CN103951352A

CN103951352A - 一种水性环氧改性水泥砂浆

Info

Publication number: CN103951352A
Application number: CN201410181733.XA
Authority: CN
Inventors: 夏新年; 丁嘉欣; 彭勃
Original assignee: Hunan University
Current assignee: Hunan University
Priority date: 2014-04-30
Filing date: 2014-04-30
Publication date: 2014-07-30

Abstract

本发明公开了一种水性环氧改性水泥砂浆，各组分及重量百分比为：水性环氧乳液3％～25％，水泥15～25％，骨料30～70％，助剂1～5％，水2～6％，以上各重量百分比之和为100％。水性环氧乳液由环氧乳液和曼尼希型水性环氧固化剂组成，其中环氧乳液和曼尼希型水性环氧固化剂按环氧基与胺氢摩尔比为1∶0.85～1∶1.15配制。本发明提供的水性环氧改性水泥砂浆主要用于水利水电、桥梁、隧道等混凝土结构缺陷与破损的修补和维护，能够提高水泥砂浆的抗折强度和抗压强度，尤其是早期抗折强度和抗压强度，使得其整体性能得到提高。

Description

一种水性环氧改性水泥砂浆

技术领域

本发明涉及化学工业领域中的乳液制备技术领域，以及其改性的一种具有良好性能的水泥砂浆。

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的力学性能、化学稳定性、尺寸稳定性等综合性能指标尤为突出，目前已被用于建筑物的加固和补强。但是传统的水性环氧改性水泥砂浆施工环境温度条件苛刻；现场配制工序繁杂，工作效率低，质量难以保证；而且其中的部分材料有毒，VOC含量高，危害人体健康并污染环境。近年来，随着生活水平的提高环保意识的增强，人们对环境的要求越来越高,国家有关的劳动保护，安全，消防，环境保护的法律法规也日臻完善，因此，研制高性能环保型的水性环氧改性水泥砂浆越来越受到重视。

发明内容

1.本发明旨在提供一种物理力学性能好，机械强度高的水性环氧改性水泥砂浆。

2.本发明提供一种水性环氧改性水泥砂浆，其组分包括水性环氧乳液、水泥、骨料、助剂和水。

3.本发明用曼尼希型水性环氧固化剂固化环氧乳液成膜，成膜性能优良，甚至能达到与溶剂型环氧树脂相匹配的水平，经水性环氧乳液改性的水泥砂浆能够提高水泥砂浆的抗折强度和抗压强度，尤其是早期抗折强度和抗压强度，可用于混凝土结构的性能增强、修补和维护。

4.本发明所述的水性环氧乳液由环氧乳液和曼尼希型水性环氧固化剂组成，环氧乳液为固含量为50～65％的环氧乳液。

5.本发明所述的曼尼希型水性环氧固化剂是一种固含量为50～65％的自乳化型的水性胺类固化剂，由多元胺、聚醚二醇与单官能团环氧化合物反应制得。

6.本发明所述的水泥为普通硅酸盐水泥。

7.本发明所述骨料为标准砂、石英砂、氧化铝、人造陶瓷颗粒、石棉、云母、滑石粉、鹅卵石、花岗岩、粉煤灰、硅灰中的一种或几种。

8.本发明所述助剂为消泡剂、减水剂、膨胀剂中的一种或几种，消泡剂为非离子型水性消泡剂，减水剂为聚羧酸类减水剂，膨胀剂为U型高效混凝土膨胀剂。

9.本发明突出的优点是体系以水为溶剂，无毒、无味、不燃、VOC含量低；可在室温和潮湿或过湿的环境中固化，解决建筑业施工的一大难题，使得被修复物不需干燥处理或溶剂清洗就能施工，降低了施工难度，提高了工作效率，操作既方便又不污染环境、对人体无害；经水性环氧改性的水泥砂浆抗折强度和抗压强度得到提高，尤其是早期抗折强度和抗压强度。

具体实施方式

1.制备曼尼希型水性环氧固化剂

称取26.5g的2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚和64g的聚醚胺混合，搅拌升温至70℃，反应8小时，得到曼尼希改性胺A。氮封条件下,将3.8gE-51环氧树脂和60g聚乙二醇6000投入到装有回流冷凝管、温度计及机械搅拌装置的四口烧瓶中，搅拌，升温至60℃，加入催化剂三氟化硼乙醚，并升温至80℃，维持恒温反应4小时，得到端官能团环氧预聚物P。将15.50g曼尼希改性胺A和2.50g端官能团环氧预聚物P加入三口烧瓶中，升温至70℃，滴加3.8gE-51到反应烧瓶中，恒温反应3h。然后滴加4.5g苯基缩水甘油醚，升温至80℃反应2小时。体系降温至50℃进行乳化，即得曼尼希型水性环氧固化剂。

2.制备水性环氧改性水泥砂浆

称取539g普通硅酸盐水泥，35g硅灰，70g粉煤灰，56g膨胀剂，1.75g减水剂，1400g标准砂于搅拌锅内，先搅拌30s，再加160.5g环氧乳液和52g曼尼希型水性环氧固化剂的混合物，最后加113g水，搅拌5min，模具成型。20℃相对湿度95％条件下于养护箱中养护，一天后拆模，拆模后水养。养护3d抗压强度36MPa以上，抗折强度7MPa以上；养护28d抗压强度65MPa以上，抗折强度12MPa以上。

3.本发明中水性环氧改性水泥砂浆试样抗折强度与抗压强度试验参照DL/T5126-2001《聚合物改性水泥砂浆试验规程》。

4.尽管本发明已做了详细说明并引进了实施例，但对于本领域内的普通技术人员，显然可以按照上述说明而做出的各种方案、修改和改动，都应该包括在权利要求的范围之内。

Claims

1.一种水性环氧改性水泥砂浆，其组分包括水性环氧乳液、水泥、骨料、助剂和水，各组分的重量百分比如下：

以上各组分重量百分比之和为100％。

2.如权利要求1所述的水性环氧改性水泥砂浆，其特征在于所述水性环氧乳液由环氧乳液和曼尼希型水性环氧固化剂组成，其中环氧乳液和曼尼希型水性环氧固化剂按环氧基与胺氢摩尔比为1∶0.85～1∶1.15配制。

3.如权利要求2所述的水性环氧改性水泥砂浆，其特征在于所述环氧乳液为固含量为50～65％的环氧乳液。

4.如权利要求2所述的水性环氧改性水泥砂浆，其特征在于所述的曼尼希型水性环氧固化剂是一种固含量为50～65％的自乳化型的水性胺类固化剂，由多元胺、聚醚二醇与单官能团环氧化合物反应制得。

5.如权利要求4所述的曼尼希型水性环氧固化剂，其特征在于所述的多元胺来自2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、异佛尔酮二胺、聚醚胺或1,2-环己二胺中的一种或几种。

6.如权利要求4所述的曼尼希型水性环氧固化剂，其特征在于所述的聚醚二醇包括聚乙二醇、聚丙二醇等其中的一种或几种，其分子量选自1000、2000、4000、6000或8000中的一种或几种。

7.如权利要求4所述的曼尼希型水性环氧固化剂，其特征在于所述的单官能团环氧化合物包括C4～C9碳链的缩水甘油醚或苯基缩水甘油醚中的一种或几种。

8.如权利要求1所述水性环氧改性水泥砂浆，其特征在于所述水泥为普通硅酸盐水泥。

9.如权利要求1所述水性环氧改性水泥砂浆，其特征在于所述骨料为标准砂、石英砂、氧化铝、人造陶瓷颗粒、石棉、云母、滑石粉、鹅卵石、花岗岩、粉煤灰、硅灰中的一种或几种。

10.如权利要求1所述水性环氧改性水泥砂浆，其特征在于所述助剂为消泡剂、减水剂、膨胀剂中的一种或几种，消泡剂为非离子型水性消泡剂，减水剂为聚羧酸类减水剂，膨胀剂为U型高效混凝土膨胀剂。