CN101255325A - 一种双组份耐湿热老化环氧建筑结构加固胶的合成工艺 - Google Patents
一种双组份耐湿热老化环氧建筑结构加固胶的合成工艺 Download PDFInfo
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Abstract
一种双组份耐湿热老化环氧建筑结构加固胶，由甲乙两种组分构成，合成工艺为：(1)按重量份加入活性增韧剂聚硫橡胶、液态环氧树脂，活性稀释剂C12－14叔碳酸缩水甘油酯、活性稀释剂苯基缩水甘油醚、和消泡剂，硅烷偶联剂、疏水气相白碳黑，搅拌均匀，静置消泡即得甲组分；(2)按重量份将异佛尔酮二胺、间二甲苯二胺，芳香醇、水杨酸，环氧树脂E44，搅拌均匀得乙组分固化剂；将促进剂与固化剂按比例混合，得乙组分。本发明为无溶剂建筑结构加固胶，室温固化、粘度适中、施工方便，触变性能好，具有优异的耐湿热老化性能、机械性能、粘合性能等优点，在施工及使用过程中均无毒无污染。
Description
技术领域
本发明涉及一种建筑行业使用的结构加固胶，尤其涉及耐湿热老化的环氧结构加固胶。
背景技术
国家标准《混凝土结构加固设计规范》(GB50367-2006)中规定：钢筋混凝土承重结构加固用胶粘剂，钢-钢粘结抗剪性能必须经湿热老化检验合格，以及符合环保施工胶体性能等方面的要求，但现有建筑结构加固胶在使用过程及本身性能上，存在以下不足：
进口结构加固胶固化交联反应慢，施工期过长；低温不固化，施工过程中遇天气变冷要额外采取保温加热措施；初始粘接强度较低，影响粘接效果及现场施工操作，且价格昂贵，建筑加固成本大，用户难以承受。
国产结构加固胶耐湿热老化性能差，脆性大，韧性差，机械性能达不到国家最新颁布的建筑结构胶A级标准，无法满足国家重点工程施工要求；在使用过程中适用期不能调整，夏天很短时间内结构胶就发生凝胶现象，不利于大面积加固；温度低于10℃时施工期过长，0℃以下甚至不凝胶，影响施工。
而且结构加固胶组成成分中大多具有污染环境的溶剂和对人体有害的固化剂，不利于环保和施工人员的健康。
发明内容
本发明所要解决的问题是提供一种安全环保、价格适中、性能优异、符合国家标准、可应用于各类国家重点建筑及民用建筑的结构加固的耐湿热老化建筑结构加固胶。
为解决上述问题，本发明是这样实现的：一种双组份耐湿热老化环氧建筑结构加固胶，由甲乙两种组分构成，合成工艺为：
(1)甲组分的制备
a.一搅拌器中按重量份加入活性增韧剂聚硫橡胶0.5～2份、液态环氧树脂E51或12875～120份，常温搅拌均匀；
b.再按重量份加入活性稀释剂C12-14叔碳酸缩水甘油酯(以下简称E-10)6～8份、活性稀释剂苯基缩水甘油醚(以下简称PGE)6～8份、和消泡剂Defom 68000.1～1份，常温搅拌均匀；
c.步骤(1)b所述液体中按重量份加入硅烷偶联剂(KH560)0.5～2份，常温搅拌均匀；
d.步骤(1)c所述液体中按重量份加入疏水气相白碳黑1～2份，搅拌均匀直至无可见粉状物，再以1400～2000转/分高速搅拌15分钟，静置消泡即得甲组分；
(2)乙组分的制备
a.反应容器中按重量份将异佛尔酮二胺(以下简称IPDA)70～95份、间二甲苯二胺(以下简称MXDA)5～30份，混合均匀后静置10分钟；
b.再按重量份依次加入芳香醇60～90份、催化剂水杨酸5～15份，搅拌30分钟混合均匀后，滴加入步骤(2)a所得液体，一个半小时内滴加完毕；
c.步骤(2)b所得液体中按重量份加入环氧树脂E4410～30份，保持温度40℃以下搅拌混合半小时，得乙组分固化剂；
d.按重量份将促进剂DMP-301～3份加入到40～80份所述乙组分固化剂中，搅拌10分钟，即得乙组分。
甲组分与乙组分配套使用的重量配比为1.5∶1至3∶1。
所述芳香醇为苯甲醇，或为苯乙醇。
通常搅拌速度为700转/分，搅拌时间为3～5分钟。
本发明的优点是：本发明双组分耐湿热老化建筑结构加固胶室温固化、粘度适中、施工方便，触变性能好，具有优异的耐湿热老化性能、机械性能、粘合性能、无毒无污染等优点，其特点在于：
1.具有优异的耐湿热老化性能。采用IPDA、MXDA使该结构胶具有较多的苯环、脂环结构，耐热性能高；IPDA使乙组分中含有较多的甲基基团及甲组分中含疏水气相白碳黑，疏水性优良；苯环及脂环等环状结构使固化物结构致密，防水防气性能好。
2.适用范围广，该结构胶具有广泛的适用温度范围及干湿范围，可低温固化，在-10℃～40℃范围内均可应用，雨天施工不受影响。
3.收缩率低，该胶收缩率为0.3～0.5％，是其它同类产品的1/2～1/5，使得固化后的复合纤维层与建筑物构件间剪切应力小，不易开裂，加固效果好。
4.耐酸碱及耐石油、煤油、盐水等介质性能优异，使用寿命长。
5.本发明为无溶剂建筑结构胶，施工及使用过程中无毒无污染。
具体实施方式
下面根据具体实施例对本发明进一步详细说明：实施例中采用的物料活性增韧剂聚硫橡胶JLY-121系上海道普化学国际贸易有限公司产品，活性稀释剂E-10为上海锐洋化工有限公司产品；活性稀释剂PGE和促进剂DMP-30为深圳市佳迪达化工有限公司产品；硅烷偶联剂KH560系上海硅普化学品有限公司产品；消泡剂Defom 6800系DEUCHEM公司产品；芳香醇苯甲醇或苯乙醇为上海群昌实业公司产品。本发明是根据环氧树脂为基料的一种双组分耐湿热建筑结构胶，对其中甲组分及乙组分的原料份量适当进行调整，可使用在不同的温度和潮湿环境下。
实施例一
(1)、甲组分的制备：
a.搅拌器中按重量份加入活性增韧剂聚硫橡胶JLY-1211份和液态环氧树脂E51100份，常温700转/分搅拌3～5分钟。
b.再按重量份依次加入活性稀释剂E-108份、PGE 6份和消泡剂Defom 68000.3份，常温700转/分搅拌3～5分钟直至混合均匀。
c.步骤(1)b所述液体中按重量份加入硅烷偶联剂KH5601份，常温搅拌均匀；
d.步骤(1)c所述液体中按重量份加入疏水气相白碳黑1份，搅拌均匀直至无可见粉状物，再以1400～2000转/分高速搅拌15分钟，静置消泡即得甲组分；
(2)、乙组分的制备
a.反应容器中按重量份将IPDA 90份、MXDA 10份，混合均匀后静置10分钟；
b.再按重量份依次加入苯甲醇80份、水杨酸7份，搅拌30分钟混合均匀，再滴加步骤(2)a所得液体，一个半小时内滴加完毕；
c.步骤(2)b所得液体中按重量份加入环氧树脂E44 15份，保持温度40℃以下搅拌混合半小时，得乙组分固化剂；
d.按重量份将1份促进剂DMP-30加入到50份所述乙组分固化剂中，搅拌10分钟，即得乙组分。
将上述制备好的甲组分和乙组分按重量比1.5∶1至3∶1混合，即得本发明耐湿热老化建筑结构胶。
实施例二
实施例一的甲组分中液态环氧树脂E-51改为12880份，疏水气相白碳黑改为2份，活性稀释剂E-10改为6份，活性稀释剂PGE改为8份，活性增韧剂聚硫橡胶JLY-121改为0.6份，硅烷偶联剂KH560改为1.5份；乙组分中物料以及重量份改为：IPDA 75份，MXDA25份，苯乙醇70份，水杨酸10份，环氧树脂E-4425份。
乙组分中固化剂和促进剂DMP-30重量份之比为45∶2。
其余及制备方法同实施例一
实施例三
实施例一的甲组分中：液态环氧树脂128改为120份，消泡剂Defom 6800改为0.8份，活性稀释剂改为E10 7份，PGE 7份，活性增韧剂聚硫橡胶JLY-121改为1.5份，硅烷偶联剂KH560改为2份；乙组分中物料以及重量份改为：IPDA 95份，MXDA 5份，苯甲醇85份，水杨酸12份，环氧树脂E-4425份。乙组分中促进剂DMP-30和固化剂之比为3∶80。
其余与制备方法同实施例一。
实施例一、二、三与国内、国外同类产品的性能测试数据
| 实际项目 | 实际条件 | 国外产品 | 国内产品 | 实施例一 | 实施例二 | 实施例三 |
| 拉伸强度(MPA) | 常温7天 | 41.5 | 36.9 | 18.4 | 16.5 | 45.8 |
| 拉伸模量(MPA) | 常温7天 | 2.8×103 | 1.89×103 | 3.01×103 | 3.21×103 | 2.95×103 |
| 断裂伸率(MPA) | 常温7天 | 1.8 | 1.9 | 2.5 | 2.4 | 3.1 |
| 压缩强度(MPA) | 常温7天 | 106.0 | 93.0 | 101.5 | 105.6 | 99.0 |
| 弯曲强度(MPA) | 常温7天 | 77.6 | 45.0 | 73.4 | 74.5 | 76.9 |
| 拉伸剪切强度(MPA) | 常温7天 | 16.7 | 17.4 | 19.8 | 20.2 | 21.1 |
| 纤维布与混凝土粘接强度(MPA) | 常温3天 | 混凝土破坏 | 混凝土破坏 | 混凝土破坏 | 混凝土破坏 | 混凝土破坏 |
| 人工加速耐湿热老化剪切强度(MPA) | 50℃温度相对湿度98％90天 | 15.1 | 14.9 | 18.6 | 19.5 | 19.8 |
| 热变形(℃) | 常温7天60℃2小时 | 53.2 | 45.2 | 55.3 | 53.9 | 56.4 |
以上性能测试数据由电子万能实验机(CMP-6504)测试提供。
本发明在人工加速耐湿热老化条件(50℃、相对湿度98％、90天)下进行性能测试，剪切强度下降均在10％范围内，且剪切强度较高，具有较高的性价比，符合国家A级胶标准。国内产品剪切强度下降超过10％，不符合国家A级胶标准，施工加固适用范围有限。
Claims (5)
1. 一种双组份耐湿热老化环氧建筑结构加固胶，由甲乙两种组分构成，合成工艺为：
(1)甲组分的制备
a.一搅拌器中按重量份加入活性增韧剂聚硫橡胶0.5～2份、液态环氧树脂75～120份，常温搅拌均匀；
b.再按重量份加入活性稀释剂C12-14叔碳酸缩水甘油酯6～8份、活性稀释剂苯基缩水甘油醚6～8份、和消泡剂0.1～1份，常温搅拌均匀；
c.步骤(1)b所述液体中按重量份加入硅烷偶联剂0.5～2份，常温搅拌均匀；
d.步骤(1)c所述液体中按重量份加入疏水气相白碳黑1～2份、搅拌均匀，再以1400～2000转/分高速搅拌15分钟后，静置消泡即得甲组分；
(2)乙组分的制备
a.反应容器中按重量份将异佛尔酮二胺70～95份、间二甲苯二胺5～30份，混合均匀后静置10分钟；
b.再按重量份依次加入芳香醇60～90份、催化剂水杨酸5～15份，搅拌混合均匀，滴加入步骤(2)a所得液体，一个半小时内滴加完毕；
c步骤(2)b所得液体中按重量份加入环氧树脂E44 10～30份，保持温度40℃以下搅拌混合半小时，得乙组分固化剂；
d.按重量份将促进剂1～3份加入到所述乙组分固化剂40～80份中，搅拌10分钟，即得乙组分。
2. 根据权利要求1所述的一种双组份耐湿热老化环氧建筑结构加固胶，其特征在于：所述甲组分与所述乙组分配套使用的重量配比为1.5∶1至3∶1。
3. 根据权利要求1所述的一种双组份耐湿热老化环氧建筑结构加固胶，其特征在于：所述芳香醇为苯甲醇，或为苯乙醇。
4. 根据权利要求1所述的一种双组份耐湿热老化环氧建筑结构加固胶，其特征在于：所述消泡剂为Defom 6800。
5. 根据权利要求1所述的一种双组份耐湿热老化环氧建筑结构加固胶，其特征在于：所述促进剂是DMP-30。
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