CN107189351A - 低粘度低毒性环氧树脂灌浆材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种低粘度低毒性环氧树脂灌浆材料及其制备方法，将糠醛与丙酮在饱和氨水的催化下反应生成糠叉丙酮树脂，待反应完全后加入环氧树脂，并不断搅拌均匀，向体系中加入增韧剂，促进剂，表面活性剂，复合胺类固化剂。继续搅拌，最后加入复合胺类固化剂，搅拌均匀后制得低粘度低毒性环氧树脂化学灌浆材料，这种环氧树脂灌浆材料既具有普通环氧‑糠醛‑丙酮体系树脂材料粘结力高、耐腐蚀性强的特点，还具有渗透性高、环保低毒、较高的弹性模量、低收缩率、常温固化速度高以及可用于潮湿基面施工等优点。
Description
技术领域
本发明涉及环氧树脂灌浆材料技术领域，尤其涉及一种低粘度低毒性环氧树脂灌浆材料及其制备方法。
背景技术
环氧树脂由于其优良的综合性能及其配方的多变性，在各个领域中皆获得了十分广泛的应用。然而由于环氧树脂固有的净脆性，弹性模量高，伸长率低，当承受到内应力或外加机械应力时，就很快地形成缺陷区并扩展成裂缝，导致固化物开裂。所以大多数实用配方中，须对环氧树脂进行增柔增韧的改性来提高其力学性能。在化学灌浆领域中对环氧树脂的改性尤为重要。
而环氧-糠醛-丙酮体系是一种常用的改性环氧树脂灌浆材料，该体系具有渗透性好、粘结性高、耐腐蚀性强的优异性能，在相关工程领域得到广泛应用，但该系统存在20-40％中等毒性的糠醛，给环境造成较大的危害。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种低粘度低毒性环氧树脂灌浆材料及其制备方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：低粘度低毒性环氧树脂灌浆材料，由以下重量份数配比的原料组成，环氧树脂100份，糠醛30-60份，丙酮20-40份，饱和氨水0.1-0.3份，增韧剂3-10份，促进剂1-3份，表面活性剂0.5-2份，复合胺类固化剂20-50份。
优选地，所述增韧剂选为端羧基液体丁腈橡胶、邻苯二甲酸二甲酯的一种或两种。
优选地，所述促进剂选为DMP-30。
优选地，所述表面活性剂为非离子型表面活性剂。
优选地，所述复合胺类固化剂选为二乙基甲苯二胺、二氨基二苯砜的一种或两种。
低粘度低毒性环氧树脂灌浆材料的制备方法由以下步骤制得：A.将重量份数为30-60份糠醛与重量份数为20-40份丙酮在饱和氨水的催化下温度为80-100℃，时间为8-12h反应生成糠叉丙酮树脂；B.待上述步骤反应完全后加入重量份数为100份的低粘度环氧树脂，并不断搅拌均匀；C.向上述步骤得到的体系中加入按重量份数称取的3-10份增韧剂、1-3份促进剂、0.5-2份表面活性剂，不断搅拌均匀；D.最后加入重量份数为20-50份的复合胺类固化剂，搅拌均匀后制得低粘度低毒性环氧树脂化学灌浆材料。
本发明的有益效果在于：本发明提供的一种低粘度高渗透改性环氧树脂化学灌浆材料，既具有普通环氧-糠醛-丙酮体系树脂材料粘结力高、耐腐蚀性强的特点，还具有渗透性高、环保低毒、较高的弹性模量、低收缩率、常温固化速度高以及可用于潮湿基面施工等优点。
具体实施方式
以下根据具体实施例对本发明技术方案及技术效果进行具体说明。
实施例一
将30g糠醛与20g丙酮在0.2g饱和氨水的催化下，催化温度为80℃，时间为8h反应生成糠叉丙酮树脂，待反应完全后加入100g的环氧树脂，并不断搅拌均匀，向体系中加入6g的端羧基液体丁腈橡胶、2g、的DMP-30、1g的非离子型表面活性剂，继续搅拌，最后加入40g的二乙基甲苯二胺，搅拌均匀后制得低粘度低毒性环氧树脂化学灌浆材料，所得低粘度低毒性环氧树脂化学灌浆材料产品检测结果详见附表一。
实施例二
将35g糠醛与23g丙酮在0.25g饱和氨水的催化下,催化温度为90℃，时间为9h，反应生成糠叉丙酮树脂，待反应完全后加入100g的环氧树脂，并不断搅拌均匀，向体系中加入4g的端羧基液体丁腈橡胶、4g的邻苯二甲酸二甲酯、1.5g的DMP-30、1g的非离子型表面活性剂，继续搅拌，最后加入20g的二乙基甲苯二胺，15g的二氨基二苯砜搅拌均匀后制得低粘度低毒性环氧树脂化学灌浆材料，所得低粘度低毒性环氧树脂化学灌浆材料产品检测结果详见附表一。
实施例三
将30g糠醛与20g丙酮在0.2饱和氨水的催化下，催化温度为90℃，时间为11h，反应生成糠叉丙酮树脂，待反应完全后加入100g的环氧树脂，并不断搅拌均匀，向体系中加入2g的端羧基液体丁腈橡胶、1g的邻苯二甲酸二甲酯、1.5g的DMP-30、1.3g的非离子型表面活性剂，继续搅拌，最后加入20g的二乙基甲苯二胺，25g的二氨基二苯砜搅拌均匀后制得低粘度低毒性环氧树脂化学灌浆材料，所得低粘度低毒性环氧树脂化学灌浆材料产品检测结果详见附表一。
实施例四
将35g糠醛与23g丙酮在0.25g饱和氨水的催化下，催化温度为100℃，时间为12h反应生成糠叉丙酮树脂，待反应完全后加入100g的环氧树脂，并不断搅拌均匀，向体系中加入6g的邻苯二甲酸二甲酯、2g的DMP-30、1g的非离子型表面活性剂，继续搅拌，最后加入40g的二氨基二苯砜，搅拌均匀后制得低粘度低毒性环氧树脂化学灌浆材料，所得低粘度低毒性环氧树脂化学灌浆材料产品检测结果详见附表一。
附表一产品检测结果
通过选用环氧树脂作为超低粘度高渗透改性环氧树脂化学灌浆材料的主剂，稀释剂糠醛与丙酮在饱和氨水的催化下反应生成糠叉丙酮树脂，与主剂相容性好，活性高。增韧剂与环氧树脂中的活性基团反应，形成以CC分散相为"岛"，连结相环氧树脂为"海"的"海岛结构"，达到增韧的目的，表现为拉伸剪切强度大幅度提高，促进剂DMP-30的加入，更进一步提高固化能力，表面活性剂通过降低树脂与裂隙之间的接触角，增加树脂对裂隙的润湿性，从而提高树脂的渗透性。复合胺固化剂粘度低、流动性和渗透性好、活性高，固化快、粘接强度高、耐湿热性能好，其液态化与环氧树脂混合容易，相溶性好；配比不用太严格，可按要求(季节)调节固化速度；还能提高树脂及原、辅料的亲和性，分子内引入酚醛骨架结构，提高了化合物的热变形温度，子内引入酚羟基，使固化反应的活性大大加强。
由附表一数据可知，本发明具有较低的粘度，凝胶时间短，固化速度快，固化物强度较好，拉伸强度达到16.5MPa以上，抗压强度达到40MPa以上，断裂伸长率为2.8％以上，收缩率低至1.1％，粘结强度最高达到4.0MPa。
对于本领域的普通技术人员而言，具体实施例只是对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种低粘度低毒性环氧树脂灌浆材料，其特征在于：包括以下重量份数的原料，环氧树脂100份，糠醛30-60份，丙酮20-40份，饱和氨水0.1-0.3份，增韧剂3-10份，促进剂1-3份，表面活性剂0.5-2份，复合胺类固化剂20-50份。
2.根据权利要求1所述低粘度低毒性环氧树脂灌浆材料，其特征在于：所述增韧剂选为端羧基液体丁腈橡胶、邻苯二甲酸二甲酯的一种或两种。
3.根据权利要求1所述低粘度低毒性环氧树脂灌浆材料，其特征在于：所述促进剂选为DMP-30。
4.根据权利要求1所述低粘度低毒性环氧树脂灌浆材料，其特征在于：所述表面活性剂为非离子型表面活性剂。
5.根据权利要求1所述低粘度低毒性环氧树脂灌浆材料，其特征在于：所述复合胺类固化剂选为二乙基甲苯二胺、二氨基二苯砜的一种或两种。
6.制备权利要求1-5所述低粘度低毒性环氧树脂灌浆材料的方法，其特征在于由以下步骤制得：
A.将重量份数为30-60份糠醛与重量份数为20-40份丙酮在饱和氨水的催化下，温度为80-100℃，时间为8-12h反应生成糠叉丙酮树脂；
B.待上述步骤反应完全后加入重量份数为100份的低粘度环氧树脂，并不断搅拌均匀；
C.向上述步骤得到的体系中加入按重量份数称取的3-10份增韧剂、1-3份促进剂、0.5-2份表面活性剂，不断搅拌均匀；
D.最后加入重量份数为20-50份的复合胺类固化剂，搅拌均匀后制得低粘度低毒性环氧树脂化学灌浆材料。
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| CN106349647A (zh) * | 2016-08-25 | 2017-01-25 | 北京中德新亚建筑技术有限公司 | 无砟轨道ca砂浆层伤损修复用树脂材料及其制备方法 |
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