CN103321352A - 基于丙烯酸环氧树脂的化学锚栓胶管的制备方法及其产品 - Google Patents

基于丙烯酸环氧树脂的化学锚栓胶管的制备方法及其产品 Download PDF

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Abstract

本发明公开了基于丙烯酸环氧树脂的化学锚栓胶管的制备方法，包括以下步骤：1）将过氧化物固化剂装填入玻璃管中，高温熔融法密封玻璃管；2）将密封玻璃管装入外层玻璃管中作为独立的内芯玻璃管；3）在外层玻璃管与内芯玻璃管的间隙装入石英砂、丙烯酸环氧树脂及促进剂的混合物，高温熔融法密封外层玻璃管即得到成品化学锚栓胶管。本发明还公开了该制备方法制得的化学锚栓胶管。采用本发明制备的化学锚栓胶管具有良好的耐候性，同时具有很好的粘合性和化学稳定性，而且具有耐热性好、抗冲切强度高、较高的延伸率、固化工艺简单等优点。

Description

基于丙烯酸环氧树脂的化学锚栓胶管的制备方法及其产品
技术领域
本发明涉及建筑、市政、桥梁新建及加固的后锚固施工技术领域，具体涉及基于丙烯酸环氧树脂的化学锚栓胶管的制备方法及其产品。
背景技术
当前，化学锚栓的应用已经相当广泛，其包装为双层密封玻璃胶管，内芯胶管为固化剂，夹层内为不饱和聚酯树脂中添加石英砂等原料组成的混合料，施工时通过在所需锚固的部位钻孔，将双层密封玻璃管置于孔内，用带有切口的螺栓旋入孔内，将玻璃管搅碎，同时将不饱和聚酯树脂和固化剂混合后在短时间内固化，从而达到锚固螺栓的目的。由于不饱和树脂固化后的产物具有耐候性差的弱点，而环氧树脂的耐候性明显优于不饱和树脂，而且环氧树脂还具有优异的粘接性能、耐磨性能、机械性能、化学稳定性能、耐高低温性能，以及收缩率低和成本低廉等优点。然而普通环氧树脂固化后交联密度高，呈三维网状结构，存在内应力大、质地脆硬、耐开裂性、抗冲击性、耐湿热性差，以及剥离强度和开裂应变低，严重限制了其在一些技术领域的应用。
该产品目前存在的主要问题是耐候性差，即抗老化性能差，所锚固的锚栓随着时间的推移，抗拉承载力逐渐降低，使用大约10年后，大部分抗拉承载力不符合设计要求，给工程带了安全隐患。
发明内容
发明目的：本发明的目的在于针对现有技术的不足，解决现有产品耐候性问题，增加产品的抗老化性能，延长化学锚栓的使用寿命，提供了基于丙烯酸环氧树脂的化学锚栓胶管的制备方法及其产品。
技术方案：本发明提供了基于丙烯酸环氧树脂的化学锚栓胶管的制备方法，包括以下步骤：
1）将过氧化物固化剂装填入玻璃管中，高温熔融法密封玻璃管；
2）将密封玻璃管装入外层玻璃管中作为独立的内芯玻璃管；
3）在外层玻璃管与内芯玻璃管的间隙装入石英砂、丙烯酸环氧树脂及促进剂的混合物，高温熔融法密封外层玻璃管即得到成品化学锚栓胶管。
所述步骤1）中的过氧化物固化剂为过氧化苯甲酰、枯茗氢过氧化物、二叔丁基过氧化物或叔丁基过氧化苯甲酰中的一种或几种。
所述步骤1）中的高温熔融法中熔融温度为1700℃～1800℃。
所述步骤3）中石英砂、丙烯酸环氧树脂及促进剂的混合物按以下质量份数混合：石英砂50～80份，丙烯酸环氧树脂10～20份，促进剂2～10份。
所述过氧化物固化剂、石英砂、丙烯酸环氧树脂及促进剂的质量比为：32：50：16：2。
所述步骤3）中的丙烯酸环氧树脂是通过环氧树脂在引发剂自由基的作用下引发丙烯酸进行接枝聚合反应得到的丙烯酸环氧树脂。所述引发剂为过氧化苯甲酰。
利用丙烯酸接枝改性后的环氧树脂，其工艺性与不饱和聚酯相似，化学结构又与环氧树脂相似，得到的改性树脂经与之相匹配的固化剂体系混合固化后不仅具有优异的粘合性和化学稳定性，而且具有耐热性好、较高的延伸率、固化工艺简单等优点。同时由于共聚链段丙烯酸酯的引入，体系固化时的交联密度降低，侧基的引入又为主链分子的运动提供更多的自由体积，因此改性体系的冲击性能得以提高。同时丙烯酸酯交联成网状的结构与环氧树脂及固化剂固化后形成互穿网络结构。该互穿网络体系具有很高的粘接强度和优异的抗湿热老化能。
所述步骤3）中的促进剂为DMP-30，EP-184，三乙醇胺中的一种或几种。
所述外层玻璃管称柱状结构，且一端为圆头或外凸的尖部。
有益效果：与现有技术相比，本发明的优点在于：采用本发明制备的化学锚栓胶管具有良好的耐候性，同时具有很好的粘合性和化学稳定性，而且具有耐热性好、抗冲切强度高、较高的延伸率、固化工艺简单等优点。
附图说明：
图1为本发明结构示意图；
具体实施方式：
实施例1：
基于丙烯酸环氧树脂的化学锚栓胶管的制备方法，包括以下步骤：
1）将过氧化苯甲酰装填入玻璃管中，高温1700℃熔融密封玻璃管；
2）将密封玻璃管装入外层玻璃管中作为独立的内芯玻璃管；
3）在外层玻璃管与内芯玻璃管的间隙装入石英砂、丙烯酸环氧树脂及促进剂DMP-30的混合物，高温1700℃熔融密封外层玻璃管即得到成品化学锚栓胶管。
其中，所述步骤1）的过氧化苯甲酰32份、石英砂50份、丙烯酸环氧树脂16份及促进剂DMP-30为2份。
所述步骤3）中的丙烯酸环氧树脂是通过环氧树脂在过氧化苯甲酰自由基的作用下引发丙烯酸进行接枝聚合反应得到的丙烯酸环氧树脂。
图1为本实施例的方法制备得到的化学锚栓胶管，1.外层密封玻璃管2.丙烯酸环氧树脂、促进剂、石英砂混合物3.内芯玻璃管4.过氧化物固化剂。
其中，所述外层玻璃管称柱状结构，且一端为圆头。
实施例2：
基于丙烯酸环氧树脂的化学锚栓胶管的制备方法，包括以下步骤：
1）将枯茗氢过氧化物装填入玻璃管中，高温1800℃熔融密封玻璃管；
2）将密封玻璃管装入外层玻璃管中作为独立的内芯玻璃管；
3）在外层玻璃管与内芯玻璃管的间隙装入石英砂、丙烯酸环氧树脂及促进剂EP-184的混合物，高温1800℃熔融密封外层玻璃管即得到成品化学锚栓胶管。
其中，所述过枯茗氢过氧化物20份、石英砂60份、丙烯酸环氧树脂15份及促进剂EP-184为5份。
所述步骤3）中的丙烯酸环氧树脂是通过环氧树脂在过氧化苯甲酰自由基的作用下引发丙烯酸进行接枝聚合反应得到的丙烯酸环氧树脂。
所述外层玻璃管称柱状结构，且一端为外凸的尖部。
实施例3：
与实施例1和2基本相同，所不同的在于高温熔融温度为1780℃，过氧化物固化剂为二叔丁基过氧化物，所述二叔丁基过氧化物10份，石英砂75份、丙烯酸环氧树脂10份及促进剂三乙醇胺为5份。
上述实施例的性能测试结果如表1：
表1为实施例1、2、3的性能测试
实施例序号 1 2 3
耐热℃ 480 430 450
抗拉强度/MPa 85.69 73.62 78.91
冲击强度KJ.m-2 6.9 5.8 4.7
延伸率% 15.3 13.3 12.1
上述实施例因理解为仅用于说明本发明而不用于限制本发明的保护范围。在阅读了本发明记载的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等效变化和修饰同样落入本发明权利要求所限定的范围。

Claims (9)

1.基于丙烯酸环氧树脂的化学锚栓胶管的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
1）将过氧化物固化剂装填入玻璃管中，高温熔融法密封玻璃管；
2）将密封玻璃管装入外层玻璃管中作为独立的内芯玻璃管；
3）在外层玻璃管与内芯玻璃管的间隙装入石英砂、丙烯酸环氧树脂及促进剂的混合物，高温熔融法密封外层玻璃管即得到成品化学锚栓胶管。
2.根据权利要求1所述的基于丙烯酸环氧树脂的化学锚栓胶管的制备方法，其特征在于：所述步骤1）中的过氧化物固化剂为过氧化苯甲酰、枯茗氢过氧化物、二叔丁基过氧化物或叔丁基过氧化苯甲酰中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的基于丙烯酸环氧树脂的化学锚栓胶管的制备方法，其特征在于：所述步骤1）中的高温熔融法中熔融温度为1700℃～1800℃。
4.根据权利要求1所述的基于丙烯酸环氧树脂的化学锚栓胶管的制备方法，其特征在于：所述步骤3）中石英砂、丙烯酸环氧树脂及促进剂的混合物按以下质量份数混合：石英砂50～80份，丙烯酸环氧树脂10～20份，促进剂2～10份。
5.根据权利要求1所述的基于丙烯酸环氧树脂的化学锚栓胶管的制备方法，其特征在于：所述过氧化物固化剂、石英砂、丙烯酸环氧树脂及促进剂的质量比为：32：50：16：2。
6.根据权利要求1所述的基于丙烯酸环氧树脂的化学锚栓胶管的制备方法，其特征在于：所述步骤3）中的丙烯酸环氧树脂是通过环氧树脂在引发剂自由基的作用下引发丙烯酸进行接枝聚合反应得到的丙烯酸环氧树脂。
7.根据权利要求6所述的基于丙烯酸环氧树脂的化学锚栓胶管的制备方法，其特征在于：所述引发剂为过氧化苯甲酰。
8.根据权利要求1所述的基于丙烯酸环氧树脂的化学锚栓胶管的制备方法，其特征在于：所述步骤3）中的促进剂为DMP-30，EP-184，三乙醇胺中的一种或几种。
9.权利要求1～7任一项所述的制备方法制得的丙烯酸环氧树脂的化学锚栓胶管，其特征在于：所述外层玻璃管称柱状结构，且一端为圆头或外凸的尖部。
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