CN108641605A - 一种植筋胶 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种植筋胶，属于化工领域。本发明取40~50份甘油酯基料、15~30份环氧树脂改性物、100~150份添加剂混合物、13~20份三乙醇胺、2~5份2‑乙基‑4‑甲基咪唑、3~6份3‑（2，3‑环氧丙氧）丙基三甲氧基硅烷，于100~120℃搅拌混合2~4h，即得植筋胶。本发明解决了目前植筋胶存在凝固时间长、粘结强度低的问题。

Description

一种植筋胶

技术领域

本发明属于化工领域，具体涉及一种植筋胶。

背景技术

近些年，我国建筑业飞速发展，从建国初期的大规模新建逐步迈向新建与改造并重时期，现有建筑物或构造物的改造与维修加固已成为建筑业的热点。建筑物和构造物因使用功能变化、不可抗力（地震等自然灾害）、结构老化等原因需要进行改造、加固和补强等，植筋胶具有粘接强度高、如同预埋，常温固化、硬化过程收缩小，耐温性能好、可在埋筋后焊接，耐久性、耐候性好，抗老化、耐介（酸、碱、水）性能好，固化后韧性、抗冲击能力优异等特点有效地解决了这些问题，再加上价格低廉而应用最为广泛。

目前，常用的植筋胶分为有机植筋胶和无机植筋胶。有机植筋胶是由合成树脂、填充材料及化学助剂组成的建筑结构粘接加固材料。有机植筋胶有它显著的优点，如：锚固力强、施工简捷、材料成本低、耐腐蚀性等特点，适用于新老建筑物联接、建筑物抗震加固、设备基础锚固以及砖混建筑结构的补强。无机植筋胶是由无机矿物微粉和无机固化剂水溶液双组份组成。它是利用胶体化学作用，在无机固化剂水溶液的作用下，不同的活性微粒子产生高效率的离子交换，生成新无机植筋胶粘材料，无机植筋胶具有耐高温、不老化、与混凝土弹性模量相近等优点，但是上述植筋胶存在粘结强度不足、凝固时间长的缺陷，严重阻碍了无机植筋胶的发展及工程应用。因此，生产出一种更高性能的植筋胶有很大的市场需求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题：针对目前植筋胶存在凝固时间长、粘结强度低的问题，提供一种植筋胶。

为解决上述技术问题，本发明采用如下所述的技术方案是：

一种植筋胶，按重量份数计包括如下组分，13~20份三乙醇胺、2~5份2-乙基-4-甲基咪唑、3~6份3-（2，3-环氧丙氧）丙基三甲氧基硅烷，其特征在于，还包括40~50份甘油酯基料、15~30份环氧树脂改性物、100~150份添加剂混合物；

所述甘油酯基料的制备方法，包括如下步骤：

按质量份数计，取20~30份碳酸甘油酯、14~18份三乙胺、80~90份二氯甲烷，通入氮气保护，于-3~0℃搅拌混合，得搅拌混合物，取搅拌混合物按质量比10：3加入丙烯酰氯，于30~40℃搅拌混合，得混合物，取混合物按质量比5：2加入碳酸氢钠溶液萃取，经无水硫酸镁干燥，旋转蒸发，即得甘油酯基料；

所述聚氨酯基体物的制备方法，包括如下步骤：

按质量份数计，取80~100份二氧六环、50~60份旋转蒸发物、12~20份苯乙烯、15~20份甲基丙烯酸、3~5份过氧化二苯甲酰、1~6份十二烷基硫醇、20~25份乙二胺，通入氮气保护，于70~75℃搅拌混合，冷却，即得聚氨酯基体物；

所述添加剂混合物的制备方法，包括如下步骤：

按质量份数计，取70~90份环氧树脂、6~9份丙烯酸、2~5份乙二胺四乙酸、1~4份四丁基溴化铵、1~3份异丙苯过氧化氢、3~7份酸化糖精、1~4份乙酰苯肼，于100~120℃搅拌混合2~4h，即得添加剂混合物；

所述环氧树脂改性物的制备方法，包括如下步骤：取甲基丙烯酸按质量比3：2：10加入二缩三乙二醇、甲苯，于50~70℃搅拌混，得搅拌混合物A，取搅拌混合物按质量比30：3：1加入对苯二酚、硫酸混合，升温至110~120℃搅拌混合，调节pH至7~7.2，减压蒸馏，即得环氧树脂改性物。

本发明与其他方法相比，有益技术效果是：

（1）本发明以碳酸甘油酯、三乙胺为原料，形成碳酸甘油酯类聚合物，再加入二氧六环等物质，甘油酯于多元胺为主要原料形成聚氨酯低聚物，一方面其中富含较多的酯基、氨基等极性基团，对环境中的水分不敏感，不会与环境中的水反应生成二氧化碳导致砖混建筑结构之间产生气泡，另一方面其具有特征官能团氨基甲酸酯链段赋予了材料优良的剪切强度、剥离强度和耐热性能，脂肪族链和醚键作为软段结构赋予了植筋胶耐冲击和耐疲劳等特点，增强了与环氧基植筋胶成分的粘结力度；

（2）本发明以甲基丙烯酸、二缩三乙二醇为原料，制备甲基丙烯酸、二缩三乙二醇双酯，将其引入植筋胶体系，可增强胶体的韧性，再将其与丙烯酸共同对环氧树脂进行改性，植筋时，钢筋与混凝土之间的缝隙被胶液填充，氧气浓度下降到 一定程度之后，引发、阻聚平衡遭到破坏，反应持续产生的自由基就会将溶解在体系中的残余氧气消耗掉，然后与单体进行反应，在此引发过程中，钢筋表面众 多的铁离子会参与到聚合反应中，使原来单一的氧化还原体系变成多重氧化还原体系，铁离子作为催化剂能大幅度提高反应速度，当Fe²⁺参与反应时，能充 当 还原 剂与异丙苯过氧化氢反应， 加快分解产生自由基的同时自身被氧化能Fe³⁺，反应产 生的Fe³⁺又可以充当氧化剂与促迸剂和助促迸剂反应形成另一个氧化还原反应产生新的自由基，因此促进剂可选择乙酰苯肼，助促进剂可选选取糖精作为助促进剂的另一个优点是磺酰基与铁表面反应，促进Fe²⁺产生不同价态的铁离子会通过不断再生保持其有效性，使固化反应很快完成，加快了固化，缩短了凝固时间。

具体实施方式

环氧树脂：双酚A二缩水甘油醚（E51型），购于无锡树脂厂。

甘油酯基料：按质量份数计，取20~30份碳酸甘油酯、14~18份三乙胺、80~90份二氯甲烷，通入氮气保护，于-3~0℃搅拌混合20~30min，得搅拌混合物，取搅拌混合物按质量比10：3加入丙烯酰氯，于30~40℃搅拌混合1~2h，得混合物，取混合物按质量比5：2加入质量分数为4%的碳酸氢钠溶液萃取，经无水硫酸镁干燥，旋转蒸发，得甘油酯基料。

聚氨酯基体物：按质量份数计，取80~100份二氧六环、50~60份旋转蒸发物、12~20份苯乙烯、15~20份甲基丙烯酸、3~5份过氧化二苯甲酰、1~6份十二烷基硫醇、20~25份乙二胺，通入氮气保护，于70~75℃搅拌混合3~4h，冷却至45~50℃，得聚氨酯基体物。

环氧树脂改性物：取甲基丙烯酸按质量比3：2：10加入二缩三乙二醇、甲苯，于50~70℃搅拌混合30~40min，得搅拌混合物A，取搅拌混合物按质量比30：3：1加入对苯二酚、质量分数为80%的硫酸混合，升温至110~120℃搅拌混合3~5h，调节pH至7~7.2，减压蒸馏，得环氧树脂改性物。

添加剂混合物：按质量份数计，取70~90份环氧树脂、6~9份丙烯酸、2~5份乙二胺四乙酸、1~4份四丁基溴化铵、1~3份异丙苯过氧化氢、3~7份酸化糖精、1~4份乙酰苯肼，于100~120℃搅拌混合2~4h，即得添加剂混合物。

一种植筋胶，按质量份数计，取40~50份甘油酯基料、15~30份环氧树脂改性物、100~150份添加剂混合物、13~20份三乙醇胺、2~5份2-乙基-4-甲基咪唑、3~6份3-（2，3-环氧丙氧）丙基三甲氧基硅烷，于100~120℃搅拌混合2~4h，即得植筋胶。

实施例1

环氧树脂：双酚A二缩水甘油醚（E51型），购于无锡树脂厂。

甘油酯基料：按质量份数计，取20份碳酸甘油酯、14份三乙胺、80份二氯甲烷，通入氮气保护，于-3℃搅拌混合20min，得搅拌混合物，取搅拌混合物按质量比10：3加入丙烯酰氯，于30℃搅拌混合1h，得混合物，取混合物按质量比5：2加入质量分数为4%的碳酸氢钠溶液萃取，经无水硫酸镁干燥，旋转蒸发，得甘油酯基料。

聚氨酯基体物：按质量份数计，取80份二氧六环、50份旋转蒸发物、12份苯乙烯、15份甲基丙烯酸、3份过氧化二苯甲酰、1份十二烷基硫醇、20份乙二胺，通入氮气保护，于70℃搅拌混合3h，冷却至45℃，得聚氨酯基体物。

环氧树脂改性物：取甲基丙烯酸按质量比3：2：10加入二缩三乙二醇、甲苯，于50℃搅拌混合30min，得搅拌混合物A，取搅拌混合物按质量比30：3：1加入对苯二酚、质量分数为80%的硫酸混合，升温至110℃搅拌混合3h，调节pH至7，减压蒸馏，得环氧树脂改性物。

添加剂混合物：按质量份数计，取70份环氧树脂、6份丙烯酸、2份乙二胺四乙酸、1份四丁基溴化铵、1份异丙苯过氧化氢、3份酸化糖精、1份乙酰苯肼，于100℃搅拌混合2h，即得添加剂混合物。

一种植筋胶，按质量份数计，取40份甘油酯基料、15份环氧树脂改性物、100份添加剂混合物、13份三乙醇胺、2份2-乙基-4-甲基咪唑、3份3-（2，3-环氧丙氧）丙基三甲氧基硅烷，于100℃搅拌混合2h，即得植筋胶。

实施例2

环氧树脂：双酚A二缩水甘油醚（E51型），购于无锡树脂厂。

甘油酯基料：按质量份数计，取30份碳酸甘油酯、18份三乙胺、90份二氯甲烷，通入氮气保护，于0℃搅拌混合30min，得搅拌混合物，取搅拌混合物按质量比10：3加入丙烯酰氯，于40℃搅拌混合2h，得混合物，取混合物按质量比5：2加入质量分数为4%的碳酸氢钠溶液萃取，经无水硫酸镁干燥，旋转蒸发，得甘油酯基料。

聚氨酯基体物：按质量份数计，取100份二氧六环、60份旋转蒸发物、20份苯乙烯、20份甲基丙烯酸、5份过氧化二苯甲酰、6份十二烷基硫醇、25份乙二胺，通入氮气保护，于75℃搅拌混合4h，冷却至50℃，得聚氨酯基体物。

环氧树脂改性物：取甲基丙烯酸按质量比3：2：10加入二缩三乙二醇、甲苯，于70℃搅拌混合40min，得搅拌混合物A，取搅拌混合物按质量比30：3：1加入对苯二酚、质量分数为80%的硫酸混合，升温至120℃搅拌混合5h，调节pH至7.2，减压蒸馏，得环氧树脂改性物。

添加剂混合物：按质量份数计，取90份环氧树脂、9份丙烯酸、5份乙二胺四乙酸、4份四丁基溴化铵、3份异丙苯过氧化氢、7份酸化糖精、4份乙酰苯肼，于120℃搅拌混合4h，即得添加剂混合物。

一种植筋胶，按质量份数计，取50份甘油酯基料、30份环氧树脂改性物、150份添加剂混合物、20份三乙醇胺、5份2-乙基-4-甲基咪唑、6份3-（2，3-环氧丙氧）丙基三甲氧基硅烷，于120℃搅拌混合4h，即得植筋胶。

实施例3

环氧树脂：双酚A二缩水甘油醚（E51型），购于无锡树脂厂。

甘油酯基料：按质量份数计，取25份碳酸甘油酯、16份三乙胺、85份二氯甲烷，通入氮气保护，于-1℃搅拌混合25min，得搅拌混合物，取搅拌混合物按质量比10：3加入丙烯酰氯，于35℃搅拌混合1h，得混合物，取混合物按质量比5：2加入质量分数为4%的碳酸氢钠溶液萃取，经无水硫酸镁干燥，旋转蒸发，得甘油酯基料。

聚氨酯基体物：按质量份数计，取90份二氧六环、55份旋转蒸发物、16份苯乙烯、17份甲基丙烯酸、4份过氧化二苯甲酰、4份十二烷基硫醇、23份乙二胺，通入氮气保护，于73℃搅拌混合3h，冷却至47℃，得聚氨酯基体物。

环氧树脂改性物：取甲基丙烯酸按质量比3：2：10加入二缩三乙二醇、甲苯，于60℃搅拌混合35min，得搅拌混合物A，取搅拌混合物按质量比30：3：1加入对苯二酚、质量分数为80%的硫酸混合，升温至115℃搅拌混合4h，调节pH至7.1，减压蒸馏，得环氧树脂改性物。

添加剂混合物：按质量份数计，取80份环氧树脂、7份丙烯酸、4份乙二胺四乙酸、3份四丁基溴化铵、2份异丙苯过氧化氢、5份酸化糖精、3份乙酰苯肼，于110℃搅拌混合3h，即得添加剂混合物。

一种植筋胶，按质量份数计，取45份甘油酯基料、21份环氧树脂改性物、125份添加剂混合物、17份三乙醇胺、4份2-乙基-4-甲基咪唑、4份3-（2，3-环氧丙氧）丙基三甲氧基硅烷，于110℃搅拌混合3h，即得植筋胶。

对比例1：与实施例2的制备方法基本相同，唯有不同的是缺少甘油酯基料。

对比例2：与实施例2的制备方法基本相同，唯有不同的是缺少环氧树脂改性物。对比例3：与实施例2的制备方法基本相同，唯有不同的是缺少添加剂混合物。

对比例4：苏州市某公司生产的植筋胶。

将上述实施例的植筋胶与对比例的植筋胶进行性能检测，具体检测结果见表1。

表1：

综合上述，本发明的植筋胶综合性能更好，值得大力推广使用。

Claims (1)

1.一种植筋胶，按重量份数计包括如下组分，13~20份三乙醇胺、2~5份2-乙基-4-甲基咪唑、3~6份3-（2，3-环氧丙氧）丙基三甲氧基硅烷，其特征在于，还包括40~50份甘油酯基料、15~30份环氧树脂改性物、100~150份添加剂混合物；

所述甘油酯基料的制备方法，包括如下步骤：

按质量份数计，取20~30份碳酸甘油酯、14~18份三乙胺、80~90份二氯甲烷，通入氮气保护，于-3~0℃搅拌混合，得搅拌混合物，取搅拌混合物按质量比10：3加入丙烯酰氯，于30~40℃搅拌混合，得混合物，取混合物按质量比5：2加入碳酸氢钠溶液萃取，经无水硫酸镁干燥，旋转蒸发，即得甘油酯基料；

所述聚氨酯基体物的制备方法，包括如下步骤：

按质量份数计，取80~100份二氧六环、50~60份旋转蒸发物、12~20份苯乙烯、15~20份甲基丙烯酸、3~5份过氧化二苯甲酰、1~6份十二烷基硫醇、20~25份乙二胺，通入氮气保护，于70~75℃搅拌混合，冷却，即得聚氨酯基体物；

所述添加剂混合物的制备方法，包括如下步骤：

按质量份数计，取70~90份环氧树脂、6~9份丙烯酸、2~5份乙二胺四乙酸、1~4份四丁基溴化铵、1~3份异丙苯过氧化氢、3~7份酸化糖精、1~4份乙酰苯肼，于100~120℃搅拌混合2~4h，即得添加剂混合物；

所述环氧树脂改性物的制备方法，包括如下步骤：取甲基丙烯酸按质量比3：2：10加入二缩三乙二醇、甲苯，于50~70℃搅拌混，得搅拌混合物A，取搅拌混合物按质量比30：3：1加入对苯二酚、硫酸混合，升温至110~120℃搅拌混合，调节pH至7~7.2，减压蒸馏，即得环氧树脂改性物。