CN103224768A - 植筋胶及其制备方法 - Google Patents

Abstract

一种植筋胶，由组分A和组分B按重量比3~4:1混合而成，按质量份数计，组分A包含100份环氧树脂、45~60份填料I、5~10份添加剂；组分B包含100份改性固化剂、75~85填料II；将环氧树脂、填料I、添加剂依次加入，50~70℃下搅拌混合30~50min；将基础固化剂、改性剂、催化剂置于反应釜中，在温度60±5℃，压力0.2~0.3Mpa下，反应2~3小时，加入填料II，50~70℃下搅拌混合30~50min；将组分A和组分B按比例混合，即得植筋胶。本发明通过对环氧树脂进行改良，使其固化产物在满足植筋胶力学性能的基础上，也使得硬脆性降低而柔性增强以及抗疲劳强度大大提高。

Description

植筋胶及其制备方法

技术领域

本发明涉及建筑材料技术领域，具体涉及一种植筋胶及其制备方法。 

背景技术

植筋技术是采用高强度的化学胶粘剂，使钢筋、螺杆等与混凝土产生超强锚固力，从而达到预埋效果。施工后产生高负荷承载力，不易产生移位、拔出，并且耐水、耐碱性能良好，无需作任何防水处理。由于其通过化学粘合固定，不但对基材不会产生膨胀破坏，而且对结构有补强作用。施工简便迅速，安全并符合环保要求，是建筑工程中钢筋混凝土结构改变、加固有效的方法。植筋强度最终取决于钢筋、混凝土及钢筋与混凝土的结合强度。 

植筋技术中所用的植筋胶是由合成树脂、填充材料及化学助剂组成的建筑结构粘接加固材料。具有锚固力强、施工简捷、材料成本低、耐腐蚀性等特点，适用于新老建筑物联接、建筑物抗震加固、设备基础锚固以及砖混建筑结构的补强，主要用于建筑安装、工程抗震加固、混凝土植筋、桥梁堤坝裂缝修复等。但目前大多数环氧树脂类材料制得的植筋胶固化后具有很强的晶体性质，即固化后结构较为规整，属于热力学熵较低的材料，这种材料具有很强的结晶性，在宏观表现上，力学性质为脆、硬，其抗疲劳性能大大降低，使用寿命也大大缩短。 

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提供一种性能优异的植筋胶及其制备方法。 

为达到上述目的，本发明采用下述的技术方案： 

本发明的植筋胶，由组分A和组分B混合配制而成，组分A和组分B的混合配比按重量计为A:B=3~4:1； 

所述的组分A，按照质量份数计，包含下述物质： 

环氧树脂  100 

填料I     45~60 

添加剂    5~10 

优选的，所述的环氧树脂为双酚A型环氧树脂、酚醛化环氧树脂、氨基环氧树脂中的一种或两种以上。 

优选的，所述的填料I为硅微粉、气相二氧化硅、碳酸钙、滑石粉中的一种或两种以上的混合物。 

所述的添加剂，按照质量份数计，包含下述物质： 

防流挂剂  1~2 

防沉剂    1~3 

湿润剂    1~3 

优选的，所述的防流挂剂为气相二氧化硅。 

优选的，所述的防沉剂为聚酰胺蜡。 

优选的，所述的湿润剂为有机硅类湿润剂。 

所述的组分B，按照质量份数计，包含下述物质： 

改性固化剂  100 

填料II      75~85 

所述的改性固化剂，按照质量份数计，包含下述物质： 

基础固化剂  100 

改性剂    10~15 

催化剂    0.1~0.2 

优选的，所述的填料II为硅微粉、气相二氧化硅、碳酸钙、滑石粉中的一种或两种以上的混合物。 

优选的，所述的基础固化剂为二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺和多乙烯多胺中的一种或两种以上。 

优选的，所述的改性剂为端羟基聚丁二烯、端羟基聚酯和端羟基聚醚中的一种或两种以上。 

优选的，所述的催化剂为硬脂酸锌、环烷酸钴和环烷酸锌中的一种或两种以上。 

本发明的植筋胶的制备方法，包括以下步骤： 

（1）组分A的制备： 

将环氧树脂、填料I、各添加剂依次加入，50~70℃下搅拌混合30~50min； 

（2）组分B的制备： 

将基础固化剂、改性剂、催化剂置于反应釜中，在温度60±5℃，压力0.2~0.3Mpa下，反应2~3小时，加入填料II，50~70℃下搅拌混合30~50min； 

（3）混合配置： 

将步骤（1）得到的组分A和步骤（2）得到的组分B按比例混合配制，即得植筋胶。 

本发明通过对环氧树脂进行改良，增强其固化产物的混乱度，使其热力学熵增大，降低其结晶性，使其固化产物在满足植筋胶力学性能的基础上，也使得硬脆性降低而柔性增强以及抗疲劳强度大大提高。 

具体实施方式

本发明的植筋胶，由组分A和组分B混合配制而成，组分A和组分B的混合配比按重量计为A:B=3~4:1； 

所述的组分A，按照质量份数计，包含下述物质： 

环氧树脂  100 

填料I     45~60 

添加剂    5~10 

优选的，所述的环氧树脂为双酚A型环氧树脂、酚醛化环氧树脂、氨基环氧树脂中的一种或两种以上。 

优选的，所述的填料I为硅微粉、气相二氧化硅、碳酸钙、滑石粉中的一种或两种以上的混合物。 

所述的添加剂，按照质量份数计，包含下述物质： 

防流挂剂  1~2 

防沉剂    1~3 

湿润剂    1~3 

优选的，所述的防流挂剂为气相二氧化硅。 

优选的，所述的防沉剂为聚酰胺蜡。 

优选的，所述的湿润剂为有机硅类湿润剂。 

所述的组分B，按照质量份数计，包含下述物质： 

改性固化剂  100 

填料II      75~85 

所述的改性固化剂，按照质量份数计，包含下述物质： 

基础固化剂  100 

改性剂    10~15 

催化剂    0.1~0.2 

优选的，所述的填料II为硅微粉、气相二氧化硅、碳酸钙、滑石粉中的一种或两种以上的混合物。 

优选的，所述的基础固化剂为二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺和多乙烯多胺中的一种或两种以上。 

优选的，所述的改性剂为端羟基聚丁二烯、端羟基聚酯和端羟基聚醚中的一种或两种以上。 

优选的，所述的催化剂为硬脂酸锌、环烷酸钴和环烷酸锌中的一种或两种以上。 

本发明的植筋胶的制备方法，包括以下步骤： 

（1）组分A的制备： 

将环氧树脂、填料I、各添加剂依次加入，50~70℃下搅拌混合30~50min； 

（2）组分B的制备： 

将基础固化剂、改性剂、催化剂置于反应釜中，在温度60±5℃，压力0.2~0.3Mpa下，反应2~3小时，加入填料II，50~70℃下搅拌混合30~50min； 

（3）混合配置： 

将步骤（1）得到的组分A和步骤（2）得到的组分B按比例混合配制，即得植筋胶。 

下面将通过本发明的实施例进行详细说明。 

实施例1 

称取双酚A型环氧树脂50kg，硅微粉25kg，气相二氧化硅0.5kg，改性聚酰胺蜡粉1kg以及有机硅类湿润扩展剂1kg，依次放入捏合机中混合，混合搅拌过程中温度为50℃，时间为50min，得到组分A； 

称取二乙烯三胺30kg、端羟基聚丁二烯3kg、硬脂酸锌0.03kg在反应釜中，在温度55℃，压力0.2Mpa下，反应3小时，得改性后的基础固化剂，然后称取改性后的基础固化剂10kg，和7.5kg的硅微粉在捏合机中混合，混合搅拌过程中温度为50℃，时间为50min，得到组分B; 

将得到的组分A和组分B按A:B的质量比为3:1的比例混合配制即得植筋胶。 

实施例2 

称取双酚A型环氧树脂50kg，滑石粉30kg，气相二氧化硅2kg，改性聚酰胺蜡粉3kg以及有机硅类湿润扩展剂3kg，依次放入捏合机中混合，混合搅拌过程中温度为70℃，时间为30min，得到组分A； 

称取二乙烯三胺30kg、端羟基聚丁二烯4.5kg、硬脂酸锌0.06kg在反应釜中，在温度65℃，压力0.3Mpa下，反应2小时，得改性后的基础固化剂，然后称取改性后的基础固化剂10kg，和8.5kg的滑石粉在捏合机中混合，混合搅拌过程中温度为70℃，时间为30min，得到组分B; 

将得到的组分A和组分B按A:B的质量比为4:1的比例混合配制即得植筋胶。 

实施例3 

称取双酚A型环氧树脂50kg，碳酸钙28kg，气相二氧化硅1.5kg，改性聚酰胺蜡粉2kg以及有机硅类湿润扩展剂2kg，依次放入捏合机中混合，混合搅拌过程中温度为60℃，时间为40min，得到组分A； 

称取二乙烯三胺30kg、端羟基聚丁二烯4kg、硬脂酸锌0.05kg在反应釜中，在温度60℃，压力0.2Mpa下，反应2.5小时，得改性后的基础固化剂，然后称取改性后的基础固化剂10kg，和8kg的碳酸钙在捏合机中混合，混合搅拌过程中温度为60℃，时间为40min，得到组分B; 

将得到的组分A和组分B按A:B的质量比为3.5:1的比例混合配制即得植筋胶。 

实施例4 

称取氨基环氧树脂50kg，硅微粉10kg和碳酸钙15kg，气相二氧化硅0.5kg，改性聚酰胺蜡粉1kg以及有机硅类湿润扩展剂1kg，依次放入捏合机中混合，混合搅拌过程中温度为50℃，时间为50min，得到组分A； 

称取三乙烯四胺30kg、端羟基聚酯3kg、环烷酸钴0.03kg在反应釜中，在温度55℃，压力0.2Mpa下，反应3小时，得改性后的基础固化剂，然后称取改性后的基础固化剂10kg，和共计7.5kg的硅微粉（3kg）和碳酸钙（4.5kg）在捏合机中混合，混合搅拌过程中温度为50℃，时间为50min，得到组分B; 

将得到的组分A和组分B按A:B的质量比为3:1的比例混合配制即得植筋胶。 

实施例5 

称取酚醛化环氧树脂50kg，硅微粉10kg和滑石粉15kg，气相二氧化硅0.5kg，改性聚酰胺蜡粉1kg以及有机硅类湿润扩展剂1kg，依次放入捏合机中混合，混合搅拌过程中温度为50℃，时间为50min，得到组分A； 

称取四乙烯五胺30kg、端羟基聚醚3kg、环烷酸锌0.03kg在反应釜中，在温度55℃，压力0.2Mpa下，反应3小时，得改性后的基础固化剂，然后称取改 性后的基础固化剂10kg，和共计7.5kg的硅微粉（3kg）和滑石粉（4.5kg）在捏合机中混合，混合搅拌过程中温度为50℃，时间为50min，得到组分B; 

将得到的组分A和组分B按A:B的质量比为4:1的比例混合配制即得植筋胶。 

实施例6 

称取双酚A型环氧树脂20kg和酚醛化环氧树脂30kg，硅微粉10kg和滑石粉15kg，气相二氧化硅0.5kg，改性聚酰胺蜡粉1kg以及有机硅类湿润扩展剂1kg，依次放入捏合机中混合，混合搅拌过程中温度为50℃，时间为50min，得到组分A； 

称取二乙烯三胺30kg、端羟基聚丁二烯3kg、硬脂酸锌0.03kg在反应釜中，在温度55℃，压力0.2Mpa下，反应3小时，得改性后的基础固化剂，然后称取改性后的基础固化剂10kg，和共计7.5kg的硅微粉（4kg）和滑石粉（3.5kg）在捏合机中混合，混合搅拌过程中温度为50℃，时间为50min，得到组分B; 

将得到的组分A和组分B按A:B的质量比为3:1的比例混合配制即得植筋胶。 

实施例7 

本发明的植筋胶使用方法： 

使用时按照组分A：组分B=3~4:1的比例充分混合均匀即可得植筋胶，然后将所得植筋胶挤入待锚固的孔内（用量事先可以预知），再将待锚固的带仂钢筋旋转插入孔内，待完成后禁止再动带仂钢筋，静待植筋胶固化。 

本发明通过对环氧树脂进行改良，增强其固化产物的混乱度，使其热力学熵增大，降低其结晶性，使其固化产物在满足植筋胶力学性能的基础上，也使得硬脆性降低而柔性增强以及抗疲劳强度大大提高。 

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。 

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。 

Claims (9)

1.一种植筋胶，其特征在于：由组分A和组分B混合配制而成，组分A和组分B的混合配比按重量计为A:B=3~4:1 

所述的组分A，按照质量份数计，包含下述物质： 

环氧树脂  100 

填料I     45~60 

添加剂    5~10 

所述的添加剂，按照质量份数计，包含下述物质： 

防流挂剂  1~2 

防沉剂    1~3 

湿润剂    1~3 

所述的组分B，按照质量份数计，包含下述物质： 

改性固化剂  100 

填料II      75~85 

所述的改性固化剂，按照质量份数计，包含下述物质： 

基础固化剂  100 

改性剂      10~15 

催化剂      0.1~0.2 。

2.根据权利要求1所述的植筋胶，其特征在于：所述的环氧树脂为双酚A型环氧树脂、酚醛化环氧树脂、氨基环氧树脂中的一种或两种以上。 

3.根据权利要求1所述的植筋胶，其特征在于：所述的填料I为硅微粉、气相二氧化硅、碳酸钙、滑石粉中的一种或两种以上的混合物。 

4.根据权利要求1所述的植筋胶，其特征在于：所述的防流挂剂为气相二氧化硅；所述的防沉剂为聚酰胺蜡；所述的湿润剂为有机硅类湿润剂。 

5.根据权利要求1所述的植筋胶，其特征在于：所述的填料II为硅微粉、气相二氧化硅、碳酸钙、滑石粉中的一种或两种以上的混合物。 

6.根据权利要求1所述的植筋胶，其特征在于：所述的基础固化剂为二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺和多乙烯多胺中的一种或两种以上。 

7.根据权利要求1所述的植筋胶，其特征在于：所述的改性剂为端羟基聚丁二烯、端羟基聚酯和端羟基聚醚中的一种或两种以上。 

8.根据权利要求1所述的植筋胶，其特征在于：所述的催化剂为硬脂酸锌、环烷酸钴和环烷酸锌中的一种或两种以上。 

9.一种制备权利要求1所述植筋胶的方法，其特征在于，包括以下步骤： 

（1）组分A的制备： 

将环氧树脂、填料I、各添加剂依次加入，50~70℃下搅拌混合30~50min； 

（2）组分B的制备： 

将基础固化剂、改性剂、催化剂置于反应釜中，在温度60±5℃，压力0.2~0.3Mpa下，反应2~3小时，加入填料II，50~70℃下搅拌混合30~50min； 

（3）混合配置： 

将步骤（1）得到的组分A和步骤（2）得到的组分B按比例混合配制，即得植筋胶。