[发明专利]一种含氟有机硅聚合物改性糠醛丙酮环氧灌浆材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于建筑材料领域，具体涉及一种含氟有机硅聚合物改性糠醛丙酮环氧灌浆材料及其制备方法。

背景技术

环氧灌浆材料作为建筑修补加固领域不可或缺的材料之一，具有广泛的应用。一般来说，对于建筑物细裂缝的修补需要粘度较低的糠醛-丙酮稀释体系的环氧灌浆材料。当环氧灌浆材料用于建筑物加固时，作为力学承载主体的建筑物需具有较强的抗力学疲劳特性，对于瞬间冲击载荷及周期载荷需具有足够的承载能力。因此需要裂缝加固用环氧灌浆材料不仅具备高强度，并且具备高韧性。传统糠醛-丙酮稀释体系的环氧灌浆材料存在固化物性能过脆、低温韧性较差的问题，尤其当环氧灌浆材料在我国北方寒冷地区应用时，低温脆性大的问题更加突出，因此需要对其进行增韧改性。

目前关于环氧灌浆材料的增韧改性手段较多，其中有机硅改性环氧树脂材料由于其诸多优点而备受关注。中国专利CN100371387C中公开了一种环氧化硅油改性环氧树脂复合材料的制备方法。其所述环氧硅油是侧基为环氧基烃基的有机硅低聚物分子，通过环氧基在体系固化过程中参与固化反应，将有机硅组分引入体系。改性后体系虽在一定程度上材料的韧性增强，但由于侧环氧烃基含量较高，侧链密度较高，当材料在低温时(低于0℃)，有机硅链段柔韧性受高交联度的约束而不能完全体现，导致材料低温时韧性较差。此外，还有研究者直接采用以聚二甲基硅氧烷(PDMS)为主链的氨基有机硅聚合物改性环氧材料，此类材料耐热性有所提高，但是力学性能较低。由于PDMS分子链为对称结构，整体呈非极性，其内聚能密度仅为15.3J^1/2·cm^-3/2而环氧树脂内聚能密度约为22.2J^1/2·cm^-3/2，两者相差较大。因此环氧树脂结构单元与PDMS相容性较差，PDMS改性环氧体系易出现明显相分离，这也是氨基硅油改性环氧灌浆材料力学性能下降较多的主要原因。因此目前普通有机硅改性环氧灌浆材料存在一定的局限性。

发明内容

为了克服现有技术中环氧灌浆材料体系相容性差、低温韧性差等缺陷，本发明提供一种体系间相容性好、力学性能、低温韧性和耐冷热循环性能优异的含氟有机硅聚合物改性糠醛丙酮环氧灌浆材料及其制备方法。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：

一种含氟有机硅聚合物改性糠醛丙酮环氧灌浆材料，包括质量比为100:(12～35)的含氟有机硅聚合物改性糠醛丙酮环氧灌浆组分(A)和固化剂组分(B)；

含氟有机硅聚合物改性糠醛丙酮环氧灌浆组分(A)按质量份数计，包括：

固化剂组分(B)为多元胺。

上述含氟有机硅聚合物改性糠醛丙酮环氧灌浆材料体系间相容性好、无相分离，力学性能强，低温韧性好，耐冷热循环性能优异。

申请人经研究发现：所述含氟有机硅聚合物，低于10份时改性效果不明显，高于30份时会造成材料强度下降较多；所述邻苯二甲酸二辛酯，适当添加可进一步改善材料力学性能，但添加量超过20份时材料强度会出现大幅下降；所述糠醛，用量过少时体系稀释不充分，粘度过高，用量过多时，固化物性能较差；所述丙酮，用量过少时体系稀释不充分，粘度过高，用量过多时，固化物性能较差；所述无机强碱水溶液，用量小于3份时影响材料的力学性能，用量大于5份时，催化反应较快，不易控制。

上述含氟有机硅聚合物的结构式为：

其中，R为-CH₂CH₂CH₂NH₂或-CH₂CH₂CH₂NHCH₂CH₂NH₂，x为5～50，y为10～50，z为0～3。这样能进一步提高环氧灌浆材料的低温韧性和耐冷热循环性能。

上述x、y、z分别是主链中三种结构单元的重复单元数，这三种结构单元可任意排列连接。

优选，所述含氟有机硅聚合物中，y/(x+y+z)的比值范围为20～80％。这样能进一步保证环氧灌浆材料的力学强度和低温韧性。

大于或小于上述范围，均会使含氟有机硅聚合物改性糠醛丙酮环氧灌浆材料的力学性能变差。

优选，所述含氟有机硅聚合物中氨基质量含量为0.5～1.5wt％。这样能进一步提高体系间的相容性，并进一步保证产品的耐低温性能，过大或过小均会导致含氟有机硅聚合物改性糠醛丙酮环氧灌浆材料性能变差。