CN103468189A - 用于预制节段匹配法建设桥梁的结构胶 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于预制节段匹配法建设桥梁的结构胶，通过采用酚醛环氧树脂与双酚A环氧树脂按一定比例配合的环氧树脂体系，以及采用脂环胺固化剂、酰胺基胺、2-乙基-4-甲基咪唑一缩乙二醇溶液、巯基乙酸为促进剂配制的固化体系按重量比3∶1配制的结构胶放热低、可操作时间不低于40分钟，且早期强度高，同时，在使用过程中色泽稳定，满足桥梁匹配施工工艺要求。

Description

用于预制节段匹配法建设桥梁的结构胶

技术领域

本发明涉及建筑用的结构胶，具体涉及一种用于预制节段匹配法建设桥梁的结构胶。

背景技术

目前国内的桥梁建设正在向预制化、工厂化、大型化方向发展。采用预制节段匹配法建设桥梁是目前桥梁建设大力推广的施工方法，这种施工方法具有施工速度快、施工占地面积少、箱梁混凝土收缩、徐变小及竣工后梁体线形变化较小等优点。

相邻节段匹配施工时，需要在箱梁面涂抹环氧树脂结构胶。涂抹结构胶主要用于预制箱梁间的密封、防渗，防止环境中水气对钢绞线产生锈蚀等不利影响。因此施工工艺要求要达到以下要求：

1、在配胶量达到3kg以上时操作时间应不低于40min，以便于施工时结构胶配制、搅拌和涂抹以及箱梁匹配、定位；

2、早期强度高，在箱梁定位后快速达到一定强度，便于施加初始预应力，完成体桥梁受力转换；

3、可潮湿粘接，在长期的使用过程中不变色以免影响桥梁外观。

但是，目前国内常用的环氧树脂建筑结构胶一般采用普通的双酚A型环氧树脂、聚酰胺、酚醛改性胺等配制，在操作时间、早期强度以及色泽稳定性等方面尚无法同时满足工艺要求。

发明内容

本发明的目的就是针对上述环氧树脂建筑结构胶的不足，提供一种用于预制节段匹配法建设桥梁的结构胶，既满足了结构胶对操作时间的要求，又满足了早期强度的要求，同时还保证了在使用过程中色泽的稳定性。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种用于预制节段匹配法建设桥梁的结构胶，由A组份和B组份混合调制而成，所述A组份以重量比计为：

所述A、B组份施工时按重量比3：1调配。

所述双酚A型环氧树脂选用环氧值为0.48～0.53的双酚A环氧树脂。

所述酚醛环氧树脂选用环氧值为0.55～0.60的酚醛环氧树脂。

所述2-乙基-4-甲基咪唑一缩乙二醇溶液的质量百分浓度为60%。

所述巯基乙酸选自纯度为98%以上的工业级巯基乙酸。

所述脂环胺固化剂选自但不限于间苯二甲胺、异佛尔酮二胺、氨乙基哌嗪、环己二甲胺或环己二胺中的任意一种。

所述缩水甘油醚稀释剂选自但不限于乙二醇二缩水甘油醚、新戊二醇二缩水甘油醚、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚、1,4-丁二醇二缩水甘油醚、聚乙二醇二缩水甘油醚、聚丙二醇二缩水甘油醚、1，6-己二醇二缩水甘油醚或间苯二酚二缩水甘油醚中的至少一种。

所述偶联剂选自但不限于KH-570（γ-(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷）、KH-560（γ-[(2,3)-环氧丙氧]丙基三甲氧基硅烷）、KH-561（γ-缩水甘油醚氧基丙基甲基二甲氧基硅烷）、2-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷或乙烯基三乙氧基硅烷。

所述填料选自但不限于硅粉、滑石粉、重晶石粉、重质碳酸钙或轻质碳酸钙中的至少一种。

所述调色剂选自但不限于碳黑或铁黑。

本发明采用酚醛环氧树脂与双酚A环氧树脂按一定比例配合的环氧树脂体系，同时采用高官能度的缩水甘油醚活性稀释剂。而普通结构胶一般以单官能团稀释剂来降低环氧树脂的粘度以增加施工性能和提高填料的用量，但也降低了体系的交联度，因此胶体凝胶后缓慢形成三维网络结构，宏观上表现为强度发展慢。酚醛环氧树脂官能度一般大于2，与固化剂反应后迅速形成三维网络结构而具有强度。另外采用高官能度的缩水甘油醚活性稀释剂也有利于快速三维网络结构。

本发明采用脂环胺固化剂、酰胺基胺、2-乙基-4-甲基咪唑一缩乙二醇溶液以及巯基乙酸为促进剂配制的固化体系。脂环族胺反应活性较脂肪族胺低，同时由于分子结构中具有苯环，与环氧树脂的固化产物刚性强。同时脂环胺的胺基没有直接连在苯环上，固化产物颜色稳定性较好。酰胺基胺粘度低，潮湿粘接性能好，可以提高粘接剂的耐潮湿性和粘接性能，2-乙基-4-甲基咪唑一缩乙二醇溶液可以提高固化产物的耐热性能，巯基乙酸可以加速固化反应，耐降低固化反应热。

本发明与现有技术相比，有益效果为：通过采用酚醛环氧树脂与双酚A环氧树脂按一定比例配合的环氧树脂体系，以及采用脂环胺固化剂、酰胺基胺、2-乙基-4-甲基咪唑一缩乙二醇溶液、巯基乙酸为促进剂配制的固化体系配制的结构胶放热低、可操作时间不低于40分钟，且早期强度高，同时，在使用过程中色泽稳定，满足桥梁匹配施工工艺要求。

具体实施方式

为了更好地解释本发明，以下结合具体实施例进一步阐明本发明的主要内容，但本发明的内容不仅仅局限于以下实施例。

实施例1

本实施例的用于预制节段匹配法建设桥梁的结构胶配制比例如表1：

表1

其中，采用的2-乙基-4-甲基咪唑一缩乙二醇溶液的质量百分浓度为60%，巯基乙酸选自纯度为98%以上的工业级巯基乙酸，制备方法如下：

（1）将100g环氧值0.51的双酚A环氧树脂、35g环氧值0.55的酚醛环氧树脂、11g三羟甲基丙缩水甘油醚、1.5g有机硅消泡剂、2.3gKH-561偶联剂和6g气相二氧化硅加入到反应釜中搅拌均匀，然后加入200g硅粉，搅拌均匀即得A组份；

（2）将100g间苯二甲胺、18g酰胺基胺、3g2-乙基-4-甲基咪唑一缩乙二醇溶液、5g巯基乙酸、9g气相二氧化硅、5g铁黑加入到干净的反应釜中搅拌均匀后再加入210g硅粉，搅拌均匀即得B组份；

（3）当进行桥梁匹配施工时，将A组份和B组份按3：1的重量比例混合均匀，得到可用于预制节段匹配法建设桥梁的结构胶。

实施例2

本实施例的用于预制节段匹配法建设桥梁的结构胶配制比例如表2：

表2

其中，采用的2-乙基-4-甲基咪唑一缩乙二醇溶液的质量百分浓度为60%，巯基乙酸选自纯度为98%以上的工业级巯基乙酸，制备方法如下：

（1）将100g环氧值0.48的双酚A环氧树脂、45g环氧值0.58的酚醛环氧树脂、10g乙二醇二缩水甘油醚、1g有机硅消泡剂、2gKH-570偶联剂和5g气相二氧化硅加入到反应釜中搅拌均匀，然后加入245g重晶石粉，搅拌均匀即得A组份；

（2）将100g异佛尔酮二胺、20g酰胺基胺、2g2-乙基-4-甲基咪唑一缩乙二醇溶液、4g巯基乙酸、8g气相二氧化硅、3g铁黑加入到干净的反应釜中搅拌均匀后再加入200g重晶石粉，搅拌均匀即得B组份；

（3）当进行桥梁匹配施工时，将A组份和B组份按3：1的重量比例混合均匀，得到可用于预制节段匹配法建设桥梁的结构胶。

实施例3

本实施例的用于预制节段匹配法建设桥梁的结构胶配制比例如表3：

表3

其中，采用的2-乙基-4-甲基咪唑一缩乙二醇溶液的质量百分浓度为60%，巯基乙酸选自纯度为98%以上的工业级巯基乙酸，制备方法如下：

（1）将100g环氧值0.51的双酚A环氧树脂、38g环氧值0.60的酚醛环氧树脂、9g聚丙二醇二缩水甘油醚、2g有机硅消泡剂、3gKH-560偶联剂和5g气相二氧化硅加入到反应釜中搅拌均匀，然后加入245g硅粉，搅拌均匀即得A组份；

（2）将100g环己二甲胺、15g酰胺基胺、4g2-乙基-4-甲基咪唑一缩乙二醇溶液、3g巯基乙酸、9g气相二氧化硅、3.5g铁黑加入到干净的反应釜中搅拌均匀后再加入220g硅粉，搅拌均匀即得B组份；

（3）当进行桥梁匹配施工时，将A组份和B组份按3：1的重量比例混合均匀，得到可用于预制节段匹配法建设桥梁的结构胶。

实施例4

本实施例的用于预制节段匹配法建设桥梁的结构胶配制比例如表4：

表4

其中，采用的2-乙基-4-甲基咪唑一缩乙二醇溶液的质量百分浓度为60%，巯基乙酸选自纯度为98%以上的工业级巯基乙酸，制备方法如下：

（1）将100g环氧值0.53的双酚A环氧树脂、41g环氧值0.56的酚醛环氧树脂、12g聚乙二醇二缩水甘油醚、2g有机硅消泡剂、4gKH-561偶联剂和5g气相二氧化硅加入到反应釜中搅拌均匀，然后加入215g硅粉，搅拌均匀即得A组份；

（2）将100g异佛尔酮二胺、16g酰胺基胺、3g2-乙基-4-甲基咪唑一缩乙二醇溶液、5g巯基乙酸、6g气相二氧化硅、4.5g铁黑加入到干净的反应釜中搅拌均匀后再加入230g硅粉，搅拌均匀即得B组份；

（3）当进行桥梁匹配施工时，将A组份和B组份按3：1的重量比例混合均匀，得到可用于预制节段匹配法建设桥梁的结构胶。

实施例5

本实施例的用于预制节段匹配法建设桥梁的结构胶配制比例如表5：

表5

其中，采用的2-乙基-4-甲基咪唑一缩乙二醇溶液的质量百分浓度为60%，巯基乙酸选自纯度为98%以上的工业级巯基乙酸，制备方法如下：

（1）将100g环氧值0.50的双酚A环氧树脂、30g环氧值0.58的酚醛环氧树脂、8g三羟甲基丙缩水甘油醚、2g有机硅消泡剂、4gKH-570偶联剂和5g气相二氧化硅加入到反应釜中搅拌均匀，然后加入250g重晶石粉，搅拌均匀即得A组份；

（2）将100g间苯二甲胺、20g酰胺基胺、5g2-乙基-4-甲基咪唑一缩乙二醇溶液、4g巯基乙酸、6g气相二氧化硅、3.5g铁黑加入到干净的反应釜中搅拌均匀后再加入230g硅粉，搅拌均匀即得B组份；

（3）当进行桥梁匹配施工时，将A组份和B组份按3：1的重量比例混合均匀，得到可用于预制节段匹配法建设桥梁的结构胶。

实施例6

本实施例的用于预制节段匹配法建设桥梁的结构胶配制比例如表6：

表6

其中，采用的2-乙基-4-甲基咪唑一缩乙二醇溶液的质量百分浓度为60%，巯基乙酸选自纯度为98%以上的工业级巯基乙酸，制备方法如下：

（1）将100g环氧值0.48的双酚A环氧树脂、35g环氧值0.55的酚醛环氧树脂、10g三羟甲基丙缩水甘油醚、1g有机硅消泡剂、4gKH-570偶联剂和4g气相二氧化硅加入到反应釜中搅拌均匀，然后加入200g硅粉，搅拌均匀即得A组份；

（2）将100g环己二胺、18g酰胺基胺、4g2-乙基-4-甲基咪唑一缩乙二醇溶液、6g巯基乙酸、6g气相二氧化硅、3.5g炭黑加入到干净的反应釜中搅拌均匀后再加入230g硅粉，搅拌均匀即得B组份；

（3）当进行桥梁匹配施工时，将A组份和B组份按3：1的重量比例混合均匀，得到可用于预制节段匹配法建设桥梁的结构胶。

通过实施例1～6所得的用于预制节段匹配法建设桥梁的结构胶的可操作时间、强度性能的测试，如表7可知所得结构胶可操作时间大于40min，固化12h时，压缩强度大于40MPa，固化24时，压缩强度大于60MPa，并且实施例3的制得的用于预制节段匹配法建设桥梁的结构胶的可操作时间最长，12h和24h压缩强度最高。

表7为实施例1～6所得用于预制节段匹配法建设桥梁的结构胶的性能测试结果

表7

上面本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于预制节段匹配法建设桥梁的结构胶，由A组份和B组份混合调制而成，其特征在于，所述A组份以重量比计为：

所述A、B组份施工时按重量比3：1调配。

2.根据权利要求1所述的用于预制节段匹配法建设桥梁的结构胶，其特征在于，所述双酚A型环氧树脂选用环氧值为0.48～0.53的双酚A环氧树脂。

3.根据权利要求1所述的用于预制节段匹配法建设桥梁的结构胶，其特征在于，所述酚醛环氧树脂选用环氧值为0.55～0.60的酚醛环氧树脂。

4.根据权利要求1所述的用于预制节段匹配法建设桥梁的结构胶，其特征在于，所述2-乙基-4-甲基咪唑一缩乙二醇溶液的质量百分浓度为60%。

5.根据权利要求1所述的用于预制节段匹配法建设桥梁的结构胶，其特征在于，所述巯基乙酸选自纯度为98%以上的工业级巯基乙酸。

6.根据权利要求1所述的用于预制节段匹配法建设桥梁的结构胶，其特征在于，所述脂环胺固化剂选自但不限于间苯二甲胺、异佛尔酮二胺、氨乙基哌嗪、环己二甲胺或环己二胺中的任意一种。

7.根据权利要求1所述的用于预制节段匹配法建设桥梁的结构胶，其特征在于，所述缩水甘油醚稀释剂选自但不限于乙二醇二缩水甘油醚、新戊二醇二缩水甘油醚、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚、1,4-丁二醇二缩水甘油醚、聚乙二醇二缩水甘油醚、聚丙二醇二缩水甘油醚、1，6-己二醇二缩水甘油醚或间苯二酚二缩水甘油醚中的至少一种。

8.根据权利要求1所述的用于预制节段匹配法建设桥梁的结构胶，其特征在于，所述偶联剂选自但不限于KH-570（γ-(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷）、KH-560（γ-[(2,3)-环氧丙氧]丙基三甲氧基硅烷）、KH-561（γ-缩水甘油醚氧基丙基甲基二甲氧基硅烷）、2-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷或乙烯基三乙氧基硅烷。

9.根据权利要求1所述的用于预制节段匹配法建设桥梁的结构胶，其特征在于，所述填料选自但不限于硅粉、滑石粉、重晶石粉、重质碳酸钙或轻质碳酸钙中的至少一种。

10.根据权利要求1所述的用于预制节段匹配法建设桥梁的结构胶，其特征在于，所述调色剂选自但不限于碳黑或铁黑。