁路植筋用环氧锚固胶，A组分和B组分质量比为100:30。
本发明的使用方法：使用时在胶管前端安装好静态混合管，将胶体通过专用胶枪通过静态混合管挤出，直接落入待锚固的孔内，再将待锚固的带肋钢筋后套筒旋转插入孔内，待完成后禁止再移动钢筋或套筒，静待锚固胶固化。
测得各项性能测试数据见表1.
表1
测试项目 参照标准 测试数据
1 劈裂抗拉强度；MPa GB/T 50367-2006附录G 14.2
2 抗弯强度；MPa GB/T 2570-1986 67.9
3 抗压强度；MPa GB/T 2569-1986 75.9
4 钢-钢(钢套筒法)拉伸剪切强度标准值；MPa GB/T 50367-2006附录J 25.9
5 钢-钢拉伸剪切强度标准值；MPa GB/T 7124-1986 18.9
6 C30混凝土拉拔；MPa GB/T 50367-2006附录K 13.4
7 C55混凝土钢套筒拉拔；kN 拉拔仪拉拔 265
实施例2
A组分原料，按质量份数计算：
B组分原料，按质量份数计算：
Figure BDA00002388297200052
第一步，A组分的配制：将质量份数为30份的环氧树脂E-44，10份的环氧树脂E-51，17份的NPEF-170双酚F环氧树脂，2份的增韧剂QS-BE即北京金岛骑士材料科技有限公司生产的QS-BE增韧剂，0.5份的KH-560即南京曙光化工集团有限公司生产的硅烷偶联剂KH-560(化学式γ-（2，3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷)，0.5份的BYKA-530即德国毕克化学公司生产的BYK牌A530消泡剂加入搅拌桶中，搅拌均匀；加入5份的白炭黑，高速分散使其形成触变性；加入20份的活性硅微粉，15份的活性碳酸钙粉，搅拌使其分散均匀，抽真空后进行灌装。
第二步，B组分的配制：将质量份数为15份的聚醚胺固化剂D400，4份的基础胺类固化剂N-AEP，10.2份的酚醛胺类固化剂TZ500加入搅拌桶中，搅拌均匀；加入0.8份的白炭黑，高速分散使其形成触变性；加入20份的活性硅微粉，搅拌使其分散均匀，抽真空后进行灌装。
第三部，将A、B组分按灌装完毕后，通过静态混合管挤出后，即制得高速铁路植筋用环氧锚固胶，A组分和B组分质量比为100:50。
本发明的使用方法：使用时在胶管前端安装好静态混合管，将胶体通过专用胶枪通过静态混合管挤出，直接落入待锚固的孔内，再将待锚固的带肋钢筋后套筒旋转插入孔内，待完成后禁止再移动钢筋或套筒，静待锚固胶固化。
测得各项性能测试数据见表2。
表2
测试项目 参照标准 测试数据
1 劈裂抗拉强度；MPa GB/T 50367-2006附录G 15.3
2 抗弯强度；MPa GB/T 2570-1986 71.3
3 抗压强度；MPa GB/T 2569-1986 80.9
4 钢-钢(钢套筒法)拉伸剪切强度标准值；MPa GB/T 50367-2006附录J 26.8
5 钢-钢拉伸剪切强度标准值；MPa GB/T 7124-1986 19.7
6 C30混凝土拉拔；MPa GB/T 50367-2006附录K 14.0
7 C55混凝土钢套筒拉拔；kN 拉拔仪拉拔 258
实施例3
A组分原料，按质量份数计算：
Figure BDA00002388297200061
B组分原料，按质量份数计算：
Figure BDA00002388297200062
Figure BDA00002388297200071
第一步，A组分的配制：将质量份数为20份的环氧树脂E-44，18份的环氧树脂E-51，10份的双酚F型环氧树脂，6份的CYH-277即武汉森茂精细化工有限公生产的CYH-277反应型环氧增韧剂，0.5份的KH-560即南京曙光化工集团有限公司生产的硅烷偶联剂KH-560(化学式γ-（2，3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷)，0.2份的BYKA-525即德国毕克化学公司生产的BYK牌A525消泡剂加入搅拌桶中，搅拌均匀；加入3份的白炭黑，高速分散使其形成触变性；加入32.3份的活性硅微粉，10份的活性碳酸钙粉，搅拌使其分散均匀，抽真空后进行灌装。
第二步，B组分的配制：将质量份数为10份的聚醚胺固化剂D400，7份的基础胺类固化剂N-AEP，10份的酚醛胺类固化剂TZ500加入搅拌桶中，搅拌均匀；加入0.5份的白炭黑，高速分散使其形成触变性；加入12.5份的活性硅微粉，搅拌使其分散均匀，抽真空后进行灌装。
第三部，将A、B组分按灌装完毕后，通过静态混合管挤出后，即制得高速铁路植筋用环氧锚固胶，A组分和B组分质量比为100:40。
本发明的使用方法：使用时在胶管前端安装好静态混合管，将胶体通过专用胶枪通过静态混合管挤出，直接落入待锚固的孔内，再将待锚固的带肋钢筋后套筒旋转插入孔内，待完成后禁止再移动钢筋或套筒，静待锚固胶固化。
测得各项性能测试数据见表3。
表3
测试项目 参照标准 测试数据
1 劈裂抗拉强度；MPa GB/T 50367-2006附录G 18.3
2 抗弯强度；MPa GB/T 2570-1986 90.6
3 抗压强度；MPa GB/T 2569-1986 95.8
4 钢-钢(钢套筒法)拉伸剪切强度标准值；MPa GB/T 50367-2006附录J 36.9
5 钢-钢拉伸剪切强度标准值；MPa GB/T 7124-1986 23.3
6 C30混凝土拉拔；MPa GB/T 50367-2006附录K 16.1
7 C55混凝土钢套筒拉拔；kN 拉拔仪拉拔 330

Claims (6)

1.一种高速铁路植筋用环氧锚固胶，其特征在于：由质量比为100:(30~50)的A组分和B组分制备而成，其中：A组分原料包括如下组分：
Figure FDA00002388297100011
B组分原料包括如下组分：
Figure FDA00002388297100012
所述份数为质量份数。
2.如权利要求1所述的高速铁路植筋用环氧锚固胶，其特征在于：A组分原料中，增韧剂为热塑性弹性体类环氧增韧剂，偶联剂为端环氧基硅烷偶联剂，消泡剂为有机硅类消泡剂。
3.如权利要求2所述的高速铁路植筋用环氧锚固胶，其特征在于：A组分原料中，增韧剂为反应型环氧增韧剂CYH-277、增韧剂QS-BE或增韧剂CYH-277中一种或两种以上任意配比的混合物；偶联剂为硅烷偶联剂KH560；消泡剂为消泡剂BYKA525或消泡剂BYK A-530或两者任意配比的混合物。
4.如权利要求1至3任意一项所述的高速铁路植筋用环氧锚固胶，其特征在于：B组分原料中，聚醚胺固化剂为聚醚胺D400，基础胺类固化剂为基础胺N-AEP，酚醛胺类固化剂为酚醛胺TZ500。
5.如权利要求1至3任意一项所述的高速铁路植筋用环氧锚固胶，其特征在于：A组分原料和B组分原料中，触变剂均为气相法白炭黑。
6.权利要求1至5任意一项所述的高速铁路植筋用环氧锚固胶的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
（1）A组分的制备：
①将10-30份的环氧树脂E-44、10-30份的环氧树脂E-51、10-20份的双酚F型环氧树脂、2-8份的增韧剂、0.5-1份的偶联剂和0.1-0.5份的消泡剂混匀；
②将步骤①所得物料与1-5份的触变剂混匀；
③将步骤②所得物料与20-60份的活性硅微粉和5-15份的活性碳酸钙粉混匀，得A组分；
（2）B组分的制备：
①将5-15份的聚醚胺固化剂、4-10份的基础胺类固化剂和5-15份的酚醛胺类固化剂混匀；
②将步骤①所得物料与0.2-0.8份的触变剂混匀；
③将步骤②所得物料与10-20份的活性硅微粉混匀，得B组分；(3)将质量比为100:(30~50)的A组分和B组分混匀，得高速铁路植筋用环氧锚固胶。
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