CN107699176A - 一种建筑工程用粘钢胶粘结剂及其制备工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种建筑工程用粘钢胶粘结剂及其制备工艺,包括组分A和组分B,组分A由下列重量份数的原料组成:双酚A环氧树脂、双酚F环氧树脂、3‑氨基苯酚、1,3,5三氯苯、氢氧化钾、二甲苯、1,3二甲基2咪唑啉酮、N,N二甲基乙酰胺、3,3,4,4二苯甲酮四羧酸二酐、氮气、增韧剂、活性稀释剂、填料、偶联剂和触变剂;组分B由下列重量份数的原料组成:环氧促进剂、硅烷偶联剂、第一固化剂、第二固化剂和填料,本发明的制备方法为:制备中间体、制备组分A、制备组分B和制备粘钢胶粘结剂;本发明韧性较好,剥离强度及剪切强度均较高,胶体固化过程中抵抗收缩应力,设备投入小,具有生产工艺简单、成本低。

Description

一种建筑工程用粘钢胶粘结剂及其制备工艺
技术领域
本发明涉及建筑工程技术领域,具体为一种建筑工程用粘钢胶粘结剂及其制备工艺。
背景技术
结构加固是目前对房屋结构、道路、桥梁、水库大坝、涵洞等建筑物或构筑物进行补强加固,延长其使用寿命的最有效手段。纵观这类产品,均是以一定粘度的改性环氧树脂为主剂,能在室温条件下固化的胺类改性固化剂为辅剂,辅以适量的活性稀释剂、增韧剂、偶联剂和填料等助剂组成。这种建筑结构胶的强度已经达到一个较高的水平,但随着科学技术的发展,新型改性环氧树脂、新型的固化剂、具有特殊性能的增韧剂等不断出现,市场要求综合性能更高、应用更简单方便、价格更便宜的新型建筑结构胶。
所以,如何设计一种建筑工程用粘钢胶粘结剂及其制备工艺,成为我们当前要解决的问题。
发明内容
本发明提供一种建筑工程用粘钢胶粘结剂及其制备工艺,韧性较好,剥离强度及剪切强度均较高,胶体固化过程中抵抗收缩应力,且稳定持久,结构胶硬化体的断裂韧性强、耐腐蚀性能好、成本低廉、施工操作简单,触变性好、明粘钢胶触变性优异,施工性能好,不分层、不离析、不流淌,可在公路、铁路桥梁不中断交通情况下正常施工、正常固化;耐酸碱介质侵蚀,常温固化,不含挥发份,无毒无害;粘结强度高,具有良好的韧性和抗冲击能力;可根据需要配制成低温、高温、潮湿面和水下固化型;制备不需增加特种设备,设备投入小,具有生产工艺简单、成本低,可以有效解决上述背景技术中的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种建筑工程用粘钢胶粘结剂,包括组分A和组分B,所述组分A与组分B的重量比为3:1;所述组分A由下列重量份数的原料组成:双酚A环氧树脂30-40份、双酚F环氧树脂20-30份、3-氨基苯酚8-10份、1,3,5三氯苯7-9份、氢氧化钾4-6份、二甲苯4-6份、1,3二甲基2咪唑啉酮8-10份、N,N二甲基乙酰胺4-6份、3,3,4,4二苯甲酮四羧酸二酐2-4份、氮气1份、增韧剂8-15份、活性稀释剂3-10份、填料100-150份、偶联剂1-8份和触变剂2-8份;所述组分B由下列重量份数的原料组成:环氧促进剂3-6份、硅烷偶联剂4-6份、第一固化剂15-30份、第二固化剂20-35份和填料30-50份。
一种建筑工程用粘钢胶粘结剂制备工艺,包括如下步骤:
1)制备中间体:在装有水分离器的化学反应釜中,开动搅拌器搅拌,其转速为35r/min,随即加入3-氨基苯酚、氢氧化钾、1,3二甲基2咪唑啉酮、二甲苯、N,N二甲基乙酰胺,在氮气保护下边搅拌边升温至100℃,于二甲苯回流状态下将反应系统内的水分通过水分离器除去,再添加三氯苯的溶液,并在150℃保温5小时,将系统内的二甲苯馏出;再升温到175℃后反应10小时,其分批添加3,3,4,4二苯甲酮四羧酸二酐,降温至常温后得到中间体;
2)制备组分A:将按重量份数称取的双酚A环氧树脂、双酚F环氧树脂、活性稀释剂、增韧剂、偶联剂和触变剂混合搅拌均匀,再加入填料混合搅拌均匀;即制得组分A;
3)制备组分B:将按重量份数称取的混合搅拌均匀环氧促进剂、硅烷偶联剂、第一固化剂和第二固化剂20-35份,再加入填料混合搅拌均匀,即得组分B;
4)制备粘钢胶粘结剂:将中间体、组分A和组分B按照上述的重量比进行混合,即得粘钢胶粘结剂。
根据上述技术方案,所述双酚A环氧树脂和双酚F环氧树脂具体分别为双酚A环氧树脂E44和双酚F环氧树脂E28。
根据上述技术方案,所述第一固化剂为酯环胺,所述第二固化剂为低分子量聚酰胺复配固化剂,所述环氧促进剂为DPM-30。
根据上述技术方案,所述硅烷偶联剂的制备方法为:将氨基硅与邻苯二甲酸混合,加入有机溶剂,混合搅拌;向上述的混合液中加入强酸,反应,得硅烷偶联剂。
根据上述技术方案,所述粘钢胶使用时先将粘钢胶涂布于玻璃板上,在100℃、200℃、300℃时各加热1小时,即得淡黄色薄膜,粘结时把淡黄色薄膜置于二块预热到135℃的冷轧钢板中间,在310℃和2.2MPa压力下胶接1小时后撤除压力,静置24小时即可。
根据上述技术方案,所述步骤2)和步骤3)中混合搅拌的时间为30-50min。
根据上述技术方案,所述步骤2)和步骤3)中搅拌时的温度为30-40℃。
与现有技术相比,本发明的有益效果:韧性较好,剥离强度及剪切强度均较高,胶体固化过程中抵抗收缩应力,且稳定持久,结构胶硬化体的断裂韧性强、耐腐蚀性能好、成本低廉、施工操作简单,触变性好、明粘钢胶触变性优异,施工性能好,不分层、不离析、不流淌,可在公路、铁路桥梁不中断交通情况下正常施工、正常固化;耐酸碱介质侵蚀,常温固化,不含挥发份,无毒无害;粘结强度高,具有良好的韧性和抗冲击能力;可根据需要配制成低温、高温、潮湿面和水下固化型;制备不需增加特种设备,设备投入小,具有生产工艺简单、成本低。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本发明的实施例一起用于解释本发明,并不构成对本发明的限制。
在附图中:
图1是本发明的制备流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明,应当理解,此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明,并不用于限定本发明。
实施例1:如图1所示,本发明提供一种建筑工程用粘钢胶粘结剂,包括组分A和组分B,所述组分A与组分B的重量比为3:1;所述组分A由下列重量份数的原料组成:双酚A环氧树脂30-40份、双酚F环氧树脂20-30份、3-氨基苯酚8-10份、1,3,5三氯苯7-9份、氢氧化钾4-6份、二甲苯4-6份、1,3二甲基2咪唑啉酮8-10份、N,N二甲基乙酰胺4-6份、3,3,4,4二苯甲酮四羧酸二酐2-4份、氮气1份、增韧剂8-15份、活性稀释剂3-10份、填料100-150份、偶联剂1-8份和触变剂2-8份;所述组分B由下列重量份数的原料组成:环氧促进剂3-6份、硅烷偶联剂4-6份、第一固化剂15-30份、第二固化剂20-35份和填料30-50份。
一种建筑工程用粘钢胶粘结剂制备工艺,包括如下步骤:
1)制备中间体:在装有水分离器的化学反应釜中,开动搅拌器搅拌,其转速为35r/min,随即加入3-氨基苯酚、氢氧化钾、1,3二甲基2咪唑啉酮、二甲苯、N,N二甲基乙酰胺,在氮气保护下边搅拌边升温至100℃,于二甲苯回流状态下将反应系统内的水分通过水分离器除去,再添加三氯苯的溶液,并在150℃保温5小时,将系统内的二甲苯馏出;再升温到175℃后反应10小时,其分批添加3,3,4,4二苯甲酮四羧酸二酐,降温至常温后得到中间体;
2)制备组分A:将按重量份数称取的双酚A环氧树脂、双酚F环氧树脂、活性稀释剂、增韧剂、偶联剂和触变剂混合搅拌均匀,再加入填料混合搅拌均匀;即制得组分A;
3)制备组分B:将按重量份数称取的混合搅拌均匀环氧促进剂、硅烷偶联剂、第一固化剂和第二固化剂20-35份,再加入填料混合搅拌均匀,即得组分B;
4)制备粘钢胶粘结剂:将中间体、组分A和组分B按照上述的重量比进行混合,即得粘钢胶粘结剂。
根据上述技术方案,所述双酚A环氧树脂和双酚F环氧树脂具体分别为双酚A环氧树脂E44和双酚F环氧树脂E28。
根据上述技术方案,所述第一固化剂为酯环胺,所述第二固化剂为低分子量聚酰胺复配固化剂,所述环氧促进剂为DPM-30。
根据上述技术方案,所述硅烷偶联剂的制备方法为:将氨基硅与邻苯二甲酸混合,加入有机溶剂,混合搅拌;向上述的混合液中加入强酸,反应,得硅烷偶联剂。
根据上述技术方案,所述粘钢胶使用时先将粘钢胶涂布于玻璃板上,在100℃、200℃、300℃时各加热1小时,即得淡黄色薄膜,粘结时把淡黄色薄膜置于二块预热到135℃的冷轧钢板中间,在310℃和2.2MPa压力下胶接1小时后撤除压力,静置24小时即可。
根据上述技术方案,所述步骤2)和步骤3)中混合搅拌的时间为30-50min。
根据上述技术方案,所述步骤2)和步骤3)中搅拌时的温度为30-40℃。
实施例2:如图1所示,本发明提供一种建筑工程用粘钢胶粘结剂,包括组分A和组分B,所述组分A与组分B的重量比为3:1;所述组分A由下列重量份数的原料组成:双酚A环氧树脂30-40份、双酚F环氧树脂20-30份、3-氨基苯酚8-10份、1,3,5三氯苯7-9份、氢氧化钾4-6份、二甲苯4-6份、1,3二甲基2咪唑啉酮8-10份、N,N二甲基乙酰胺4-6份、3,3,4,4二苯甲酮四羧酸二酐2-4份、氮气1份、增韧剂8-15份、活性稀释剂3-10份、填料100-150份、偶联剂1-8份和触变剂2-8份;所述组分B由下列重量份数的原料组成:环氧促进剂3-6份、硅烷偶联剂4-6份、第一固化剂15-30份、第二固化剂20-35份和填料30-50份。
一种建筑工程用粘钢胶粘结剂制备工艺,包括如下步骤:
1)制备中间体:在装有水分离器的化学反应釜中,开动搅拌器搅拌,其转速为35r/min,随即加入3-氨基苯酚、氢氧化钾、1,3二甲基2咪唑啉酮、二甲苯、N,N二甲基乙酰胺,在氮气保护下边搅拌边升温至100℃,于二甲苯回流状态下将反应系统内的水分通过水分离器除去,再添加三氯苯的溶液,并在150℃保温5小时,将系统内的二甲苯馏出;再升温到175℃后反应10小时,其分批添加3,3,4,4二苯甲酮四羧酸二酐,降温至常温后得到中间体;
2)制备组分A:将按重量份数称取的双酚A环氧树脂、双酚F环氧树脂、活性稀释剂、增韧剂、偶联剂和触变剂混合搅拌均匀,再加入填料混合搅拌均匀;即制得组分A;
3)制备组分B:将按重量份数称取的混合搅拌均匀环氧促进剂、硅烷偶联剂、第一固化剂和第二固化剂20-35份,再加入填料混合搅拌均匀,即得组分B;
4)制备粘钢胶粘结剂:将中间体、组分A和组分B按照上述的重量比进行混合,即得粘钢胶粘结剂。
根据上述技术方案,所述双酚A环氧树脂和双酚F环氧树脂具体分别为双酚A环氧树脂E44和双酚F环氧树脂E28。
根据上述技术方案,所述第一固化剂为酯环胺,所述第二固化剂为低分子量聚酰胺复配固化剂,所述环氧促进剂为DPM-30。
根据上述技术方案,所述硅烷偶联剂的制备方法为:将氨基硅与邻苯二甲酸混合,加入有机溶剂,混合搅拌;向上述的混合液中加入强酸,反应,得硅烷偶联剂。
根据上述技术方案,所述粘钢胶使用时先将粘钢胶涂布于玻璃板上,在100℃、200℃、300℃时各加热1小时,即得淡黄色薄膜,粘结时把淡黄色薄膜置于二块预热到135℃的冷轧钢板中间,在310℃和2.2MPa压力下胶接1小时后撤除压力,静置24小时即可。
根据上述技术方案,所述步骤2)和步骤3)中混合搅拌的时间为30-50min。
基于上述,本发明的优点在于,韧性较好,剥离强度及剪切强度均较高,胶体固化过程中抵抗收缩应力,且稳定持久,结构胶硬化体的断裂韧性强、耐腐蚀性能好、成本低廉、施工操作简单,触变性好、明粘钢胶触变性优异,施工性能好,不分层、不离析、不流淌,可在公路、铁路桥梁不中断交通情况下正常施工、正常固化;耐酸碱介质侵蚀,常温固化,不含挥发份,无毒无害;粘结强度高,具有良好的韧性和抗冲击能力;可根据需要配制成低温、高温、潮湿面和水下固化型;制备不需增加特种设备,设备投入小,具有生产工艺简单、成本低。
最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种建筑工程用粘钢胶粘结剂,包括组分A和组分B,其特征在于:所述组分A与组分B的重量比为3:1;所述组分A由下列重量份数的原料组成:双酚A环氧树脂30-40份、双酚F环氧树脂20-30份、3-氨基苯酚8-10份、1,3,5三氯苯7-9份、氢氧化钾4-6份、二甲苯4-6份、1,3二甲基2咪唑啉酮8-10份、N,N二甲基乙酰胺4-6份、3,3,4,4二苯甲酮四羧酸二酐2-4份、氮气1份、增韧剂8-15份、活性稀释剂3-10份、填料100-150份、偶联剂1-8份和触变剂2-8份;所述组分B由下列重量份数的原料组成:环氧促进剂3-6份、硅烷偶联剂4-6份、第一固化剂15-30份、第二固化剂20-35份和填料30-50份。
2.一种建筑工程用粘钢胶粘结剂制备工艺,其特征在于:包括如下步骤:
1)制备中间体:在装有水分离器的化学反应釜中,开动搅拌器搅拌,其转速为35r/min,随即加入3-氨基苯酚、氢氧化钾、1,3二甲基2咪唑啉酮、二甲苯、N,N二甲基乙酰胺,在氮气保护下边搅拌边升温至100℃,于二甲苯回流状态下将反应系统内的水分通过水分离器除去,再添加三氯苯的溶液,并在150℃保温5小时,将系统内的二甲苯馏出;再升温到175℃后反应10小时,其分批添加3,3,4,4二苯甲酮四羧酸二酐,降温至常温后得到中间体;
2)制备组分A:将按重量份数称取的双酚A环氧树脂、双酚F环氧树脂、活性稀释剂、增韧剂、偶联剂和触变剂混合搅拌均匀,再加入填料混合搅拌均匀;即制得组分A;
3)制备组分B:将按重量份数称取的混合搅拌均匀环氧促进剂、硅烷偶联剂、第一固化剂和第二固化剂20-35份,再加入填料混合搅拌均匀,即得组分B;
4)制备粘钢胶粘结剂:将中间体、组分A和组分B按照上述的重量比进行混合,即得粘钢胶粘结剂。
3.根据权利要求1所述的一种建筑工程用粘钢胶粘结剂,其特征在于:所述双酚A环氧树脂和双酚F环氧树脂具体分别为双酚A环氧树脂E44和双酚F环氧树脂E28。
4.根据权利要求1所述的一种建筑工程用粘钢胶粘结剂,其特征在于:所述第一固化剂为酯环胺,所述第二固化剂为低分子量聚酰胺复配固化剂,所述环氧促进剂为DPM-30。
5.根据权利要求1所述的一种建筑工程用粘钢胶粘结剂,其特征在于:所述硅烷偶联剂的制备方法为:将氨基硅与邻苯二甲酸混合,加入有机溶剂,混合搅拌;向上述的混合液中加入强酸,反应,得硅烷偶联剂。
6.根据权利要求2所述的一种建筑工程用粘钢胶粘结剂制备工艺,其特征在于:所述粘钢胶使用时先将粘钢胶涂布于玻璃板上,在100℃、200℃、300℃时各加热1小时,即得淡黄色薄膜,粘结时把淡黄色薄膜置于二块预热到135℃的冷轧钢板中间,在310℃和2.2MPa压力下胶接1小时后撤除压力,静置24小时即可。
7.根据权利要求2所述的一种建筑工程用粘钢胶粘结剂制备工艺,其特征在于:所述步骤2)和步骤3)中混合搅拌的时间为30-50min。
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