CN109503027B - 一种阻燃透明混凝土 - Google Patents
一种阻燃透明混凝土 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109503027B CN109503027B CN201811226554.8A CN201811226554A CN109503027B CN 109503027 B CN109503027 B CN 109503027B CN 201811226554 A CN201811226554 A CN 201811226554A CN 109503027 B CN109503027 B CN 109503027B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- flame
- retardant
- epoxy resin
- transparent concrete
- glass particles
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 title claims abstract description 122
- RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 2,2,4,4,6,6-hexaphenoxy-1,3,5-triaza-2$l^{5},4$l^{5},6$l^{5}-triphosphacyclohexa-1,3,5-triene Chemical compound N=1P(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP=1(OC=1C=CC=CC=1)OC1=CC=CC=C1 RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 115
- 239000004567 concrete Substances 0.000 title claims abstract description 86
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 claims abstract description 50
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 claims abstract description 50
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 47
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims abstract description 35
- WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K aluminium hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[OH-].[Al+3] WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims abstract description 29
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 28
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims abstract description 24
- 239000010439 graphite Substances 0.000 claims abstract description 23
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 23
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 23
- KVMPUXDNESXNOH-UHFFFAOYSA-N tris(1-chloropropan-2-yl) phosphate Chemical compound ClCC(C)OP(=O)(OC(C)CCl)OC(C)CCl KVMPUXDNESXNOH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 21
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 14
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 claims description 15
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 15
- IISBACLAFKSPIT-UHFFFAOYSA-N bisphenol A Chemical compound C=1C=C(O)C=CC=1C(C)(C)C1=CC=C(O)C=C1 IISBACLAFKSPIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 238000005303 weighing Methods 0.000 claims description 8
- 125000002723 alicyclic group Chemical group 0.000 claims description 7
- GYZLOYUZLJXAJU-UHFFFAOYSA-N diglycidyl ether Chemical compound C1OC1COCC1CO1 GYZLOYUZLJXAJU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 125000003700 epoxy group Chemical group 0.000 claims description 7
- 125000004185 ester group Chemical group 0.000 claims description 7
- 125000003055 glycidyl group Chemical group C(C1CO1)* 0.000 claims description 7
- OMPJBNCRMGITSC-UHFFFAOYSA-N Benzoylperoxide Chemical compound C=1C=CC=CC=1C(=O)OOC(=O)C1=CC=CC=C1 OMPJBNCRMGITSC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 150000004982 aromatic amines Chemical class 0.000 claims description 5
- 235000019400 benzoyl peroxide Nutrition 0.000 claims description 5
- ITZGNPZZAICLKA-UHFFFAOYSA-N bis(oxiran-2-ylmethyl) 7-oxabicyclo[4.1.0]heptane-3,4-dicarboxylate Chemical compound C1C2OC2CC(C(=O)OCC2OC2)C1C(=O)OCC1CO1 ITZGNPZZAICLKA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 4
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 abstract description 20
- 239000011347 resin Substances 0.000 abstract description 20
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 13
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 7
- 239000002131 composite material Substances 0.000 abstract description 5
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 4
- 238000011161 development Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000779 smoke Substances 0.000 abstract description 2
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 abstract description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 28
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 16
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 13
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 8
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 7
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 7
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 7
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 3
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 2
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 2
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 238000007676 flexural strength test Methods 0.000 description 2
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 2
- 238000001000 micrograph Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 206010003497 Asphyxia Diseases 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 239000011384 asphalt concrete Substances 0.000 description 1
- 238000003763 carbonization Methods 0.000 description 1
- 239000011083 cement mortar Substances 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 1
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 239000005337 ground glass Substances 0.000 description 1
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 1
- 230000002688 persistence Effects 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 150000005837 radical ions Chemical class 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 229920002994 synthetic fiber Polymers 0.000 description 1
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000004634 thermosetting polymer Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B26/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing only organic binders, e.g. polymer or resin concrete
- C04B26/02—Macromolecular compounds
- C04B26/10—Macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
- C04B26/14—Polyepoxides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
- C04B2111/20—Resistance against chemical, physical or biological attack
- C04B2111/28—Fire resistance, i.e. materials resistant to accidental fires or high temperatures
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
- C04B2111/80—Optical properties, e.g. transparency or reflexibility
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2201/00—Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values
- C04B2201/50—Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values for the mechanical strength
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Fireproofing Substances (AREA)
Abstract
本发明公开一种阻燃透明混凝土，由以下重量百分比的组分组成:环氧树脂15‑25%；固化剂5‑10%；玻璃颗粒55‑70%；阻燃剂5‑10%；其中，所述阻燃剂由氢氧化铝、可膨胀石墨、三(2‑氯异丙基)磷酸酯按重量比10:1‑3:0.1‑0.5混合而成；采用氢氧化铝、可膨胀石墨、三(2‑氯异丙基)磷酸酯三种不同类型阻燃剂之间的协同效应，促进炭层的生成，阻止烟和火焰的发展，增强阻燃效果；同时由于阻燃剂的加入，树脂与氢氧化铝、可膨胀石墨的复合体系增加了材料的界面结合力，材料硬度提高；并且氢氧化铝粒子可在树脂内部产生相对滑移，使在拉伸过程中发生的微裂纹迅速弥合，从而提高混凝土的强度。
Description
技术领域
本发明属于土木工程材料领域，尤其涉及一种阻燃透明混凝土。
背景技术
承载式高速光伏路面路面通过收集到的太阳能转化为电能，近年来被广泛研究，光伏公路最上面一层是类似毛玻璃的透明混凝土，能够使太阳光通过使下面的太阳能电池把光能转换成电能。
目前国内的透明混凝土制备主要有三种形式，其一是利用在预制树脂块外浇筑水泥砂浆制备透明混凝土；其二是在固定的光纤周围浇筑水泥或沥青混凝土制备导光混凝土；其三是在树脂与水泥混合拌合作为胶结料与集料拌合而成制备半透明混凝土。
采用以上方法制备的混凝土透光率受到较大限制，为提高透明混凝土的性能，已有大量研究团队进行了研究。
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在土木工程以及建筑领域广泛使用，可以替代很多传统的材料。
但是目前在这些应用上还不够成熟，存在较多缺点；比如环氧树脂较易燃，普通型环氧树脂的氧指数仅19.8左右，其易燃性及离火后的持续自然使其应用收到限制，阻燃改性十分必要。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种阻燃透明混凝土。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是:
一种阻燃透明混凝土，由以下重量百分比的组分组成:
环氧树脂 15-25%；
固化剂 5-10%；
玻璃颗粒 55-70%；
阻燃剂 5-10%；
其中，所述阻燃剂由氢氧化铝、可膨胀石墨、三(2-氯异丙基)磷酸酯按重量比10:1-3:0.1-0.5混合而成。
本发明采用阻燃剂搭配一定比例的环氧树脂、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。
所述阻燃剂由氢氧化铝、可膨胀石墨、三(2-氯异丙基)磷酸酯按一定重量比组成，其中氢氧化铝为粉末状填料，受热脱水，放出水汽稀释可燃物气体和氧气的浓度，阻止燃烧；同时氢氧化铝均匀分散在体系中，可与树脂共同分担外加载荷，使得树脂与填料复合体系能够承受的最大外加载荷提高，使混凝土的拉伸强度增加；同时树脂与氢氧化铝、可膨胀石墨的复合体系增加了材料的界面结合力，材料硬度提高；此外，氢氧化铝粒子在树脂内部产生相对滑移，使在拉伸过程中发生的微裂纹迅速弥合，提高混凝土的强度；可膨胀石墨为片层状填料，受热时迅速膨胀，产生大量气体，使石墨沿轴方向膨胀成蠕虫状的新物质，即石墨产生膨胀窒息燃烧的火焰，形成了致密的烧焦层，阻止了材料的进一步燃烧，并且膨胀过程中会吸收热量，降低体系温度，从而起到良好的阻燃效果；同时，膨胀过程中还会释放夹层中的酸根离子，促进脱水炭化，有效隔热、隔氧，抑制燃烧；三(2-氯异丙基)磷酸酯作为含磷、氯阻燃剂，其磷含量(9.4％)、氯含量(32.5％)较高，三(2-氯异丙基)磷酸酯液态阻燃剂促进了氢氧化铝、可膨胀石墨粉体的均匀分散，同时作为阻燃剂，三(2-氯异丙基)磷酸酯在较低添加量时具有较好的阻燃性能，可减少阻燃剂的使用量；氢氧化铝、可膨胀石墨、三(2-氯异丙基)磷酸酯按照上述重量配比混合而成，既具有良好的阻燃性能，同时能使各组分均匀分散于体系中，提高混凝土的强度。
优选的，所述的一种阻燃透明混凝土，所述环氧树脂为双酚 A型缩水甘油醚类环氧树脂、兼具脂环族环氧基和缩水甘油酯基的混合型环氧树脂按重量比1:2-4混合而成。
优选的，所述的一种阻燃树脂混凝土，所述双酚A型缩水甘油醚类环氧树脂为E51/618；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；本方案优选的两种环氧树脂相容性好，固化后强度高，耐热性能好，稳定性高且与所述玻璃颗粒的粘结性更好。
优选的，所述的一种阻燃透明混凝土，所述固化剂由质量比为1 :1-3的改性芳胺固化剂与过氧化二苯甲酰组成。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。
优选的，所述的一种阻燃透明混凝土，所述玻璃颗粒的粒径呈现梯度分布，所述玻璃颗粒由粒径为50-100μm、100μm- 200μm、200μm-500μm的玻璃颗粒按重量比1:2-5:1-3组成；其中，大尺寸玻璃颗粒在树脂固化体系中起到支撑骨架作用，小尺寸玻璃颗粒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；不同粒度的所述玻璃颗粒共同作用，使得树脂混凝土内部更加密实，从而具有较高的机械强度。
本发明还提供所述的一种阻燃透明混凝土的制备方法，包括以下步骤:
S1、按重量百分比称取所述玻璃颗粒，手动搅拌5～10min后，与所述固化剂、所述阻燃剂用真空脱泡搅拌机搅拌混合均匀；
S2、称取所述重量百分比的环氧树脂加入步骤S1制得的混合液中，用真空脱泡搅拌机搅拌混合均匀得混合液；
S3、将步骤S2制得的混合液倒入模具中，用钢尺刮平构件表面，室温下养护待强5天后拆模，即得所述阻燃透明混凝土。
优选的，所述的一种阻燃透明混凝土的制备方法，所述真空脱泡搅拌机的转速设定为1000～1500r/min，搅拌时间为20-30min。
与现有技术相比，本发明的有益效果是:
（1）采用氢氧化铝、可膨胀石墨、三(2-氯异丙基)磷酸酯三种不同类型阻燃剂之间的协同效应，促进炭层的生成，阻止烟和火焰的发展，增强阻燃效果。
（2）阻燃剂的加入不影响环氧树脂的机械性能，同时树脂与氢氧化铝、可膨胀石墨的复合体系增加了材料的界面结合力，材料硬度提高；并且氢氧化铝粒子可在树脂内部产生相对滑移，使在拉伸过程中发生的微裂纹迅速弥合，提高混凝土的强度。
附图说明
图1为实施例1制备得到的阻燃透明混凝土试样燃烧后的内表面的扫描电镜图；
图2为实施例1制备得到的阻燃透明混凝土试样燃烧后的外表面的扫描电镜图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明；应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明；除非特别说明，本发明采用的试剂、方法和设备为本技术领域常规试剂、方法和设备。
作为一种优选的实施方式，本发明一种阻燃透明混凝土的制备方法，包括以下步骤:
S1、按重量百分比称取所述玻璃颗粒，手动搅拌5～10min后，与所述固化剂、所述阻燃剂用真空脱泡搅拌机搅拌混合均匀；
S2、称取所述重量百分比的环氧树脂加入步骤S1制得的混合液中，用真空脱泡搅拌机搅拌混合均匀得混合液；
S3、将步骤S2制得的混合液倒入模具中，用钢尺刮平构件表面，室温下养护待强5天后拆模，即得所述阻燃透明混凝土。
更优选的，所述真空脱泡搅拌机的转速设定为1000～1500r/min，搅拌时间为20-30min。
下面结合具体实施方式对本发明做进一步说明。
实施例1
一种阻燃透明混凝土，由以下重量百分比的组分组成:
环氧树脂 20%；
固化剂 7%；
玻璃颗粒 65%；
阻燃剂 8%；
所述阻燃剂由氢氧化铝、可膨胀石墨、三(2-氯异丙基)磷酸酯按重量比10:2:0.3混合而成；
所述环氧树脂为双酚 A型缩水甘油醚类环氧树脂E51/618、兼具脂环族环氧基和缩水甘油酯基的混合型环氧树脂TDE-85按重量比1:3混合而成；
所述固化剂由质量比为1 :2的改性芳胺固化剂与过氧化二苯甲酰组成；
所述玻璃颗粒由粒径为50-100μm、100μm- 200μm、200μm-500μm的玻璃颗粒按重量比1:3:2组成。
上述一种阻燃透明混凝土的制备方法，包括以下步骤:
S1、按重量百分比称取所述玻璃颗粒，手动搅拌5～10min后，与所述固化剂、所述阻燃剂用真空脱泡搅拌机在1000～1500r/min转速下，搅拌20-30min，使之搅拌混合均匀；
S2、称取所述重量百分比的环氧树脂加入步骤S1制得的混合液中，用真空脱泡搅拌机在1000～1500r/min转速下，搅拌20-30min，使之搅拌混合均匀得混合液；
S3、将步骤S2制得的混合液倒入模具中，用钢尺刮平构件表面，室温下养护待强5天后拆模，即得所述阻燃透明混凝土。
按照GB/T50081-2002《普通混凝土力学性能实验方法标准》进行测试抗压强度、抗折强度，抗压强度试件为100mm×100mm×100mm立方体，抗折强度试件为100mm×100mm×400mm棱柱体；按照GB/T2408-2008方法测试其垂直燃烧等级；利用太阳能测试仪在开口暗箱中进行透光率测试：透光率＝(未放置试件时的辐照度-放置试件时的辐照度-开口完全遮蔽的的辐照度)/未放置试件时的辐照度。
测试结果如表1所示28d抗压强度和抗折强度分别为28.6MPa、146.5MPa，透光率为42.0％，垂直燃烧等级为5V，耐火极限为4小时30分。
由实验结果可以得到，在本发明最优制备条件下得到的所述阻燃透明混凝土具有较高的抗压抗折强度，以及优异的透光和阻燃性能。
实施例2
一种阻燃透明混凝土，与实施例1相比，不同之处在于，由以下重量百分比的组分组成:环氧树脂15%；固化剂10%；玻璃颗70%；阻燃剂5%；
所述阻燃剂由氢氧化铝、可膨胀石墨、三(2-氯异丙基)磷酸酯按重量比10:1:0.1混合而成；
所述环氧树脂为双酚 A型缩水甘油醚类环氧树脂E51/618、兼具脂环族环氧基和缩水甘油酯基的混合型环氧树脂TDE-85按重量比1:2混合而成；
所述固化剂由质量比为1:1的改性芳胺固化剂与过氧化二苯甲酰组成；
所述玻璃颗粒由粒径为50-100μm、100μm- 200μm、200μm-500μm的玻璃颗粒按重量比1:2:1组成。
采用实施例1的制备方法制备所述阻燃混凝土，并采用实施例1的检测方法进行检测，测试结果如表1所示，28d抗压强度和抗折强度分别为25.8MPa、145.6MPa，透光率为41.0％，垂直燃烧等级为5V，耐火极限为4小时8分。
实施例3
一种阻燃透明混凝土，与实施例1相比，不同之处在于，由以下重量百分比的组分组成:环氧树脂25%；固化剂10%；玻璃颗55%；阻燃剂10%；
所述阻燃剂由氢氧化铝、可膨胀石墨、三(2-氯异丙基)磷酸酯按重量比10:3:0.5混合而成；
所述环氧树脂为双酚 A型缩水甘油醚类环氧树脂E51/618、兼具脂环族环氧基和缩水甘油酯基的混合型环氧树脂TDE-85按重量比1:4混合而成；
所述固化剂由质量比为1:1的改性芳胺固化剂与过氧化二苯甲酰组成；
所述玻璃颗粒由粒径为50-100μm、100μm- 200μm、200μm-500μm的玻璃颗粒按重量比1:5:3组成。
采用实施例1的制备方法制备所述阻燃混凝土，并采用实施例1的检测方法进行检测，测试结果如表1所示，28d抗压强度和抗折强度分别为24.5MPa、143.5MPa，透光率为40.0％，垂直燃烧等级为5V，耐火极限为3小时52分。
实施例4
一种阻燃透明混凝土，与实施例1相比，不同之处在于，由以下重量百分比的组分组成:环氧树脂20%；固化剂5%；玻璃颗70%；阻燃剂5%。
采用实施例1的制备方法制备所述阻燃混凝土，并采用实施例1的检测方法进行检测，测试结果如表1所示，28d抗压强度和抗折强度分别为26.8MPa、145.2MPa，透光率为42.0％，垂直燃烧等级为5V，耐火极限为4小时9分。
实施例5
一种阻燃透明混凝土，与实施例1相比，不同之处在于，所述玻璃颗粒的粒径范围为100μm- 200μm。
采用实施例1的制备方法制备所述阻燃混凝土，并采用实施例1的检测方法进行检测，测试结果如表1所示，28d抗压强度和抗折强度分别为24.0MPa、138.1MPa，透光率为39％，垂直燃烧等级为5V，耐火极限为3小时16分。
由测试结果可知，采用单一级配的所述玻璃颗粒制备所述阻燃混凝土，使得所述阻燃透明混凝土的密实度降低，使28d抗压强度和抗折强度略有下降，但仍能满足地面施工的要求，仍然具有优异的透光性和较高的垂直燃烧等级。
对比例1
一种阻燃透明混凝土，与实施例1相比，不同之处在于，由以下重量百分比的组分组成:环氧树脂28%；固化剂12%；玻璃颗60%。
采用实施例1的制备方法制备所述阻燃混凝土，并采用实施例1的检测方法进行检测，测试结果如表1所示，28d抗压强度和抗折强度分别为20.0MPa、134.7MPa，透光率为41.0％，垂直燃烧等级为V0。
由测试结果可知，不添加阻燃剂制备得到的所述阻燃透明混凝土，混凝土的阻燃性能显著降低，且混凝土的28d抗压强度和抗折强度下降。
对比例2
一种阻燃透明混凝土，与实施例1相比，不同之处在于，所述阻燃剂由氢氧化铝、可膨胀石墨按重量比10: 2.3混合而成。
采用实施例1的制备方法制备所述阻燃混凝土，并采用实施例1的检测方法进行检测，测试结果如表1所示，28d抗压强度和抗折强度分别为22.2MPa、136.6MPa，透光率为39.5％，垂直燃烧等级为V1，耐火极限为42分钟。
由测试结果可知，所述阻燃剂中不添加三(2-氯异丙基)磷酸酯的垂直燃烧等级远低于与由氢氧化铝、可膨胀石墨、三(2-氯异丙基)磷酸酯三者共同作用时的垂直燃烧等级，这可能是由于未添加三(2-氯异丙基)磷酸酯，氢氧化铝、可膨胀石墨分散性较差，导致阻燃性能极具下降。
对比例3
一种阻燃透明混凝土，与实施例1相比，不同之处在于，所述阻燃剂由氢氧化铝、三(2-氯异丙基)磷酸酯按重量比10:2.3混合而成。
采用实施例1的制备方法制备所述阻燃混凝土，并采用实施例1的检测方法进行检测，测试结果如表1所示，28d抗压强度和抗折强度分别为21.1MPa、134.8MPa，透光率为38.9％，垂直燃烧等级为V2，耐火极限为1小时。
由测试结果可知，阻燃剂中不添加可膨胀石墨的垂直燃烧等级远低于与由氢氧化铝、可膨胀石墨、三(2-氯异丙基)磷酸酯三者共同作用时的垂直燃烧等级，同时阻燃透明混凝土的28d抗压强度和抗折强度下降，这可能与可膨胀石墨存在时能与氢氧化铝、环氧树脂协同增加材料的界面结合力及硬度。
对比例4
一种阻燃透明混凝土，与实施例1相比，不同之处在于，所述阻燃剂由可膨胀石墨、三(2-氯异丙基)磷酸酯按重量比12:0.3混合而成。
采用实施例1的制备方法制备所述阻燃混凝土，并采用实施例1的检测方法进行检测，测试结果如表1所示，28d抗压强度和抗折强度分别为21.0MPa、132.4MPa，透光率为39.3％，垂直燃烧等级为V2，耐火极限为1小时8分。
由测试结果可知，阻燃剂中未添加氢氧化铝的垂直燃烧等级远低于与由氢氧化铝、可膨胀石墨、三(2-氯异丙基)磷酸酯三者共同作用时的垂直燃烧等级，同时阻燃透明混凝土的28d抗压强度和抗折强度下降，这是由于氢氧化铝一方面起到阻燃剂的作用，另一方面可与树脂共同分担外加载荷，使得树脂与填料复合体系能够承受的最大外加载荷提高，使混凝土的拉伸强度增加；同时氢氧化铝粒子在树脂内部产生相对滑移，使在拉伸过程中发生的微裂纹迅速弥合，提高混凝土的强度。
应用例1
选取实施例1所制备的阻燃透明混凝土试样，通过扫描电子显微镜（ScanningElectron Microscope, SEM），对其在燃烧后的微观形貌进行观察，结果如图1~2所示。
由图1可知阻燃透明混凝土燃烧后的内表面在燃烧过程中释放大量的气体从而形成了多孔的泡沫层，且孔大小不一，分布不规则；由图2可知，阻燃透明混凝土试样燃烧后的外表面是一层致密的炭层；同时致密的炭层和多孔的泡沫层都有利于提高混凝土的阻燃性能。从而说明本发明的阻燃透明混凝土具有较好的阻燃效果。
应用例2
对实施例1~5及对比例1~4制备得到的阻燃透明混凝土按照GB/T50081-2002《普通混凝土力学性能实验方法标准》进行测试抗压强度、抗折强度，抗压强度试件为100mm×100mm×100mm立方体，抗折强度试件为100mm×100mm× 400mm棱柱体；按照GB/T2408-2008方法测试其垂直燃烧等级；利用太阳能测试仪在开口暗箱中进行透光率测试：透光率＝(未放置试件时的辐照度-放置试件时的辐照度-开口完全遮蔽的的辐照度)/未放置试件时的辐照度。
表1阻燃透明混凝土测试结果
上述实施例为在本发明所述范围内变化各参数制备得到所述阻燃透明混凝土，实施例 1性能最优；实施例2~4改变各组分的重量百分比制备所述阻燃剂透明混凝土，制备得到的所述阻燃透明混凝土均具有较高的垂直燃烧等级；实施例5采用单一级配的所述玻璃颗粒制备所述阻燃混凝土，使得所述阻燃透明混凝土的密实度降低，使28d抗压强度和抗折强度略有下降，但仍能满足地面施工的要求，仍然具有优异的透光性和较高的垂直燃烧等级。采用本发明所述阻燃剂能够使制备的阻燃透明混凝土具有优异的抗压透光及阻燃性能，能够满足光伏公路混凝土需求。
对比例1中未添加本发明所述阻燃剂，对所述阻燃混凝土的阻燃性能影响较大，无法满足光伏公路对阻燃性能的要求，且阻燃透明混凝土的抗压及抗折强度均显著降低；对比例2~4改变阻燃剂的组分及配比，制备得到的阻燃透明混凝土的各方面性能均有所降低，尤其是阻燃性能下降较为显著。
综上所述，在本发明范围内制备得到的所述阻燃混凝土具有优异的阻燃、透光以及抗压抗折性能，完全能够满足光伏公路的工作要求。
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 (7)
1.一种阻燃透明混凝土，其特征在于，由以下重量百分比的组分组成:
环氧树脂 15-25%；
固化剂 5-10%；
玻璃颗粒 55-70%；
阻燃剂 5-10%；
其中，所述阻燃剂由氢氧化铝、可膨胀石墨、三(2-氯异丙基)磷酸酯按重量比10:1-3:0.1-0.5混合而成。
2. 根据权利要求1所述的一种阻燃透明混凝土，其特征在于，所述环氧树脂为双酚 A型缩水甘油醚类环氧树脂、兼具脂环族环氧基和缩水甘油酯基的混合型环氧树脂按重量比1:2-4混合而成。
3.根据权利要求2所述的一种阻燃透明混凝土，其特征在于，所述双酚A型缩水甘油醚类环氧树脂为E51/618；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。
4. 根据权利要求3所述的一种阻燃透明混凝土，其特征在于，所述固化剂由质量比为1:1-3的改性芳胺固化剂与过氧化二苯甲酰组成。
5. 根据权利要求4所述的一种阻燃透明混凝土，其特征在于，所述玻璃颗粒的粒径呈现梯度分布，所述玻璃颗粒由粒径为50-100μm、100μm- 200μm、200μm-500μm的玻璃颗粒按重量比1:2-5:1-3组成。
6.权利要求1所述的一种阻燃透明混凝土的制备方法，其特征在于，包括以下步骤:
S1、按重量百分比称取所述玻璃颗粒，手动搅拌5～10min后，与所述固化剂、所述阻燃剂用真空脱泡搅拌机搅拌混合均匀；
S2、称取所述重量百分比的环氧树脂加入步骤S1制得的混合液中，用真空脱泡搅拌机搅拌混合均匀得混合液；
S3、将步骤S2制得的混合液倒入模具中，用钢尺刮平构件表面，室温下养护待强5天后拆模，即得所述阻燃透明混凝土。
7.根据权利要求6所述的一种阻燃透明混凝土的制备方法，其特征在于，所述真空脱泡搅拌机的转速设定为1000～1500r/min，搅拌时间为20-30min。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201811226554.8A CN109503027B (zh) | 2018-10-22 | 2018-10-22 | 一种阻燃透明混凝土 |
| CN202110581227.XA CN113173734A (zh) | 2018-10-22 | 2018-10-22 | 一种阻燃透明混凝土 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201811226554.8A CN109503027B (zh) | 2018-10-22 | 2018-10-22 | 一种阻燃透明混凝土 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202110581227.XA Division CN113173734A (zh) | 2018-10-22 | 2018-10-22 | 一种阻燃透明混凝土 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN109503027A CN109503027A (zh) | 2019-03-22 |
| CN109503027B true CN109503027B (zh) | 2022-01-11 |
Family
ID=65746882
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202110581227.XA Withdrawn CN113173734A (zh) | 2018-10-22 | 2018-10-22 | 一种阻燃透明混凝土 |
| CN201811226554.8A Active CN109503027B (zh) | 2018-10-22 | 2018-10-22 | 一种阻燃透明混凝土 |
Family Applications Before (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202110581227.XA Withdrawn CN113173734A (zh) | 2018-10-22 | 2018-10-22 | 一种阻燃透明混凝土 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (2) | CN113173734A (zh) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112745525B (zh) * | 2019-10-29 | 2023-09-29 | 合肥杰事杰新材料股份有限公司 | 一种阻燃填料及其制备方法 |
| CN114656661B (zh) * | 2022-02-22 | 2024-03-22 | 奇遇新材料科技(佛山)有限公司 | 铁基吸波膜及其制备方法 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106243630A (zh) * | 2016-07-28 | 2016-12-21 | 贵州师范大学 | 一种环氧树脂阻燃组合物及其制备方法 |
| CN106633151A (zh) * | 2016-12-29 | 2017-05-10 | 中国科学院合肥物质科学研究院 | 一种泡沫保温材料防火阻燃表面处理剂及其制备方法 |
| CN107722814A (zh) * | 2017-10-18 | 2018-02-23 | 青岛海洋新材料科技有限公司 | 一种构成多层复合结构的阻尼涂料 |
| CN108395146A (zh) * | 2018-03-29 | 2018-08-14 | 榛硕（武汉）智能科技有限公司 | 一种阻燃混凝土 |
| CN108395145A (zh) * | 2018-03-29 | 2018-08-14 | 榛硕（武汉）智能科技有限公司 | 一种阻燃树脂混凝土及其制备方法 |
| CN108410138A (zh) * | 2018-03-29 | 2018-08-17 | 武汉优城科技有限公司 | 一种新型混凝土 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE602005017509D1 (de) * | 2004-11-26 | 2009-12-17 | Lg Chemical Ltd | Nicht-halogene flammenhemmende epoxidharzzusammensetzung und prepreg sowie kupferkaschiertes laminat damit |
| CN103043960A (zh) * | 2013-01-28 | 2013-04-17 | 吴江笨鸟墙面科技有限公司 | 一种高强度含钢化玻璃颗粒混凝土 |
| CN108328967B (zh) * | 2018-03-29 | 2021-06-08 | 湖北联建新材料有限公司 | 一种高耐久混凝土及其制备方法 |
| CN108456484A (zh) * | 2018-04-25 | 2018-08-28 | 安徽大松树脂有限公司 | 一种聚氨酯防腐耐磨涂料及其制备方法 |
-
2018
- 2018-10-22 CN CN202110581227.XA patent/CN113173734A/zh not_active Withdrawn
- 2018-10-22 CN CN201811226554.8A patent/CN109503027B/zh active Active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106243630A (zh) * | 2016-07-28 | 2016-12-21 | 贵州师范大学 | 一种环氧树脂阻燃组合物及其制备方法 |
| CN106633151A (zh) * | 2016-12-29 | 2017-05-10 | 中国科学院合肥物质科学研究院 | 一种泡沫保温材料防火阻燃表面处理剂及其制备方法 |
| CN107722814A (zh) * | 2017-10-18 | 2018-02-23 | 青岛海洋新材料科技有限公司 | 一种构成多层复合结构的阻尼涂料 |
| CN108395146A (zh) * | 2018-03-29 | 2018-08-14 | 榛硕（武汉）智能科技有限公司 | 一种阻燃混凝土 |
| CN108395145A (zh) * | 2018-03-29 | 2018-08-14 | 榛硕（武汉）智能科技有限公司 | 一种阻燃树脂混凝土及其制备方法 |
| CN108410138A (zh) * | 2018-03-29 | 2018-08-17 | 武汉优城科技有限公司 | 一种新型混凝土 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN109503027A (zh) | 2019-03-22 |
| CN113173734A (zh) | 2021-07-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN106316329B (zh) | 一种无机发泡建筑保温板及其制备方法 | |
| Tan et al. | Hydration behavior of magnesium oxysulfate cement with fly ash via electrochemical impedance spectroscopy | |
| CN109503027B (zh) | 一种阻燃透明混凝土 | |
| Sun et al. | Fabrication of flame-retardant and smoke-suppressant isocyanate-based polyimide foam modified by silica aerogel thermal insulation and flame protection layers | |
| CN102936848B (zh) | 聚乙烯醇纤维的改性方法及高抗裂性能的大体积混凝土 | |
| CN108034322B (zh) | 一种防火涂料及其制备方法 | |
| KR101933206B1 (ko) | 셀룰로오스 단열재 조성물 및 그 제조방법 | |
| CN113292280A (zh) | 聚氨酯复合轻集料混凝土及其制备方法 | |
| Lv et al. | Multifunctional and recyclable aerogel/fiber building insulation composites with sandwich structure | |
| Shi et al. | Enhanced flame retardancy of epoxy composites containing melamine polyphosphate‐modified boron nitride | |
| CN116285672A (zh) | 一种矿物水性膨胀型防火涂料及其制备方法 | |
| CN109233498A (zh) | 一种室外超薄型钢结构防火涂料及其制备方法 | |
| Wang et al. | High performance epoxy soybean oil-based composite reinforced by wood powder | |
| Zhang et al. | Preparation of a novel bio‐based aerogel with excellent hydrophobic flame‐retardancy and high thermal insulation performance | |
| CN110964408A (zh) | 一种水性地坪相变环氧腻子涂料及其制备方法 | |
| CN117447763A (zh) | 一种阻燃隔热生物基气凝胶的制备方法及应用 | |
| CN106833259B (zh) | 一种塑料表面阻燃涂层及其制备方法 | |
| Abdel‐Rahman et al. | Effect of waste glass content on the physico‐chemical and mechanical properties of styrene acrylic ester blended cement mortar composites | |
| CN115403948A (zh) | 一种低碳无机耐火涂料及其制备方法 | |
| CN112456958A (zh) | 一种低碱度高耐久生态植生混凝土材料及制备方法 | |
| CN106116238A (zh) | 一种干粉砂浆塑化增强剂 | |
| CN115028429B (zh) | 脱硫污泥在粉煤灰板材的应用 | |
| CN112551998A (zh) | 一种抗裂高强度砂加气砌块及其制备方法 | |
| CN118255546B (zh) | 一种无硅人造石及其制备方法 | |
| CN115612332B (zh) | 一种气凝胶非膨胀型钢结构防火涂料及其制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| TA01 | Transfer of patent application right | ||
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20211215 Address after: 413100 group 18, yanzhihu village, sanyantang Town, Yuanjiang City, Yiyang City, Hunan Province Applicant after: HUNAN ZHAOJIAN BUILDING MATERIAL Co.,Ltd. Address before: Room 12n301, machinery building, Dongguan Institute of technology, No.1 Daxue Road, Songshan Lake high tech Industrial Development Zone, Dongguan City, Guangdong Province Applicant before: DONGGUAN University OF TECHNOLOGY |
|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |