CN108892923B

CN108892923B - 一种隔热树脂混凝土及其制备方法

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Publication number: CN108892923B
Application number: CN201810271380.0A
Authority: CN
Inventors: 刘双
Original assignee: Zhenshuo Wuhan Intelligent Technology Co ltd
Current assignee: Cixi Ruihao Building Materials Co.,Ltd.
Priority date: 2018-03-29
Filing date: 2018-03-29
Publication date: 2021-03-23
Anticipated expiration: 2038-03-29
Also published as: CN108892923A

Abstract

本发明公开一种隔热树脂混凝土及其制备方法，包括如下质量百分比的原料：10％～20％的双酚A型缩水甘油醚类环氧树脂、2％～8％的酚醛树脂、10％～20％的兼具脂环族环氧基和缩水甘油酯基的混合型环氧树脂、0.1％～3％的稀释剂、5％～15％的固化剂、0.1％～2％的促进剂、35％～55％的中空钢化玻璃颗粒、余量为溶剂；所述中空钢化玻璃颗粒的粒径为0.05～0.8mm。本发明旨在提出一种性能良好、隔热性能好，同时具有高强度和高反射率的建筑材料。

Description

一种隔热树脂混凝土及其制备方法

技术领域

本发明属于建筑材料领域，涉及一种隔热树脂混凝土及其制备方法。

背景技术

由于世界工业日益发达以及人类对大自然的破坏，节能降耗工作已引起了世界各国的关注和重视，我国的建筑能耗约占全国能耗的30％以上，所以开发用于建筑的节能材料更为重要。

环氧树脂是一类具有良好性能的热固性高分子合成材料，其固化物具有很好的粘附性能、较高的机械强度、较小的收缩率、耐化学介质，是一种综合性能优良的材料。其固化产物及改性产物可被用来制备树脂混凝土而应用于建筑行业。但是，环氧树脂本身不具有隔热性能；此外，为了提高环氧树脂作为建筑材料的强度，常常在树脂体系中添加纤维等增强材料，而纤维材料又会影响环氧树脂体系的透光，进而影响建筑体内的采光。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种隔热树脂混凝土，既能够保证树脂体系的强度，又能提高树脂体系的隔热效果和采光效果。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种隔热树脂混凝土，包括如下质量百分比的原料：10％～20％的双酚A型缩水甘油醚类环氧树脂、2％～8％的酚醛树脂、10％～20％的兼具脂环族环氧基和缩水甘油酯基的混合型环氧树脂、0.1％～3％的稀释剂、5％～15％的固化剂、0.1％～2％的促进剂、35％～55％的中空钢化玻璃颗粒、余量为溶剂；所述中空钢化玻璃颗粒的粒径为0.05～0.8mm。

本发明的三种类型的环氧树脂搭配一定比例的稀释剂、促进剂、固化剂和特定比例的中空玻璃颗粒，不仅加工成型操作简单，还可以保证固化后的环氧树脂交联密度高、结构紧实、抗压强度高。本发明的三种类型的环氧树脂搭配一定比例的稀释剂、促进剂、固化剂和特定比例的玻璃颗粒，不仅加工成型操作简单，还可以保证固化后的环氧树脂交联密度高、结构紧实、抗压强度高。钢化玻璃的抗冲击强度、抗弯强度、承载能力、耐急冷急热性较之普通玻璃有明显提高。将钢化玻璃制成不同粒度分布的颗粒状，添加到树脂体系中，可以有效提高树脂强度。本发明所述的中空钢化玻璃颗粒采用现有技术制备大尺寸的中空玻璃颗粒，将大尺寸的中空玻璃颗粒加入高速球磨机中，以粒径为1cm～2cm的不锈钢珠作为磨球，设置转速为420r/min～480r/min，将大尺寸的中空玻璃颗粒磨成粉，过筛，得不同粒径分布的中空玻璃颗粒，中空的结构中含有空气，而空气在常温下的导热系数仅有0.023W/(m·K)，可以有效减少外界热量的传递。

优选地，所述双酚A型缩水甘油醚类环氧树脂为E51/618环氧树脂；所述酚醛树脂高温炭化后的残炭率为46％～50％；所述兼具脂环族环氧基和缩水甘油酯基的混合型环氧树脂为TDE-85。本方案优选的三种环氧树脂相容性好，固化后强度高，耐热性能好，稳定性高且与所述钢化玻璃颗粒的粘结性更好。

优选地，所述稀释剂为环保活性稀释剂RD-601。环保活性稀释剂是新一代活性环氧树脂稀释剂，无卤、无味、无色、无刺激性，稀释能力强，可替代传统的如501、692、748等缩水甘油醚类稀释剂。

优选地，所述固化剂由质量比为1～2:1的改性芳胺与二乙烯三胺组成。更优选地，所述改性芳胺与所述二乙烯三胺的质量比为1.5:1。本方案选用的固化剂保证树脂固化后强度高，与玻璃颗粒的粘结性好。

优选地，所述促进剂由质量比为3～5:1的三乙醇胺与2-巯醇基苯并噻唑组成。更优选地，三乙醇胺与2-巯醇基苯并噻唑的质量比为4:1。本方案选用的促进剂可以缩短树脂体系的固化时间，对树脂固化后的性能无影响。

优选地，所述中空钢化玻璃颗粒的粒径呈现连续分布，所述中空钢化玻璃颗粒由10％-20％粒径为50-150μm、30％-40％粒径为150-300μm、30％-40％粒径为300μm-500μm、10％-20％粒径为500μm-800μm的中空钢化玻璃颗粒组成。大尺寸钢化玻璃颗粒在树脂固化体系中起到支撑骨架作用，小尺寸钢化玻璃可以填充在树脂固化体系中的微小空隙中使树脂的固化更致密。

优选地，所述中空结构的钢化玻璃颗粒的外表面包覆有一层反射层，所述反射层是折射率高于玻璃的一层薄膜。采用现有技术，在钢化玻璃颗粒表面喷涂一层反射层，太阳光等外界光线照射到建筑表面时，光线经由树脂体系内部的钢化玻璃颗粒表面的反射层进行多次反射，最终使得入射到建筑物内部的光线增加。反射层还可以是粘合剂与陶瓷微珠组成的涂层，还可以是不同粒度的TiO₂颗粒。

一种隔热树脂混凝土的制备方法，包括以下步骤：

S1.按质量比称取所述双酚A型缩水甘油醚类环氧树脂、所述酚醛树脂、所述兼具脂环族环氧基和缩水甘油酯基的混合型环氧树脂、所述稀释剂，用真空脱泡搅拌机搅拌混合均匀；

S2.按质量比称取所述中空钢化玻璃颗粒，手动搅拌5～10min后，与所述固化剂、所述促进剂、所述溶剂用真空脱泡搅拌机搅拌混合均匀；

S3.将S2制得的混合液加入S1的混合液中，用真空脱泡搅拌机搅拌混合均匀得混合液；

S4.将S3所述混合液倒入模具中，用钢尺刮平构件表面，室温下养生待强5天后拆模，即得所述隔热树脂混凝土。

更优地，所述真空脱泡搅拌机的转速设定为500～800r/min，搅拌时间为10～15min。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

采用单一填料中空结构的钢化玻璃颗粒，同时实现隔热、高反射光线、增强树脂体系强度等作用，原料单一使得复合操作更加简单，生产成本更低。

具体实施方式

下面将结合本发明中的实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动条件下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

一种隔热树脂混凝土，包括如下质量百分比的原料：15％的E51树脂、5％的酚醛树脂(高温残炭率48％)、15％的TDE-85树脂、1.5％的稀释剂、10％的固化剂、1％的促进剂、45％的中空钢化玻璃颗粒、余量为溶剂；所述中空钢化玻璃颗粒的粒径为0.05～0.8mm。

所述钢化玻璃颗粒的粒径呈现连续分布，所中空钢化玻璃颗粒由15％粒径为50-150μm、35％粒径为150-300μm、35％粒径为300μm-500μm、15％粒径为500μm-800μm的中空钢化玻璃颗粒组成。

一种隔热树脂混凝土的制备方法，包括以下步骤：

S1.按以上质量百分比称取各原料，将E51树脂、酚醛树脂、TDE-85树脂、稀释剂RD-601，在转速为650r/min的真空脱泡搅拌机里搅拌12min使之混合均匀；

S2.按以上质量百分比称取各原料，先将不同粒径的中空钢化玻璃颗粒手动搅拌8min后，与所述改性芳胺与二乙烯三胺的混合物、三乙醇胺与2-巯醇基苯并噻唑的混合物、乙醇，在转速为650r/min的真空脱泡搅拌机里搅拌12min使之混合均匀；

S3.将S2制得的混合液加入S1的混合液中，在转速为650r/min的真空脱泡搅拌机里搅拌12min使之混合均匀；

实施例2

与实施例1基本相同，不同之处在于：

一种隔热树脂混凝土，包括如下质量百分比的原料：10％的E51树脂、8％的酚醛树脂(高温残炭率48％)、17％的TDE-85树脂、1.5％的稀释剂、10％的固化剂、1％的促进剂、45％的中空钢化玻璃颗粒、余量为溶剂；所述中空钢化玻璃颗粒的粒径为0.05～0.8mm。

实施例3

与实施例1基本相同，不同之处在于：

一种隔热树脂混凝土，包括如下质量百分比的原料：20％的E51树脂、2％的酚醛树脂(高温残炭率48％)、13％的TDE-85树脂、1.5％的稀释剂、10％的固化剂、1％的促进剂、45％的中空钢化玻璃颗粒、余量为溶剂；所述中空钢化玻璃颗粒的粒径为0.05～0.8mm。

实施例4

与实施例1基本相同，不同之处在于：

所述中空钢化玻璃颗粒的质量百分比为35％；所述中空钢化玻璃颗粒的粒径呈现连续分布，所述中空钢化玻璃颗粒由10％粒径为50-150μm、40％粒径为150-300μm、40％粒径为300μm-500μm、10％粒径为500μm-800μm的中空钢化玻璃颗粒组成。

实施例5

与实施例1基本相同，不同之处在于：

所述中空钢化玻璃颗粒的质量百分比为55％；所述中空钢化玻璃颗粒的粒径呈现连续分布，所述中空钢化玻璃颗粒由20％粒径为50-150μm、30％粒径为150-300μm、30％粒径为300μm-500μm、20％粒径为500μm-800μm的中空钢化玻璃颗粒组成。

对比例1

与实施例1基本相同，不同之处在于：所述钢化玻璃颗粒为实心结构。

对比例2

与实施例1基本相同，不同之处在于：所述中空钢化玻璃颗粒表面无反射层。

对比例3

与实施例1基本相同，不同之处在于：所述中空钢化玻璃颗粒粒径均为400μm。

对比例4

与实施例1基本相同，不同之处在于：所述钢化玻璃颗粒由40％粒径为150-300μm、60％粒径为300μm-500μm的钢化玻璃颗粒组成。

对比例5

与实施例1基本相同，不同之处在于：一种隔热树脂混凝土，包括如下质量百分比的原料：17.5％的E51树脂、17.5％的TDE-85树脂、1.5％的稀释剂、10％的固化剂、1％的促进剂、45％的中空钢化玻璃颗粒、余量为溶剂；所述中空钢化玻璃颗粒的粒径为0.05～0.8mm

试验例1

将上述试件参照GB/T50081-2002《普通混凝土力学性能试验方法标准》制作试件，在20℃环境温度下养生待强7天，进行机械强度测试试验，抗压强度试件尺寸为100mm×100mm×100mm，抗折强度试件尺寸为160mm×40mm×40mm。对试件分别进行：1)常温条件下的机械强度测试；2)90％湿度90℃高温处理24h后的机械强度测试；3)90％湿度-40℃低温处理48h后的机械强度测试。测试结果如下表所示：

由测试结果可知，1)喷涂有反光层的树脂，透光率更高；2)中空玻璃颗粒粒径等级多，制得树脂混凝土的机械强度也较高。

实施例1制得的隔热混凝土的强度及透光效果好，综合性能最优。

试验例2

隔热性能测试参考专利CN 201110145655.4一种填充玻化微珠的SBS改性沥青防水卷材及制法中的测试方法。

比较实施例1及对比例1制备的隔热树脂混凝土的隔热性质。实施例1制备的隔热树脂混凝土，隔热性能测试数据：

对比例1制备的隔热树脂混凝土，隔热性能测试数据：

ΔΤ₁与ΔΤ₂的差值越大，隔热效果越明显。由测试结果可知，中空结构的钢化玻璃颗粒隔热效果明显。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims

1.一种隔热树脂混凝土，其特征在于，包括如下质量百分比的原料：10％～20％的双酚A型缩水甘油醚类环氧树脂、2％～8％的酚醛树脂、10％～20％的兼具脂环族环氧基和缩水甘油酯基的混合型环氧树脂、0.1％～3％的稀释剂、5％～15％的固化剂、0.1％～2％的促进剂、35％～55％的中空钢化玻璃颗粒、余量为溶剂；所述中空钢化玻璃颗粒的粒径为0.05～0.8mm；所述固化剂由质量比为1～2:1的改性芳胺与二乙烯三胺胺组成；所述中空结构的钢化玻璃颗粒的外表面包覆有一层反射层，所述反射层是折射率高于玻璃的一层薄膜；

所述中空钢化玻璃颗粒的粒径呈现连续分布，所述中空钢化玻璃颗粒由10％-20％粒径为50-150μm、30％-40％粒径为150-300μm、30％-40％粒径为300μm-500μm、10％-20％粒径为500μm-800μm的中空钢化玻璃颗粒组成。

2.根据权利要求1所述的一种隔热树脂混凝土，其特征在于，所述双酚A型缩水甘油醚类环氧树脂为E51/618环氧树脂；所述酚醛树脂高温炭化后的残炭率为46％～50％；所述兼具脂环族环氧基和缩水甘油酯基的混合型环氧树脂为TDE-85。

3.根据权利要求1所述的一种隔热树脂混凝土，其特征在于，所述稀释剂为环保活性稀释剂RD-601。

4.根据权利要求1所述的一种隔热树脂混凝土，其特征在于，所述促进剂由质量比为3～5:1的三乙醇胺与2-巯醇基苯并噻唑组成。

5.权利要求1所述的一种隔热树脂混凝土的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

6.根据权利要求5所述的一种隔热树脂混凝土的制备方法，其特征在于，所述真空脱泡搅拌机的转速设定为500～800r/min，搅拌时间为10～15min。