CN102070873A - 一种环保柔韧性环氧树脂灌浆材料 - Google Patents
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Abstract
本发明是关于一种环保柔韧性环氧树脂灌浆材料，包括A液和B液，所述的A液包括：环氧树脂100重量份和活性稀释剂30-120重量份；所述的B液包括：固化剂20-100重量份和促进剂0.5-10重量份；所述的A液或B液还包括硅烷偶联剂1-10重量份。该环氧树脂灌浆材料可用于建筑工程及水工建筑、桥梁、交通等工程中活动裂缝或接缝的封闭、防渗和补强。
Description
技术领域
本发明涉及一种环氧树脂灌浆材料，特别是涉及一种可用于建筑工程及水利、桥梁、交通等工程中活动裂缝或接缝的封闭、防渗和补强的环氧树脂灌浆材料。
背景技术
环氧树脂灌浆材料是将粘稠的环氧树脂用稀释剂降低粘度后，辅以固化剂、增韧剂及表面活性剂等助剂而得到多组分溶液灌浆材料。在化学灌浆材料家族中，环氧树脂灌浆材料以其良好的基层适应性、优异的力学强度而成为地基基础加固和结构修复等工程中主导的化学灌浆材料。
环氧树脂灌浆材料的发展离不开稀释体系及固化剂技术的发展和进步。通常，人们按照环氧树脂灌浆材料所用稀释剂的不同将其分为三大类。第一类以苯、二甲苯、丙酮等挥发性有机溶剂为稀释剂，这类浆材粘度低，但存在溶剂挥发严重、固结体收缩率大、环保性和使用安全性差等缺点，当前已很少使用。第二类以糠醛-丙酮为稀释体系，这类浆材中糠醛-丙酮能在碱性环境下固化形成呋喃树脂，后者以互穿网络结构与环氧树脂固化物形成整体，由此极大地减少了丙酮的挥发，浆液具有粘度低、可灌性好、固化收缩率低等优点。但这类灌浆材料不足之处在于使用了高毒性的糠醛、浆液环保性欠佳，加上溶剂挥发，经常导致施工现场空气环境恶劣，浆液固化放热量大，容易出现“爆聚”等问题。第三类以低分子量缩水甘油醚或缩水甘油酯类化合物为稀释剂，由于这类化合物本身粘度很低，加之结构中含有能参与固化剂反应的环氧基团，通常被称为活性稀释剂。活性稀释剂的使用摒弃了挥发性有机溶剂带来的污染和固结体收缩等弊病。
固化剂也是影响环氧树脂灌浆材料性能的因素。建筑工程中常用的环氧树脂固化剂主要以脂肪胺、脂环胺、芳香胺、改性胺类、聚酰胺等为主。目前，乙二胺、多亚乙基多胺等脂肪胺类小分子固化剂，由于存在毒性、气味较大，固化反应放热集中，耐水性差以及吸潮变白等不足，已很少使用。而以胺类化合物为原料，利用氨基与其他物质如环氧化合物、甲醛-苯酚、酮类化合物、油酸等进行加成或缩合而得到各种改性胺类、聚酰胺类固化剂，可以满足水下、潮湿、低温等应用场合要求，获得了广泛的应用。常见的如593固化剂、T31固化剂、810固化剂、X-89固化剂、CD固化剂、YH-82固化剂、酮亚胺类固化剂、聚酰胺651固化剂等。经过改性处理的胺类固化剂克服了脂肪胺类固化剂的不足，拓展了环氧树脂灌浆材料的应用范围，增加了浆液的环保性能。此外，从原料及固化反应机理上看，环氧树脂灌浆材料通常会形成高交联度的刚性固结体，抗压强度高(28d，通常大于70MPa)而延伸性低(通常不足10％)是其主要特点，这样的产品合适于基础加固和结构补强，但对于有形变要求或需要承受振动的裂缝或接缝，如盾构法隧道管片接缝的密封，通常无法获得满意的使用效果。
综上所述，现有的环氧树脂灌浆材料绝大部分环保性能欠佳，固结体以刚性为主，无法满足有形变要求或需要承受振动的裂缝或接缝封闭的需要。
发明内容
本发明的主要目的在于克服现有的环氧树脂灌浆材料在环保性及力学性能的不足，提供一种可灌性好、无毒环保、固结体具有柔韧性的环氧树脂灌浆材料。
本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种环氧树脂灌浆材料，其包括A液和B液，所述的A液包括：环氧树脂100重量份和活性稀释剂30-120重量份；所述的B液包括：固化剂20-100重量份和促进剂0.5-10重量份；所述的A液或B液还包括硅烷偶联剂1-10重量份。
本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。所述的环氧树脂灌浆材料中所述的环氧树脂为双酚A型的环氧树脂或双酚F型环氧树脂，该环氧树脂为E-51型环氧树脂、E-44型环氧树脂、CYD-128型环氧树脂、F51型环氧树脂或F-44型环氧树脂；所述的活性稀释剂为小分子缩水甘油醚或缩水甘油酯型环氧化合物；所述的固化剂为低分子量端氨基聚醚固化剂、聚酰胺固化剂和改性脂肪族胺类固化剂中的一种或几种。进一步的，所述的固化剂包括10-80重量份低分子量端氨基聚醚，余量的物质为聚酰胺或改性胺类固化剂。
优选的，所述的环氧树脂灌浆材料，其中所述的促进剂为2，4，6-三(二甲氨基甲基)苯酚和或间甲酚。
优选的，所述的环氧树脂灌浆材料，其中所述的硅烷偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷或γ-二乙烯三氨基丙基三乙氧基硅烷。
上述环保柔韧性环氧树脂灌浆材料的制备包含如下步骤：
(1)各原料所占质量重量份数为：环氧树脂100重量份、活性稀释剂30-120重量份、固化剂20-100重量份、促进剂0.5-10重量份、硅烷偶联剂1-10重量份；其中，固化剂中含有10-80重量份低分子量端氨基聚醚，余量为聚酰胺或改性胺类固化剂；选取环氧树脂、活性稀释剂、固化剂、促进剂和硅烷偶联剂原料备用；
(2)将环氧树脂和活性稀释剂混合成A液，固化剂和促进剂为B液，硅烷偶联剂根据其官能团特性可选择加入A液或B液中，使用时，A液与B液混合后使用。
借由上述技术方案，本发明环氧树脂灌浆材料至少具有如下有益效果：
本发明的环氧树脂灌浆材料使用活性稀释剂替代常见的糠醛-丙酮稀释体系，在有效降液粘度的同时避免使用挥发性有机溶剂和糠醛等有害物质。同时，利用端氨基聚醚为固化剂，赋予固结体良好的柔韧性。而端氨基聚醚与其他改性胺类固化剂的符合使用，扩展了材料性能调节范围。使用该产品可极大地改善施工现场空气环境，提高作业安全性。该产品可用于建筑工程及水利、桥梁、交通等工程中活动裂缝或接缝的封闭、防渗和补强。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例详细说明如后。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合较佳实施例，对依据本发明提出的环氧树脂灌浆材料其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。
实施例1：
本实施例的原料配比为：
CYD-128型环氧树脂 100重量份
丁基缩水甘油醚 60重量份
端氨基聚醚D400 60重量份
改性脂肪胺固化剂 8重量份
2，4，6-三(二甲氨基甲基)苯酚 4重量份
γ-氨丙基三乙氧基硅烷 5重量份
将上述CYD-128型环氧树脂和丁基缩水甘油醚混合成A液，端氨基聚醚D400、改性脂肪胺固化剂、2，4，6-三(二甲氨基甲基)苯酚及γ-氨丙基三乙氧基硅烷混合成B液。使用前将A液与B液混合均匀。
以上实施案例获得的产品技术指标如下表：
实施例2：
本例的原料配比为：
E-51型环氧树脂 100重量份
乙二醇二缩水甘油醚 80重量份
端氨基聚醚D2000 60重量份
改性脂肪胺固化剂 14重量份
2，4，6-三(二甲氨基甲基)苯酚 3重量份
γ-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷 6重量份
将上述E-51型环氧树脂、乙二醇二缩水甘油醚和γ-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷混合成A液，将上述端氨基聚醚D2000、改性脂肪胺固化剂、2，4，6-三(二甲氨基甲基)苯酚混合成B液。使用前将A液与B液混合均匀。
以上实施案例获得的产品技术指标如下表：
实施例3：
本例的原料配比为：
F51型环氧树脂 100重量份
丁二醇二缩水甘油醚 60重量份
端氨基聚醚D400 50重量份
651固化剂 18重量份
2，4，6-三(二甲氨基甲基)苯酚 2重量份
γ-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷 6重量份
将上述F51型环氧树脂、丁二醇二缩水甘油醚和γ-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷混合成A液，将上述端氨基聚醚D400、651固化剂和2，4，6-三(二甲氨基甲基)苯酚混合成B液。使用前将A液与B液混合均匀。
以上实施案例获得的产品技术指标如下：
实施例4：
本例的原料配比为：
E-44型环氧树脂 100重量份
苯基缩水甘油醚 60重量份
端氨基聚醚D230 50重量份
2，4，6-三(二甲氨基甲基)苯酚 2重量份
γ-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷 8重量份
将上述E-44型环氧树脂、苯基缩水甘油醚和γ-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷混合成A液，将上述端氨基聚醚D230、2，4，6-三(二甲氨基甲基)苯酚混合成B液。使用前将A液与B液混合均匀。
以上实施案例获得的产品技术指标如下：
实施例5：
本例的原料配比为：
CYD-128型环氧树脂 100重量份
甲基丙烯酸缩水甘油酯 70重量份
端氨基聚醚T403 60重量份
改性脂肪胺固化剂 16重量份
间甲酚 10重量份
γ-氨丙基三乙氧基硅烷 8重量份
将上述CYD-128型环氧树脂、甲基丙烯酸缩水甘油酯混合成A液，将上述端氨基聚醚T403、改性脂肪胺固化剂、间甲酚和γ-氨丙基三乙氧基硅烷混合成B液。使用前将A液与B液混合均匀。
以上实施案例获得的产品技术指标如下：
以上实施例所述的改性脂肪胺固化剂可以采用现有技术中的改性脂肪胺固化剂。一般是以胺类化合物为原料，利用氨基与其他物质如环氧化合物、甲醛-苯酚、酮、油酸等进行加成或缩合而得到各种改性胺类、聚酰胺类固化剂，以满足水下、潮湿、低温等应用场合要求，常见的如593固化剂、T31固化剂、810固化剂、X-89固化剂、CD固化剂、YH-82固化剂、酮亚胺类固化剂、651固化剂等。
本发明上述实施例的环氧树脂灌浆材料具有如下优点
(1)该环氧树脂灌浆材料中不含挥发性有机溶剂及糠醛等有害物质，环保性优良。
(2)使用活性稀释剂降低浆液粘度，环保性好并避免固结体固化收缩。
(3)以端氨基聚醚为固化剂赋予固结体良好的柔韧性，通过与其他改性胺类固结体的复配使用，可方便调节浆液性能。
(4)浆液固化反应放热速率慢，避免出现“爆聚”现象。
(5)与潮湿基层粘结强度良好，适用于活动裂缝或接缝的防渗、封闭和补强。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (8)
1.一种环氧树脂灌浆材料，其特征在于，其包括A液和B液，
所述的A液包括：环氧树脂100重量份和活性稀释剂30-120重量份；
所述的B液包括：固化剂20-100重量份和促进剂0.5-10重量份；
所述的A液或B液还包括硅烷偶联剂1-10重量份。
2.根据权利要求1所述的环氧树脂灌浆材料，其特征在于，所述的环氧树脂为双酚A型的环氧树脂或双酚F型环氧树脂。
3.根据权利要求1所述的环氧树脂灌浆材料，其特征在于，所述的环氧树脂为E-51型环氧树脂、E-44型环氧树脂、CYD-128型环氧树脂、F51型环氧树脂或F-44型环氧树脂。
4.根据权利要求1所述的环氧树脂灌浆材料，其特征在于，其中所述的活性稀释剂为小分子缩水甘油醚或缩水甘油酯型环氧化合物。
5.根据权利要求1所述的环氧树脂灌浆材料，其特征在于，其中所述的固化剂为低分子量端氨基聚醚、聚酰胺和改性脂肪族胺类固化剂中的一种或几种。
6.根据权利要求5所述的环氧树脂灌浆材料，其特征在于，所述的固化剂包括：
10-80重量份低分子量端氨基聚醚，余量的物质为聚酰胺或改性胺类固化剂。
7.根据权利要求1所述的环氧树脂灌浆材料，其特征在于，其中所述的促进剂为2，4，6-三(二甲氨基甲基)苯酚或间甲酚。
8.根据权利要求1所述的环氧树脂灌浆材料，其特征在于，其中所述的硅烷偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷或γ-二乙烯三氨基丙基三乙氧基硅烷。
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