CN1887956A - 环保型弹性环氧灌浆材料及其制备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种环氧灌浆材料。环保型弹性环氧灌浆材料，其特征在于它主要由环氧树脂、长链活性稀释剂、固化剂和硅烷偶联剂原料制备而成，各原料所占重量份数为：环氧树脂100份、长链活性稀释剂50～150份、固化剂10～100份、硅烷偶联剂0.5～10份；其中环氧树脂含柔性环氧树脂，柔性环氧树脂占20～60份。本发明具有可灌性好、弹性好、无毒的特点。

Description

环保型弹性环氧灌浆材料及其制备

技术领域

本发明涉及一种环氧灌浆材料及其制备，广泛应用于水工建筑、高速公路、桥梁、地铁，工业与民用建筑等工程中活动裂缝的防渗补强加固。

背景技术

环氧灌浆就是以环氧树脂为主剂，加入一定量的稀释剂和固化剂等配置成环氧树脂灌浆浆液，然后在一定的工艺条件下，用灌浆设备将其灌入地层裂隙和混凝土裂缝中，以达到被灌体的防渗和补强加固，从而保证建筑物的安全运行。

目前，国内常用的环氧灌浆材料大多为高强灌浆材料，此体系的环氧灌浆材料主要用做裂缝和基岩补强加固，在我国得到广泛的应用，并解决了许多工程难题。而对于细微(小于0.5mm)的变形缝或活动缝的处理，需要有一定弹性的灌浆材料，聚氨酯灌浆材料虽属于弹性材料，但粘度较大，可灌性受到限制，国内在弹性环氧灌浆材料的研究方面：一种是在糠醛、丙酮稀释体系的环氧灌浆材料的基础上，加入塑料作为改性剂。如黄应辉等人CN1004971B弹性环氧补强固结化学灌浆材料，该文叙述以环己酮作为环氧树脂的活性稀释剂，添加聚氯乙烯、聚醋酸乙烯酯、塑料油膏等塑料材料，从而得到一种弹性环氧补强固结化学灌浆材料。另一种是用聚氨酯环氧，并加入大量糠醛、丙酮稀释剂，这两种方法都能形成具有一定弹性的的灌浆材料，但存在着挥发大，不环保等缺点。利用长链活性稀释体系、柔性环氧树脂来研究可灌性好的环保弹性型环氧灌浆材料在国内外还未见报道。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可灌性好、弹性好、无毒的环保型弹性环氧灌浆材料及其制备。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：环保型弹性环氧灌浆材料，其特征在于它主要由环氧树脂、长链活性稀释剂、固化剂和硅烷偶联剂原料制备而成，各原料所占重量份数为：环氧树脂100份、长链活性稀释剂50～150份、固化剂10～100份、硅烷偶联剂0.5～10份；其中环氧树脂含柔性环氧树脂，柔性环氧树脂占20～60份。

各原料所占重量份数为：环氧树脂100份、长链活性稀释剂80～120份、固化剂10～60份、硅烷偶联剂0.5～5份；其中环氧树脂含柔性环氧树脂，柔性环氧树脂占40～60份。

各原料所占重量份数为：环氧树脂100份、长链活性稀释剂90～110份、固化剂20～50份、硅烷偶联剂0.5～3份；其中环氧树脂含柔性环氧树脂，柔性环氧树脂占40～60份。

所述的环氧树脂为双酚A型的环氧树脂和柔性环氧树脂，或双酚F型的环氧树脂和柔性环氧树脂。

所述的A型的环氧树脂为E-44环氧树脂或CYD-128环氧树脂。

所述的双酚F型的环氧树脂为CYDF-107环氧树脂。

所述的柔性环氧树脂为缩水甘油醚型柔韧性环氧树脂或缩水甘油酯类环氧树脂。

所述的缩水甘油酯型柔韧性环氧树脂为二聚酸的缩水甘油酯以及二聚酸与环氧树脂的部分加成物。

所述的缩水甘油醚型柔韧性环氧树脂为长链脂肪醇或在刚性酚类结构中引入柔性长链脂肪醇的缩水甘油醚型环氧树脂。

所述的长链活性稀释剂为分子链上有大于8个碳原子的烷基缩水甘油醚化合物。

所述的固化剂为脂肪族胺类、芳香族胺类、脂肪族胺的改性物、聚酰胺、长链结构的脂环族固化剂。如多乙烯多胺、聚酰胺651、曼尼斯加成多胺、多芳环改性的脂肪族多胺等。

上述环保型弹性环氧灌浆材料的制备，它包括如下步骤：1)按各原料所占重量份数为：环氧树脂100份、长链活性稀释剂50～150份、固化剂10～100份、硅烷偶联剂0.5～10份；其中环氧树脂含柔性环氧树脂，柔性环氧树脂占20～60份，选取环氧树脂、长链活性稀释剂、固化剂和硅烷偶联剂原料备用；

2)将环氧树脂、长链活性稀释剂和硅烷偶联剂混合成A液，固化剂为B液，使用时，A液与B液混合。

本发明的有益效果是：环保型弹性环氧灌浆材料摈弃传统的糠醛、酮类稀释剂，克服了溶剂的挥发，浆材可以得到较好的性能，无毒。利用长链活性稀释体系，柔性环氧树脂使浆液初始粘度较低，可灌性好，弹性好；所采用的固化体系，使浆液保持较长的可灌时间，并适合低温、水下等条件的灌浆。浆液经毒性检测属无毒产品(LD＞15000mg/Kg)。对岩石和混凝土粘接牢固、抗渗性能好、耐久性优良、施工工艺简单，并可在干燥、潮湿、水下和常温(0℃以上)固化，能广泛应用于有活动裂缝的建筑物基岩、混凝土裂缝处理。

本环保型弹性环氧灌浆材料的原材料全部国产，货源广，生产工艺简单，易于推广。是大型工程混凝土建筑物变形裂缝防渗补强灌浆处理不可缺少的，甚至是无法取代的新材料。

具体实施方式

为了更好地理解本发明，下面结合实施例和实验数据进一步阐明本发明的内容，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。

实施例1：

环保型弹性环氧灌浆材料，它主要由环氧树脂、长链活性稀释剂、固化剂和硅烷偶联剂原料制备而成，各原料所占重量份数为：

环氧树脂(E-44环氧树脂与柔性环氧树脂的比例为1∶1)：100，

十二烷基缩水甘油醚：110，

固化剂(脂环族固化剂与多芳环改性的脂肪族多胺的比例为2∶1)：50，

硅烷偶联剂：5。

将环氧树脂、长链活性稀释剂和硅烷偶联剂混合成A液，固化剂为B液，使用时，A液与B液混合。

实施例2：

环保型弹性环氧灌浆材料，它主要由环氧树脂、长链活性稀释剂、固化剂和硅烷偶联剂原料制备而成，各原料所占重量份数为：

环氧树脂(E-44环氧树脂与柔性环氧树脂的比例为1∶1)：100，

聚丙二醇二缩水甘油醚活性稀释剂：120，

固化剂(脂环族固化剂与苯酚甲醛脂环胺缩合物的比例2∶1)：40，

硅烷偶联剂：3。

将环氧树脂、长链活性稀释剂和硅烷偶联剂混合成A液，固化剂为B液，使用时，A液与B液混合。

实施例3：

环保型弹性环氧灌浆材料，它主要由环氧树脂、长链活性稀释剂、固化剂和硅烷偶联剂原料制备而成，各原料所占重量份数为：

环氧树脂(E-44环氧树脂与柔性环氧树脂的比例为1∶1)：100，

十二烷基缩水甘油醚：120，

固化剂(脂环族固化剂与多芳环改性的脂肪族多胺的比例为2∶1)：40，

硅烷偶联剂：3。

将环氧树脂、长链活性稀释剂、固化剂和硅烷偶联剂直接进行混合，混合好的环保型弹性环氧灌浆材料立即用灌浆设备灌入需处理地层裂隙和混凝土裂缝中。

表1给出了本发明的环保型弹性环氧灌浆材料实施例1-3的实验结果。浆液经毒性检测属无毒产品(LD＞15000mg/Kg)。

表1环保型弹性环氧灌浆材料物理力学性能

实施例1	初始粘度：86mpa.s可灌时间：3:00(10℃)凝胶时间：36h	抗压强度：＞125MPa抗拉强度：＞1.8MPa延伸率：83.3％
			实施例2	初始粘度：90mpa.s可灌时间：1h凝胶时间：20h	抗压强度：21MPa抗拉强度：5.2MPa断裂延伸率：100％
实施例3	初始粘度：90mpa.s可灌时间：1h凝胶时间：12h	抗压强度：6MPa抗拉强度：1.25MPa延伸率：50％

通过这些实验结果的分析可知：

所研制的浆材克服了溶剂的挥发，浆材可以得到较好的性能。利于环保。弹环氧灌浆材料具有粘度低、可操作时间长、可灌性好、弹性好，是处理混凝土变形裂缝较好的补强材料。

实施例4：

环保型弹性环氧灌浆材料，由环氧树脂、长链活性稀释剂、固化剂和硅烷偶联剂原料制备而成，各原料所占重量份数为：环氧树脂100份、长链活性稀释剂50份、固化剂10份、硅烷偶联剂0.5份；其中环氧树脂含柔性环氧树脂，柔性环氧树脂占20份。

所述的环氧树脂为CYD-128环氧树脂和柔性环氧树脂；所述的柔性环氧树脂为缩水甘油醚型柔韧性环氧树脂或缩水甘油酯类环氧树脂。

所述的长链活性稀释剂为十二烷基缩水甘油醚。

所述的固化剂为多乙烯多胺。

将环氧树脂、长链活性稀释剂和硅烷偶联剂混合成A液，固化剂为B液，使用时，A液与B液混合。

实施例5：

环保型弹性环氧灌浆材料，由环氧树脂、长链活性稀释剂、固化剂和硅烷偶联剂原料制备而成，各原料所占重量份数为：环氧树脂100份、长链活性稀释剂150份、固化剂100份、硅烷偶联剂10份；其中环氧树脂含柔性环氧树脂，柔性环氧树脂占60份。

所述的环氧树脂为CYD-128环氧树脂和柔性环氧树脂；所述的柔性环氧树脂为缩水甘油醚型柔韧性环氧树脂或缩水甘油酯类环氧树脂。

所述的长链活性稀释剂为十二烷基缩水甘油醚。

所述的固化剂为聚酰胺651。

将环氧树脂、长链活性稀释剂和硅烷偶联剂混合成A液，固化剂为B液，使用时，A液与B液混合。

实施例6：

环保型弹性环氧灌浆材料，由环氧树脂、长链活性稀释剂、固化剂和硅烷偶联剂原料制备而成，各原料所占重量份数为：环氧树脂100份、长链活性稀释剂80份、固化剂10份、硅烷偶联剂5份；其中环氧树脂含柔性环氧树脂，柔性环氧树脂占40份。

所述的环氧树脂为CYD-128环氧树脂和柔性环氧树脂；所述的柔性环氧树脂为缩水甘油醚型柔韧性环氧树脂或缩水甘油酯类环氧树脂。

所述的长链活性稀释剂为十二烷基缩水甘油醚。

所述的固化剂为曼尼斯加成多胺。

将环氧树脂、长链活性稀释剂和硅烷偶联剂混合成A液，固化剂为B液，使用时，A液与B液混合。

实施例7：

环保型弹性环氧灌浆材料，由环氧树脂、长链活性稀释剂、固化剂和硅烷偶联剂原料制备而成，各原料所占重量份数为：环氧树脂100份、长链活性稀释剂90份、固化剂20份、硅烷偶联剂3份；其中环氧树脂含柔性环氧树脂，柔性环氧树脂占50份。

所述的环氧树脂为CYD-128环氧树脂和柔性环氧树脂；所述的柔性环氧树脂为缩水甘油醚型柔韧性环氧树脂或缩水甘油酯类环氧树脂。

所述的长链活性稀释剂为十二烷基缩水甘油醚。

所述的固化剂为多芳环改性的脂肪族多胺。

将环氧树脂、长链活性稀释剂和硅烷偶联剂混合成A液，固化剂为B液，使用时，A液与B液混合。

Claims (10)

1.环保型弹性环氧灌浆材料，其特征在于它主要由环氧树脂、长链活性稀释剂、固化剂和硅烷偶联剂原料制备而成，各原料所占重量份数为：环氧树脂100份、长链活性稀释剂50～150份、固化剂10～100份、硅烷偶联剂0.5～10份；其中环氧树脂含柔性环氧树脂，柔性环氧树脂占20～60份。

2.根据权利要求1所述的一种环保型弹性环氧灌浆材料，其特征在于：各原料所占重量份数为：环氧树脂100份、长链活性稀释剂80～120份、固化剂10～60份、硅烷偶联剂0.5～5份；其中环氧树脂含柔性环氧树脂，柔性环氧树脂占40～60份。

3.根据权利要求1所述的一种环保型弹性环氧灌浆材料，其特征在于：各原料所占重量份数为：环氧树脂100份、长链活性稀释剂90～110份、固化剂20～50份、硅烷偶联剂0.5～3份；其中环氧树脂含柔性环氧树脂，柔性环氧树脂占40～60份。

4.根据权利要求1-3中的任意～项所述的一种环保型弹性环氧灌浆材料，其特征在于：所述的环氧树脂为双酚A型的环氧树脂和柔性环氧树脂，或双酚F型的环氧树脂和柔性环氧树脂。

5.根据权利要求4所述的一种环保型弹性环氧灌浆材料，其特征在于：所述的A型的环氧树脂为E-44环氧树脂，CYD-128环氧树脂。

6.根据权利要求4所述的一种环保型弹性环氧灌浆材料，其特征在于：所述的柔性环氧树脂为缩水甘油醚型柔韧性环氧树脂或缩水甘油酯类环氧树脂。

7.根据权利要求6所述的一种环保型弹性环氧灌浆材料，其特征在于：所述的缩水甘油酯型柔韧性环氧树脂为二聚酸的缩水甘油酯以及二聚酸与环氧树脂的部分加成物。

8.根据权利要求1所述的一种环保型弹性环氧灌浆材料，其特征在于：所述的长链活性稀释剂为分子链上有大于8个碳原子的烷基缩水甘油醚化合物。

9.根据权利要求1所述的一种环保型弹性环氧灌浆材料，其特征在于：所述的固化剂为脂肪族胺类、芳香族胺类、脂肪族胺的改性物、聚酰胺、长链结构的脂环族固化剂。

10.如权利要求1所述的一种环保型弹性环氧灌浆材料的制备，其特征在于它包括如下步骤：1)按各原料所占重量份数为：环氧树脂100份、长链活性稀释剂50～150份、固化剂10～100份、硅烷偶联剂0.5～10份；其中环氧树脂含柔性环氧树脂，柔性环氧树脂占20～60份，选取环氧树脂、长链活性稀释剂、固化剂和硅烷偶联剂原料备用；

2)将环氧树脂、长链活性稀释剂和硅烷偶联剂混合成A液，固化剂为B液，使用时，A液与B液混合。