KR100603898B1

KR100603898B1 - 기존 콘크리트 구조체와 동등한 탄성거동을 하는 기중 및 수중구조물 보수보강용 고분자 조성물

Info

Publication number: KR100603898B1
Application number: KR1020050134737A
Authority: KR
Inventors: 김수종; 정태주; 원치문; 김세준
Original assignee: 한토산업 (주)
Priority date: 2005-12-30
Filing date: 2005-12-30
Publication date: 2006-07-24

Abstract

본 발명은 각종 토목, 건축물의 대기 중 및 수중 콘크리트 구조물의 균열부위 및 단면 손상부위에 적용하여 신속한 보수와 성형봉합, 원형복원을 위해 충진 및 보수보강 효과를 제공하는 보수보강용 고분자 조성물에 관한 것으로서, 좀더 상세히는 보수보강 능력이 우수하고, 공기 중 또는 수중에서 경화시간 조절이 가능하며 기존 구조물과의 접착력이 뛰어나고, 콘크리트와 동등한 수준의 탄성계수를 갖는 보수보강용 고분자 조성물에 관한 것이다.

고분자 조성물, 보강, 보수, 탄성계수, 콘크리트

Description

기존 콘크리트 구조체와 동등한 탄성거동을 하는 기중 및 수중구조물 보수보강용 고분자 조성물 {Repairing and strengthening polymer composition having elastic moduluscomparable to concrete for air and under water structures}

콘크리트 구조물은 온도 및 습도 등 주위환경 변화에 의해 수축과 팽창 등이 빈번하게 발생되기 때문에 콘크리트 구조물에는 균열, 박리 및 탈락 등이 발생되고, 수밀성이 낮아 철근부식, 중성화 및 결로 등이 발생된다. 그리고 지하 및 수중 구조물과 같이 수중 및 습윤 상태에 있는 구조체는 수분에 노출되어 있기 때문에 기존의 보수보강재로 기존 콘크리트 구조물을 보수보강하는 경우 기존 구조체와의 부착성이 불량하고 강도가 낮다.

일반 콘크리트구조물(교량, 교각, 터널, 해양구조물, 정수장, 하수시설물 등)에 대한 기존의 보수보강재로는 우레탄계, 염화고무계, 불소수지계, 수용성 무기질계, 에폭시계 등이 다양하게 적용되고 있으나 외부환경에 따른 내구성(부식, 중성화, 열화, 염해, 동결융해 등)에 많은 문제가 있으며, 습윤 및 수중 상태에서 작업이 불가능하다. 또한 기존의 폴리머 수지계는 기존 구조체와의 접착력유지 및 단면복구의 기능은 어느 정도 가지고 있으나, 하중을 받았을 때 콘크리트와 폴리머계 수지의 물리적 성질의 차이로 인하여 보수보강효과가 현저히 저하되며, 특히 수중에서는 이들 대부분의 보수보강재를 사용할 수 없다.

기존 콘크리트 구조물을 보수보강하기 위해서는 보수보강 재료가 기존의 콘크리트와 거의 동등한 탄성계수를 가져야 그 보강효과가 확실하다. 공학분야에서 많이 사용되는 Hooke의 법칙은 선형탄성의 경우 σ=Ｅε의 관계를 갖는다. 여기서 σ는 구조물에 발생하는 응력, ε는 구조부재의 변형율이고, E는 재료의 탄성계수(modulus of elasticity)을 나타낸다.

현재 국내외에서 사용하고 있는 구조물의 보수보강재로는 주로 폴리머 시멘트계와 에폭시 수지계가 주종을 이루고 있으며, 그 장단점은 아래와 같다.

표 1은 기존 폴리머 시멘트계 보수재의 특징이며, 표 2는 기존 에폭시 수지계 보수재의 특징이다.

[표 1]

시공성	수중작업 불가능
경화성	일반형은 다소 경화시간이 길어서 공기가 길게 됨. 그러나 조강형의 것도 있음
각종 강도	콘크리트와 유사
탄성계수	콘크리트에 비해 현저히 낮음
부착성, 방수성	양호한 편이나 혼합된 폴리머의 종류에 따라 차이가 있음
열팽창계수	콘크리트와 유사

[표 2]

시공성	경화제에 다소 독성이 있고 시공기구의 청소도 상대적으로 어려움
경화성	상대적으로 경화가 빠르며 경화제의 종류에 따라 경화시간을 조절 할 수 있음. 온도 의존성이 크기 때문에 저온 시에 경화 불량.
각종강도	인장, 휨 강도가 콘크리트보다 우세함
탄성계수	콘크리트에 비해 매우 낮으며 변형이 쉽게 발생함
부착성, 방수성	폴리머 시멘트계보다 높음
열팽창계수	콘크리트보다 큼(2~4배)

종래기술로 대한민국특허 제220562호는 열화된 콘크리트 구조물의 보수보강재로서 가아네트분체, 포틀랜드시멘트 등의 세라믹분체와 아크릴계폴리머로 구성된 폴리머몰탈 보수보강재를 제시하고 있으나, 시멘트를 포함한 세라믹분체는 수중에서 풀림현상이 일어나므로 수중에서는 사용이 불가능하였다. 또한, 보수보강효과를 부여하기 위하여 첨가한 포틀랜드시멘트 등 세라믹분체 만으로는 폴리머 고유의 낮은 탄성계수를 높일 수 없다는 문제점이 있다.

대한민국특허 제536471호는 에폭시 주제, 물, 수성 에폭시 경화제, 수경성 시멘트 및 모래를 사용하여 콘크리트 박막보수 및 보강용 에폭시 모르타르 조성을 제시하고 있다. 이 재료를 물과의 혼용을 가능하게 하고 기존 구조체인 콘크리트와 보수재의 통기성은 개선하였고 콘크리트 표면의 박막(도료)재료로서는 사용가능하였으나, 대기 중 또는 수중에서 콘크리트와 동등 이상의 탄성계수가 나타나지 않는 문제점이 있다.

대한민국 공개특허공보 제2000-0014966호는 우레탄 변성에폭시 수지와 폴리아미드 수지로 구성된 무용제형 수중경화성 급속보수재에 대하여 제시하고 있다. 이 재료는 실란계 커플링제를 첨가하므로써 수중구조물 또는 파이프 등의 접착에는 우수한 효과를 나타냈다.

이와 같이 지금까지의 기술들은 기존 구조체와 보수재 사이의 접착력 향상에는 진전이 있었지만 구조물의 안전에 필수적인 탄성계수가 높은 재료를 제시하지는 못하였다.

상기와 같은 보수보강재 조성물은 주재와 경화재를 일정 비율로 혼합한 후 보수작업에 적합하도록 희석제를 혼입하여 사용한다. 따라서, 에폭시와 아민과의 결합으로 생성되는 망상구조 폴리머의 물성이 보수보강재로서 요구되는 물성 즉, 압축강도, 접착력, 휨강도, 탄성계수 등을 좌우하게 된다. 이와 같은 기존의 에폭시계 보수보강재들은 균열부의 보수 및 단면복구 등 구조물의 보수에 주로 이용되어 왔으며 주성분인 폴리머와 기존 구조체인 콘크리트와 서로 다른 물리적 성질로 인하여 보강 용도로는 사용할 수 없어서, 탄소섬유를 함침하여 시공하는 방법 등이 제시된 바 있다. 따라서 이러한 보조재료가 없이 사용 가능한 보수보강재의 개발 필요성이 있어 왔다.

기존 콘크리트 구조체를 상기와 같은 보수보강 재료로 보수보강하는 경우 폴리머의 탄성계수가 콘크리트에 비해 매우 낮기 때문에, 구조체에 하중이 작용할 때 작은 변형율 상태에서도 기존 콘크리트는 매우 큰 하중을 분담하는 것에 비해 폴리머는 아주 작은 하중을 분담하기 때문에 기존 구조물의 보강효과가 현저하게 저하된다. 따라서 하중을 받았을 때 기존 구조물과 유사한 물리적 거동을 하는 즉 동등한 탄성계수를 갖는(보강효과가 큰) 보수보강재의 개발이 요구되어 왔다.

또한, 기존의 에폭시계 보수재들은 햇빛에 노출되면 황변되며, 3차원 망상구조의 고분자 사슬이 열화되기 때문에 보수재의 강도저하 및 내후성에 치명적인 결함이 있다.

종래기술의 문제점을 극복하기 위하여 본 발명은 외부 하중에 의해 변형율이 큰 기존 에폭시 조성물의 단점을 보완하기 위하여 콘크리트 구조물과 동일한 치수변형이 발생하는 보강보수용 고분자 조성물을 제공하려는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 에폭시 주재 조성물과 경화제 조성물이 반응하여 경화될 때 비스페놀A형 에폭시와 지방족폴리아민과의 경화로 인하여 생성되는 폴리머와 환상지방족 에폭시수지와 산무수물 또는 폴리메르캅탄과의 경화로 인하여 생성되는 폴리머의 배합량을 조절함으로써 하중을 받았을 때 치수변화율을 최소화시키고 콘크리트와 동등 이상의 탄성계수를 갖는 보강보수용 고분자 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 다른 목적은 구상(球狀)의 지르코니아를 충진재로 사용하여 내마모성, 내산성, 내알카리성을 부여함으로써 보수보강재 표면의 마모를 방지하고 부식에 강한 보강보수용 고분자 조성물을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 에폭시수지의 가장 큰 단점인 자외선에 의한 황변현상을 해결하기 위하여 자외선 차단효과가 뛰어난 산화아연, 산화티탄 나노입자를 첨가한 보강보수용 고분자 조성물을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 목적은 상기 보강, 보수용 고분자 조성물에 시멘트, 모래, 골재, 석분 중 선택되는 1종 이상의 필러를 포함하여 대기중 및 수중 콘크리트 보수, 보강용 고분자 조성물을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서는 기존의 소프트한 비스페놀A형 에폭시 경화시스템에 딱딱하고 부서지기 쉬운 환상지방족 에폭시와 경화제인 산무수물을 혼용하여 서로 다른 에폭시수지를 서로 다른 경화제에 의해 반응시킴으로서, 유연하고 부드러운 에폭시 조성물에 딱딱하고 부서지기 쉬운 성질을 부여하도록 설계하여, 기존의 보수보강재에서는 달성할 수 없었던 콘크리트와 동등 이상의 탄성계수를 갖는 고분자 조성물을 제조하였다.

즉, 비스페놀A형 에폭시와 지방족 폴리아민과의 경화로 인하여 생성되는 폴리머와 환상지방족 에폭시수지와 산무수물 또는 폴리메르캅탄과의 경화로 인하여 생성되는 폴리머의 배합량을 조절함으로써 하중을 받았을 때 치수변화율을 최소화시키고 콘크리트와 동등 이상의 탄성계수를 얻는 조성물을 제조하였다.

본 발명은 (a) 고온반응형 환상지방족형 에폭시수지 30~73중량%, 비스페놀A형 에폭시수지 20~40중량%, 반응성 희석제(에폭시 당량 : 135~330 g/eq) 5~20중량%, 유기계 커플링제 0.4~1.5중량%, 무기계 실란커플링제 0.4~1.5중량%, 요변성제 1~5중량%, 소포제 0.1~1중량%, 분산제 0.1~1중량%가 포함된 주재 조성물; 및 (b) 변성 지방족 폴리아민 10~70중량%, 산무수물 경화제 20~50중량% 및 폴리메르캅탄 경화제 10~40중량%가 포함된 경화제 조성물;을 중량대비 (a):(b)가 1~5: 1의 비율로 포함되는 보수, 보강용 고분자 조성물에 관한 것이다.

또한, 본 발명은 상기 주재조성물 100중량%에 대하여 지르코니아, 산화아연, 산화티탄, 실리카, 가네트, 또는 클레이 중 선택된 1종 이상을 5~50중량% 더 첨가하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 상기 경화제 조성물 100중량%에 대하여 추가로 구상 지르코니아, 산화아연, 산화티탄, 실리카, 가네트, 또는 클레이 중 선택된 1종 이상을 5~50중량% 및 요변성제 5~10중량%를 첨가하는 것을 특징으로 한다.

뿐만 아니라, 본 발명은 상기 보강, 보수용 에폭시 조성물과 시멘트, 모래, 골재, 석분 중 선택되는 1종 이상의 충진재를 50~70중량% : 30~50중량%의 비율로 포함하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 보수, 보강용 고분자 조성물에 관한 것이다.

본 발명에서 사용하는 환상지방족 에폭시 화합물은 3,4-에폭시사이클로헥실메틸-3,4-에폭시사이클로헥센카르복실레이트(3,4-epoxycyclohexylmethyl-3,4-epoxy cyclohexene carboxylate ), 비닐사이클로헥센디옥사이드(vinylcyclohexene-dioxide), 2-(3,4-에폭시사이클로헥실-5,5-스피리오-3,4-에폭시)사이클로헥산 메타다이옥산(2-(3,4-epoxycyclohexyl-5,5-splio-3,4-epoxy)cyclohexanemetadioxane) 등이 포함된다.

주재 성분에서 비스페놀A형 에폭시수지는 경화반응시 220℃ 정도의 높은 발열 때문에 환상지방족 에폭시수지의 경화반응에 적합한 반응열을 제공하는 역할을 한다. 비스페놀A형 에폭시수지는 에폭시 당량 180~220 g/eq 정도의 것을 사용한다.

상기 주재 조성물의 점도조절 및 반응성을 제어하기 위하여 에폭시 당량 135~330 g/eq 정도의 BGE(buthyl glycidyl ether), PGE(phenyl glycidyl ether), 지방족 글리시딜에테르(aliphatic glycidyl ether, C₁₂-C₁₄) 등의 반응성 희석제를 사용한다.

경화제 조성물은 활성수소 당량이 높아서 환상지방족 에폭시수지와 경화반응을 일으킬 수 있는 산무수물 경화제와 폴리메르캅탄을 전체 경화제 조성물 중에서 30~90중량%를 사용하고, 일반적인 경화제인 지방족폴리아민(aliphatic polyamine)을 10~70중량% 사용한다. 또한 최종 조성물의 습윤경화성 및 저온 경화성 향상을 위하여 펜알카아민(phenalkamine) 경화제를 첨가하여 사용할 수도 있다.

또한, 본 발명에서 기존의 대기 중 및 수중구조물과의 접착력 향상을 위하여 사용하는 유기 커플링제는 아크릴기, 아민기, 수산기를 가진 유기화합물로서, 분자량 150 내외의 것을 사용하며, 그 사용량은 0.4~1.5 중량%이다. 무기실란계 커플링제는 아크릴기, 아미노기 등을 가진 유기/무기 복합화합물로서, 분자량 220-250 내외의 것을 사용한다. 그 사용량은 0.4 ~1.5 중량%이다. 이러한 커플링제로서 아미노계 실란(3-aminopropyltriethoxysilane), 에폭시계 실란(3-glycidoxypropyltrimethoxysilane), 아크릴계 실란(3-methacryloxypropyltrimethoxysilane), 메르캅토계 실란(3-Mercaptopropyl trimethoxysilane) 등을 사용할 수 있다.

삭제

본 발명에서 조성물의 흐름방지 및 요변성(칙소성)을 부여하기 위하여 사용하는 요변성제로는 입경 15~50㎛의 무정형 흄 실리카(Amourphous fumed silica)와 산화티탄미립자를 주성분으로 사용할 수 있다. 칙소젤(Tixogel) MP-100, 칙소젤(Tixoge) VP, 칙소젤 MP, EFKA사의 판젤(Pangel) B-40, Degussa사의 에어로실(Aerosil)#300을 사용할 수 있다.

본 발명에서 조성물의 기포제거 기능을 부여하기 위하여 사용하는 소포제로는 알킬벤젠(Alkylbenzene) 등을 사용할 수 있으며 기포를 파괴하는 폴리머 및 폴리실록산 용액을 주성분으로 하고 있다. 상품명으로는 BYK-Chemie사의 BYK-A501, EFKA사의 EFKA8203, Impag사의 Perenol E8 등이 있다.

본 발명에서 조성물의 분산성을 부여하기 위하여 사용하는 분산제로는 1-메톡시-2-프로필아세테이트(1-methoxy2-propylacetate) 등을 사용할 수 있으며 안료친화그룹을 가진 고분자량의 블록공중합체 용액을 주성분으로 하고 있다. 상품명 으로는 BYK-Chemie사의 BYK-#161, EFKA사의 EFKA4048, 4060 등이 있다.

상기 경화된 최종 조성물에 적절한 탄성계수를 부여하기 위해서는 주재조성물 및/또는 경화제 조성물에 입도분포 20 ~ 500㎛의 구상 지르코니아, 산화아연, 산화티탄, 실리카, 가네트, 또는 클레이 중 선택된 1종 이상의 세라믹스 분말 및 금속산화물 미분말을 첨가하며, 바람직하게는 구상 지르코니아, 산화아연, 산화티탄, 실리카를 사용한다.

본 발명의 보수보강용 고분자 조성물은 주재 조성물과 경화제 조성물이 대기중 및 수중에서 서로 혼합될 때 1시간 이내에 경화되기 시작하여 일반적으로 24시간 이내에 완전히 경화되므로 주재성분과 경화제를 혼합하여 사용하는 2액형 조성물의 형태로 제조하는 것이 바람직하며, 제조방법은 다음과 같다.

먼저, 주재 조성물은 반응성 에폭시수지와 소량의 분산제를 먼저 혼합한 다음, 비스페놀A형 수지에 환상지방족형 에폭시수지를 넣어 고속으로 혼합하여 분산시킨 다음, 커플링제, 요변성제를 조금씩 투입하면서 고속 혼합하고, 지르코니아, 산화티탄, 가아네트, 실리카, 탄산칼슘 등의 세라믹 미분말을 조금씩 투입하면서 4000rpm이상의 고속으로 30분 이상 혼합한다. 이때, 비중차이에 의한 침전을 방지하기 위하여 요변성제의 양을 조절하여 첨가한다. 최종적으로는 생성된 조성물에 소량의 소포제를 넣어 저속으로 교반하여 주재 조성물을 완성한다.

경화제 조성물은 물성이 서로 다른 변성 지방족 폴리아민 경화제와 산무수물(anhydride) 경화제와 폴리메르캅탄 경화제를 혼합시키고, 제품의 용도에 따라 흐름방지제(요변성제) 및 세라믹 분말을 첨가하여 제조한다.

상기 제조방법은 점도가 낮고 흐름성이 있는 경우의 보수보강재 고분자 조성물의 제조방법에 대한 것이며, 점도가 높은 페이스트 형태의 보수보강재나, 점도가 아주 낮은 보수보강재의 제조방법은 위에서 설명한 방법에만 국한되는 것이 아니다.

이하, 실시예를 들어 본 발명 구성을 구체적으로 설명한다. 그러나, 실시예는 예시적인 기재일뿐, 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.

실시예 1 내지 3: 보강, 보수용 고분자 조성물 제조

실시예 1 내지 3은 표 3의 함량에 따라 혼합하여 조성물을 제조하였다.

성 분(단위 g)		실시예 1	실시예 2	실시예 3
주재 조성물	환상지방족형 에폭시수지	40	50	20
	비스페놀A형 에폭시수지	30	40	15
	반응성 희석제(에폭시 당량: 135~330 g/eq)	10	10	5
	에폭시계 실란커플링제	0.5	1	1
	아미노계 실란커플링제	0.5	1	1
	칙소젤	2	4	1
	에어로실	2	2	1
	규사분말			10
	구상지르코니아분말	14	18	15
	산화아연분말		10	10
	산화티탄분말		10	10
	탄산칼슘			10
	소포제	0.5	2	0.5
	분산제	0.5	2	0.5
합 계		100	150	100
경화제 조성물	변성지방족 폴리아민	16	10	5
	산무수물(anhydride)	16	20	10
	폴리메르캅탄	8	10	5
	칙소젤	8	2	1
	에어로실	1	1	1
	규사분말	1	1	1
	구상지르코니아분말		3	1
	탄산칼슘		3	1
합 계		50	50	25

상기 실시예 조성물은 에폭시 수지와 소포제와 분산제를 첨가하여 500rpm으로 5분 이상 교반된 배합기에 투입한다. 표 1의 함량에 따라서 구상 지르코니아 분말, TiO₂ 미분말, ZnO 미분말의 순서로 투입한 후 3500rpm 이상으로 고속 교반하여 균일한 분산이 되도록 하며, 각 성분의 비중차로 인한 침강현상을 방지하고 요변성을 부여하기 위하여 요변성제를 투입하여 균일한 페이스트(조성물)가 되도록 혼합하여 제조하였다.

시험예 1: 물성 측정

상기 실시 예 1, 2, 3에서 제조한 2액 조성물로 이루어진 보수보강재의 주재와 경화재를 혼합하고 대기 중에서 경화시켜 직경 50mm, 길이 100mm의 원통형 시편을 제작하여 실험한 결과를 표 4에 나타내었다.

[표 4]

시험 항목		단위	실시예 1	실시예 2	실시예 3	시험방법
배합비(주재/경화재)		중량비	2/1	3/1	4/1
가사시간		시간	0.5 ~ 2	0.5 ~ 2	0.5 ~ 2
완전경화시간		시간	12	16	24
인장전단접착강도		N/mm²	210	185	169	KSM3734-96
압축강도		N/mm²	810	780	767	KSMISO 604-03
탄성계수		Kg/mm²	24,870	26,540	27,200	KSLISO 17561-03
내약품성 무게변화율	10% 염산	%	0.11	0.12	0.11	KSMISO 175-01
	10% 황산	%	0.14	0.15	0.12
	물	%	0.11	0.12	0.10
	암모니아	%	0.10	0.07	0.06
	가솔린	%	0.03	0.03	0.02
	엔진오일	%	0.04	0.03	0.02
	석유	%	0.01	0.01	0.01
	톨루엔	%	0.01	0.01	0.01
경도			84	86	90	KSMISO 868-01

표 4에서 확인 할 수 있듯이, 실시예 1의 조성물은 비스페놀A형 에폭시와 변성 지방족폴리아민이 결합된 부분의 유연한 성질과 환상지방족 에폭시와 산무수물이 결합된 딱딱한 부분이 블랜드된 복합 에폭시 조성물이 얻어졌다. 이와 같이 각각의 두 가지 기본재와 경화재의 배합비율을 조절함에 따라 최종 조성물의 탄성계수를 자유자재로 조절할 수 있었다. 저점도 타입의 환상지방족 에폭시의 첨가로 인하여 주형성이 좋아졌으며, 활성수소 당량이 높고 저온에서도 경화할 수 있는 폴리메르캅탄과 반응성이 높은 산무수물(anhydride) 경화재를 사용하여 환상지방족형, 비스페놀 A형, 반응성 에폭시가 수중에서 반응이 일어날 수 있도록 충분한 온도조건을 부여하였다. 또한, 아미노계통의 커플링제를 첨가함으로 인하여 보수보강이 필요한 콘크리트 면의 접착강도를 증대시킬 수 있으며, 각종 강재가 노출된 수중 콘크리트면의 보수보강에 우수한 접착력을 발휘하였다.

실시예 2의 조성물은 서로 다른 에폭시 경화시스템 채용 및 미분말의 입도조절에 의해 높은 탄성계수를 갖으며 내마모성, 내화학적 특성이 증대된 보수보강용 고분자 조성물을 제조하였다.

실시예 3에서는 세라믹스 분말의 함량 및 입도를 조절함으로써 탄성계수가 더 높게 조절이 가능하였고, 점도가 높고 수중작업이 가능한 페이스트 형태의 보수보강재를 발명하였다. 이와 같이 본 발명에서는 서로 다른 종류의 에폭시 경화반응을 이용하여 보수보강재 조성물에 큰 값의 탄성계수를 부여할 수 있었으며, 충진재인 산화물세라믹스 미분말 즉, 지르코니아, 산화티탄, 산화아연 분말의 입도를 20~500㎛로 조절함으로써, 본 발명의 조성물로 기존 콘크리트 구조체를 보수보강 하였을 때 치수변형율 및 탄성계수가 기존 구조체와 동일한 값 이상의 물성을 가지도록 할 수 있었다.

이상에서와 같이 본 발명은 대기중 또는 수중상태에 있는 각종 토목 및 건축구조물의 균열, 손상부분을 보수보강시 기존 구조체인 콘크리트와 동등한 거동을 하여 외력에 대해 최대한의 보강효과를 나타낼 수 있도록 하는 보강보수용 고분자 조물을 제공할 수 있다.

즉, 탄성계수가 낮아 하중을 받았을 때 치수 변형율이 컸던 기존의 에폭시수지 조성물에 환상지방족 에폭시와 산무수물 경화제, 폴리메르캅탄 경화제와의 반응으로 생성된 딱딱하고 부서지기 쉬운 복합조성물 성분을 도입함으로써, 기존의 에폭시 경화시스템에서는 달성하지 못했던 물성을 갖는 조성물을 제공할 수 있다.

또한, 본 발명은 주재조성물과 경화제 조성물의 배합량에 따라 탄성계수 조절이 간편한 보강보수용 고분자 조성물을 제공할 수 있다.

또한, 본 조성물은 우수한 내화학성과 내마모성을 가지므로 오·폐수처리 시설의 보수보강에 유용하게 적용될 수 있다.

Claims

(a) 고온반응형 환상지방족형 에폭시수지 30~73중량%, 비스페놀A형 에폭시수지 20~40중량%, 반응성 희석제(에폭시 당량 : 135~330 g/eq) 5~20중량%, 유기계 커플링제 0.4~1.5중량%, 무기계 실란커플링제 0.4~1.5중량%, 요변성제 1~5중량%, 소포제 0.1~1중량%, 분산제 0.1~1중량%가 포함된 주재 조성물; 및

(b) 변성 지방족 폴리아민 10~70중량%, 산무수물 경화제 20~50중량% 및 폴리메르캅탄 경화제 10~40중량%가 포함된 경화제 조성물;을 중량대비 (a):(b)가 1~5: 1의 비율로 포함되는 보수, 보강용 고분자 조성물.
제1항에 있어서, 상기 주재조성물 100중량%에 대하여 지르코니아, 산화아연, 산화티탄, 실리카, 가네트, 또는 클레이 중 선택된 1종 이상을 5~50중량% 더 첨가하는 것을 특징으로 하는 보수, 보강용 고분자 조성물.
제1항에 있어서, 상기 경화제 조성물 100중량%에 대하여 추가로 구상 지르코니아, 산화아연, 산화티탄, 실리카, 가네트, 또는 클레이 중 선택된 1종 이상을 5~50중량% 및 요변성제 5~10중량%를 첨가하는 것을 특징으로 하는 보수, 보강용 고분자 조성물.
상기 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항의 보강, 보수용 고분자 조성물과 시멘트, 모래, 골재, 석분 중 선택되는 1종 이상의 충진재를 50~70중량% : 30~50중량%의 비율로 포함하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 보수, 보강용 고분자 조성물.