CN105062396A - 一种双组份高强度建筑环氧结构胶及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种双组份高强度建筑环氧结构胶及其制备方法。结构胶主要由A组分和B组分以1.8～2.5:1的重量比混合而构成；A组分主要由双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、缩水甘油醚稀释剂、增韧剂、偶联剂、触变剂I和填料I组成；B组分主要由复合胺类固化剂、促进剂、触变剂II和填料II组成。本发明的环氧结构胶用于碳纤维板加固施工，碳纤维板质量轻、施工粘贴方便(结构胶不流淌)、强度高；与粘钢施工方法相比，此法不需要焊接、打磨、加压等工序。本发明研制的B组分采用复合胺类固化剂，使固化物粘结强度高、耐水性好、韧性好。环氧树脂胶A组分不结晶，易于涂抹，施工方便。

Description

一种双组份高强度建筑环氧结构胶及其制备方法

技术领域

本发明属于建筑结构胶黏剂，特别是涉及一种双组份高强度建筑环氧结构胶及其制备方法。

背景技术

采用碳纤维板材加固，因其厚度加大，使被受弯构件其受力条件有明显的提高，且不易被环境所腐蚀，碳纤维板材抗拉强度高，是同等截面积钢材的7～10倍，单层效果相当于4～8层碳纤维布，在碳纤维布和钢板粘贴加固不很合适时，可以选用碳纤维板进行结构构件加固。粘结时所用结构胶通常采用配套适用胶种，性能应满足其规范要求。已颁布的国家标准GB50728-2011《工程结构加固材料安全性鉴定技术规范》对粘贴碳纤维板用的结构胶的各项性能指标都有强制性的规定。粘贴碳纤维板用的结构胶其强度和韧性指标高于粘钢胶，因此在加固工程中不能用粘钢胶充当碳板胶使用。

建筑结构胶黏剂化学组成一般以环氧树脂为主，具有粘接力大，强度高等优点，但也存在脆性大、弹性不足等缺点。采用添加增韧剂来改善环氧树脂胶的韧性也会导致胶体强度下降。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种双组份高强度建筑环氧结构胶及其制备方法。

为了达到上述目的，本发明提供了一种双组份高强度建筑环氧结构胶主要由A组分和B组分以1.8～2.5:1的重量比混合而构成；其中：

所述A组分主要由以重量份计的下列原料组成：

所述B组分主要由以重量份计的下列原料组成：

所述双酚A型环氧树脂的环氧值为0.48～0.54，双酚F型环氧树脂的环氧值在160～180。

所述缩水甘油醚稀释剂选自正丁基缩水甘油醚、烯丙基缩水甘油醚、双官能团的二缩水甘油醚、双官能团的聚乙二醇二缩水甘油醚、双官能团的聚丙二醇二缩水甘油醚中的至少一种。

所述增韧剂选自聚硫橡胶、液体丁腈橡胶、聚丁二烯液体橡胶和海岛结构增韧剂中的至少一种。

所述填料选自石英粉、滑石粉、碳酸钙、钛白粉和铁黑中的两种或两种以上。

所述偶联剂选自γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH-550)、γ-环氧丙基醚丙基三乙氧基硅烷(KH-560)、γ-丙基三甲基硅烷(KH-570)中的至少一种。

所述复合胺类固化剂为聚酰胺、改性酚醛胺、改性脂肪胺三者混合物。

所述复合胺类固化剂包括以下重量百分比组分：

聚酰胺20～40％；

改性酚醛胺20～40％；

改性脂肪胺20～40％。

所述促进剂选自2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚(DMP-30)、间苯二酚、三氟化硼单乙胺和三乙醇胺中的至少一种。

本发明提供的高强度建筑环氧结构胶的制备方法包括下列步骤：

1)分别制备A组分和B组分：其中，

制备A组分：按比例称取A组分中各原料，然后将双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、缩水甘油醚稀释剂、增韧剂及偶联剂加入到搅拌机内并搅拌均匀，再加入气相二氧化硅触变剂，最后加入填料直至搅拌均匀，包装；

制备B组分：按比例称取B组分中各原料，然后将复合胺类固化剂及促进剂加入到搅拌机内并搅拌均匀，再加入气相二氧化硅触变剂，最后加入填料直至搅拌均匀，包装；

2)使用前将上述A组分与B组分按照重量比1.8～2.5:1混合均匀即可制成所述高强度建筑环氧结构胶。

本发明的优点和有益效果是：本发明通过采用复配固化剂的方法，不仅使结构胶的韧性提高、耐水性好、强度建立快、且胶体本身的强度不下降。采用聚酰胺类的固化剂使结构胶的耐水性提高，采用改性酚醛胺类的固化剂使结构胶的韧性提高，采用改性脂肪胺类的固化剂使结构胶的强度提高，复配过程中各成分的配比至关重要，决定了建筑结构胶的综合性能。本发明的环氧结构胶用于碳纤维板加固施工，碳纤维板质量轻、施工粘贴方便(结构胶不流淌)、强度高；与粘钢施工方法相比，此法不需要焊接、打磨、加压等工序。本发明研制的B组分采用复合胺类固化剂，使固化物粘结强度高、耐水性好、韧性好。环氧树脂胶A组分不结晶，易于涂抹，施工方便。

除了上面所描述的本发明解决的技术问题、构成技术方案的技术特征以及由这些技术方案的技术特征所带来的优点之外，本发明所能解决的其他技术问题、技术方案中包含的其他技术特征以及这些技术特征所带来的优点，将在下文中结合实施效果作进一步详细的说明。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明提供的双组份高强度建筑环氧树脂结构胶及其制备方法进行详细说明。

实施例1：

本实施例提供的双组份高强度建筑环氧结构胶主要由A组分和B组分以1.8:1的重量比混合而构成；其中：

所述A组分主要由以重量计的下列原料组成：

所述B组分主要由以重量计的下列原料组成：

制备方法：

1)分别制备A组分和B组分：其中，

制备A组分：首先按照上述重量称取A组分中各原料，然后将双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、正丁基缩水甘油醚、液体丁腈橡胶及偶联剂加入到搅拌机内并搅拌均匀，再加入气相二氧化硅触变剂，最后加入石英粉直至搅拌均匀，包装；

制备B组分：按照上述比例称取B组分中各原料，然后将复合胺类固化剂及促进剂加入到搅拌机内并搅拌均匀，再加入膨润土触变剂，最后加入石英粉直至搅拌均匀，包装；

2)使用前将上述A组分与B组分按照重量比1.8:1混合均匀即可制成所述高强度建筑环氧结构胶。

实施例2：

本实施例提供的高强度建筑环氧结构胶由A组分和B组分以2.5:1的重量比混合而构成；其中：

所述A组分由以重量计的下列原料组成：

所述B组分由以重量计的下列原料组成：

制备方法：

1)分别制备A组分和B组分：其中，

制备A组分：首先按照上述重量称取A组分中各原料，然后将双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、聚乙二醇二缩水甘油醚、聚硫橡胶及偶联剂加入到搅拌机内并搅拌均匀，再加入气相二氧化硅触变剂，最后加入滑石粉和碳酸钙直至搅拌均匀，包装；

制备B组分：按照上述比例称取B组分中各原料，然后将复合胺类固化剂及促进剂加入到搅拌机内并搅拌均匀，再加入气相二氧化硅触变剂，最后加入滑石粉和碳酸钙直至搅拌均匀，包装；

2)使用前将上述A组分与B组分按照重量比2.5:1混合均匀即可制成所述高强度建筑环氧结构胶。

实施例3：

本实施例提供的高强度建筑环氧结构胶由A组分和B组分以2:1的重量比混合而构成；其中：

所述A组分由以重量计的下列原料组成：

所述B组分由以重量计的下列原料组成：

制备方法：

1)分别制备A组分和B组分：其中，

制备A组分：首先按照上述重量称取A组分中各原料，然后将双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、聚丙二醇二缩水甘油醚、海岛结构增韧剂及偶联剂加入到搅拌机内并搅拌均匀，再加入气相二氧化硅触变剂，最后加入滑石粉和石英粉直至搅拌均匀，包装；

制备B组分：按照上述比例称取B组分中各原料，然后将复合胺类固化剂及促进剂加入到搅拌机内并搅拌均匀，再加入膨润土触变剂，最后加入滑石粉和石英粉直至搅拌均匀，包装；

2)使用前将上述A组分与B组分按照重量比2:1混合均匀即可制成所述高强度建筑环氧结构胶。

实施效果：将实施例1至3获得的双组份高强度建筑环氧结构胶，按照国家标准GB50728-2011《工程结构加固材料安全性鉴定技术规范》对抗拉强度、受拉弹性模量、抗弯强度和抗压强度进行了检测，其检测结果如表1所示。

表1高强度建筑环氧树脂结构胶的物理性能检测结果

将实施例1至3获得的双组份高强度建筑环氧结构胶，按照国家标准GB50728-2011《工程结构加固材料安全性鉴定技术规范》对抗压强度进行了检测，实施例1-3的检测结果在精度范围内相一致，其检测结果如表2所示。

表2高强度建筑环氧树脂结构胶在使用时的可操作时间和固化时间

环境温度(℃)	5	15	25	35
					可操作时间(min)	≥60	≥40	≥30	≥20
初凝时间(h)	15	5	2	1

从表1和表2可以看出，本发明提供的高强度建筑环氧树脂结构胶强度高、韧性好，具有良好的抗拉、抗弯、抗压性能，而且常温固化。在施工中具有良好的触变性，施工中不会发生流淌。

由技术常识可知，本发明可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施例，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本发明范围内或在等同于本发明的范围内的改变均被本发明包含。

Claims (10)

1.一种双组份高强度建筑环氧结构胶，其特征在于，主要由A组分和B组分以1.8～2.5:1的重量比混合而构成；其中：

所述A组分主要由以重量份计的下列原料组成：

所述B组分主要由以重量份计的下列原料组成：

2.根据权利要求1所述的双组份高强度建筑环氧结构胶，其特征在于：所述双酚A型环氧树脂的环氧值为0.48～0.54；双酚F型环氧树脂的环氧值在160～180。

3.根据权利要求1所述的双组份高强度建筑环氧结构胶，其特征在于：所述缩水甘油醚稀释剂选自正丁基缩水甘油醚、烯丙基缩水甘油醚、双官能团的二缩水甘油醚、双官能团的聚乙二醇二缩水甘油醚、双官能团的聚丙二醇二缩水甘油醚中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的双组份高强度建筑环氧结构胶，其特征在于：所述增韧剂选自聚硫橡胶、液体丁腈橡胶、聚丁二烯液体橡胶和海岛结构增韧剂中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的双组份高强度建筑环氧结构胶，其特征在于：所述填料I和所述填料II均选自石英粉、滑石粉、碳酸钙、钛白粉和铁黑中的两种或两种以上。

6.根据权利要求1所述的双组份高强度建筑环氧结构胶，其特征在于：所述偶联剂选自γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-环氧丙基醚丙基三乙氧基硅烷、γ-丙基三甲基硅烷中的至少一种。

7.根据权利要求1所述的双组份高强度建筑环氧结构胶，其特征在于：所述触变剂I和所述触变剂II均选自气相二氧化硅、膨润土中的至少一种。

8.根据权利要求1所述的双组份高强度建筑环氧结构胶，其特征在于：所述复合胺类固化剂为聚酰胺、改性酚醛胺、改性脂肪胺三者混合物。

9.根据权利要求8所述的双组份高强度建筑环氧结构胶，其特征在于：所述复合胺类固化剂包括以下重量百分比组分：

聚酰胺20～40％；

改性酚醛胺20～40％；

改性脂肪胺20～40％。

10.一种如权利要求1所述的双组份高强度建筑环氧结构胶的制备方法，其特征在于：所述制备方法包括下列步骤：

1)分别制备A组分和B组分：其中，

制备A组分：按比例称取A组分中各原料，然后将双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、缩水甘油醚稀释剂、增韧剂及偶联剂加入到搅拌机内并搅拌均匀，再加入气相二氧化硅触变剂，最后加入填料直至搅拌均匀，包装；

制备B组分：按比例称取B组分中各原料，然后将复合胺固化剂及促进剂加入到搅拌机内并搅拌均匀，再加入气相二氧化硅触变剂，最后加入填料直至搅拌均匀，包装；

2)使用前将上述A组分与B组分按照重量比1.8～2.5:1混合均匀即可制成所述高强度建筑环氧结构胶。