[发明专利]一种高强快固环氧砂浆及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种高强快固环氧砂浆及其制备方法，该环氧砂浆应用于建筑修补加固、机械安装等领域。

技术背景

环氧砂浆是近年来在建筑、水利、机械制造等部门应用比较广泛的一种建筑材料。它相比传统的水泥砂浆具有强度高、耐磨性好、粘结力强、收缩性小、化学稳定性好等优点，可以广泛应用于建筑工程的新建与修补加固领域。目前现有文献中对环氧砂浆的研究尽管较多，但是一般在砂浆配制过程中引入非活性的有机稀释剂、毒性较大的有机胺固化剂等，不仅对环境造成严重的污染，而且对砂浆操作者的身心健康带来严重损害。并且目前所发展出来的环氧砂浆强度发展慢、脆性大、价格高，也成为环氧砂浆得到广泛应用的最大制约。专利CN1274626报道了一种环氧砂浆及其制备方法，这种砂浆由环氧树脂、中砂、稀释剂和改性间苯二甲胺固化剂组成，具有较好的力学性能和耐腐蚀性能，但是其强度发展一般，不利于进行快速修补，并且其使用含苯环的固化剂和单一级配的砂会增加材料的脆性，使得其耐久性不足。因此，开发一种高强快固且耐久性好的环氧砂浆对其在修补加固领域的应用有着重要的意义。

技术内容

本发明提供了一种高强快固环氧砂浆及其制备方法，该环氧砂浆具有强度高、强度发展快、韧性好、同基材的粘结力高、耐久性好、环境友好、成本适中等优点。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

一种高强快固环氧砂浆，其特征在于：包括环氧树脂100份；增韧稀释剂5~50份；固化剂10~60份；促进剂1~10份；硅烷偶联剂1~10份；石英砂100~1000份，所述份数为质量份数，所述增韧稀释剂为环状碳酸酯与缩水甘油醚质量比为1：（0.1~10）的混合物，所述固化剂为氨基聚醚与多乙烯多胺质量比为1：（0.1~10）的混合物。

发明人发现，环状碳酸酯类化合物既对环氧树脂具有很好的稀释作用，同时又易与氨基聚醚、多乙烯多胺发生化学反应生成酰胺结构的化合物，进一步与环氧树脂发生固化反应起到增韧的效果，因此碳酸酯类化合物一种非常有效的增韧活性稀释剂。环状碳酸酯与缩水甘油醚的混合使用不仅加强了稀释效果，而且增强了与固化剂的协同效应。

为了提高环氧砂浆的强度、耐腐蚀性及韧性，优选，所述石英砂为级配石英砂，所述级配石英砂包括10~50目：5~10%，50~100目：10~40%，100~200目：20~60%，大于200目：余量，所述百分比为质量百分比。

发明人发现，采用经过科学级配的石英砂作为环氧树脂体系的填料，相比单级配的石英砂，制得的环氧砂浆具有更高的强度、韧性、抗冲击性能、耐腐蚀性能，并且体积收缩更小，基本不产生收缩开裂现象，因此选用科学级配的石英砂可以显著提高环氧砂浆的力学和耐久性能。

为了起到更好的稀释效果，同时增强与固化剂的协同效应，优选，所述环状碳酸酯为碳酸亚乙烯酯、碳酸丙烯酯或碳酸甘油酯中的一种或两种以上任意配比的混合物。

为了起到更好的固化效果，同时增强与稀释剂的协同效应，优选，所述氨基聚醚为双氨基聚醚或三氨基聚醚中的一种或两种以上任意配比的混合物。所述双氨基聚醚的数均分子量优选为230、400或2000，所述三氨基聚醚的数均分子量优选为403、3000或5000。

为了进一步增强稀释效果，同时提高产品的力学性能，优选，所述缩水甘油醚为丁基缩水甘油醚、烯丙基缩水甘油醚、苯基缩水甘油醚、苄基缩水甘油醚、乙二醇二缩水甘油醚或1,4-丁二醇二缩水甘油醚中的一种或两种以上任意配比的混合物。

为了提高所得环氧砂浆的力学性能，优选，所述环氧树脂为双酚A环氧树脂E51、双酚A环氧树脂E44、双酚F环氧树脂F51或双酚F环氧树脂F44中的一种或两种以上任意配比的混合物。

为了进一步促进固化，优选，所述促进剂为叔胺促进剂。

进一步优选，上述叔胺促进剂为2,4,6-三（二甲氨基甲基）苯酚、苄基二甲胺、邻羟基苄基二甲胺或N,N-二甲基苯胺中的一种或两种以上任意配比的混合物。

为进一步加强环氧砂浆的韧性及耐腐蚀性，优选，所述硅烷偶联剂为KH550、KH560或KH570中的一种或两种以上任意配比的混合物。

上述的高强快固环氧砂浆的制备方法，包括如下步骤：

①将环氧树脂100份、增韧稀释剂5~50份、硅烷偶联剂1~10份和石英砂100~1000份，混匀，得组分A；

②将固化剂10~60份和促进剂1~10份混匀，得组分B；

③将组分A和组分B混匀，得高强快固环氧砂浆；