[发明专利]一种高强快固环氧树脂灌浆料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种高强快固环氧树脂灌浆料及其制备方法。

技术背景

环氧树脂具有粘结力强、可以常温固化、固化收缩小、力学性能高和耐腐蚀性能优异等特点，可作为胶黏剂、涂料、灌浆材料等被广泛应用于建筑、机械、电子等众多领域，环氧树脂灌浆材料是目前使用量较大、性能优异的补强灌浆材料，由于环氧树脂在常温条件下粘度较大，因此一般选择稀释剂对体系进行稀释，从而达到较好的流动性能。在早期，一般使用非反应性的有机溶剂作为稀释剂使用，但是这不仅大大影响了材料的力学性能，还给环境和施工者身心健康造成了严重的危害。后来，糠醛-丙酮稀释体系被开发出来并大量应用于环氧树脂的稀释剂，该体系粘度低、流动性好、力学强度高，但是由于糠醛和丙酮均为有毒物质，对环境污染严重，并且材料的强度发展缓慢，不利于快速施工。

为了解决这些问题，专利CN102344647使用苯甲醛等低毒醛类化合物替代了糠醛，减少了材料对环境和人体的危害，但是这种醛-酮稀释体系的毒性仍然存在，并且具有材料的强度发展慢、脆性大、体积收缩大等缺点。专利CN102070873使用缩水甘油醚类化合物作为稀释剂研制了一种环保柔韧性的环氧树脂灌浆料，该材料毒性小、力学性能优异、材料柔韧性好，但是由于缩水甘油醚类化合物价格昂贵，大大提高了环氧灌浆料的价格成本，不利于高性能环氧灌浆料的推广应用，并且材料强度发展较慢，不利于进行快速修补施工。

综上所述，开发一种高强快固的环氧树脂灌浆料显得尤为重要，该材料可以用于水电工程、桥梁、公路、铁路、市政工程、工厂、码头等建筑领域的高性能修补加固材料。

技术内容

本发明提供了一种高强快固环氧树脂灌浆料及其制备方法，该环氧灌浆料的强度高、强度发展快、同基材的粘结力高、耐久性好、环境友好、成本适中、制备简单易操作。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

一种高强快固环氧树脂灌浆料，包括A液、B液和C粉体,所述A液、B液和C粉体的质量比为1：(0.2～0.6)：（0～3.0）；

所述A液包括环氧树脂、环状碳酸酯和硅烷偶联剂，所述环氧树脂、环状碳酸酯和硅烷偶联剂的质量比为1：(0.1～0.8)：（0～0.10）；

所述B液包括脂肪胺、氨基聚醚和促进剂，所述脂肪胺、氨基聚醚和促进剂的质量比为1：(0.5～5)：（0.05～1.0）；

所述C粉体包括石英砂和水泥，所述石英砂和水泥质量比为1：（0～0.5）。

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，同时又易与脂肪胺、氨基聚醚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。本发明所用水泥优选为硅酸盐水泥。所述脂肪胺还包括改性脂肪胺。本发明环状碳酸酯、脂肪胺、氨基聚醚有着很强的协同效应。

为了提高灌浆材料的强度、耐腐蚀性，同时减小体积收缩，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，制得的环氧树脂灌浆料具有更高的强度、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树脂灌浆料的力学和耐久性能。

为了起到更好的稀释效果，同时与脂肪胺、氨基聚醚的协同效应更加显著，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作用，同时增强与环状碳酸酯的协同效应，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。

上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400、3000或5000。

为了进一步加强固化作用，同时增强与环状碳酸酯的协同效应，优选，所述脂肪胺为二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、缩水甘油醚改性二乙烯三胺（593固化剂）、酚醛改性脂肪胺（T31固化剂）中的一种或两种以上任意配比的混合物。

为了保证所得环氧树脂灌浆材料的强度，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。