[发明专利]一种巯基封端聚氨酯改性的环氧砂浆及其制备方法

说明书

本发明涉及建筑材料领域，具体涉及一种巯基封端聚氨酯改性的环氧砂浆及其制备方法。所述环氧砂浆由巯基封端聚氨酯、环氧树脂、促进剂和骨料制成，巯基封端聚氨酯、环氧树脂、促进剂和骨料的质量比1:(0.4～1):(0～0.02):(6～8)。其制备方法为：向巯基封端聚氨酯中依次加入环氧树脂、促进剂和骨料，边加边搅拌，加料完毕后高速搅拌至分散均匀，即得巯基封端聚氨酯改性的环氧砂浆。本发明制备的巯基封端聚氨酯改性的环氧砂浆在‑10~5℃的低温潮湿环境下，20min内能够完全固化，固化速度快，施工性能好；而且，固化后强度高，韧性好，与基面粘结性好，耐久性优良，不起泡。

技术领域

本发明涉及建筑材料领域，具体涉及一种巯基封端聚氨酯改性的环氧砂浆及其制备方法。

背景技术

普通砂浆因拉压比低，干缩变形大，抗渗性、抗裂性、耐腐蚀性差，密度大，其使用范围受到很大的限制。随着工业的发展，要进一步提高砂浆的性能，就要改进胶结材料的性能，因此出现了聚合物砂浆。

目前应用比较多的聚合物砂浆主要有两种：一种是环氧树脂砂浆；另一种是聚氨酯砂浆；然而采用单一环氧树脂砂浆其韧性较差，采用单一的聚氨酯砂浆其强度又不够。所以目前通过二者复合改性的研究成为了热点。环氧树脂具有优异的化学稳定性，耐腐蚀，收缩率低等优点，但是单独使用时由于其固化后交联密度高，呈三维网状结构，因此也存在内应力大，质脆，耐冲击性差，容易开裂等缺点。聚氨酯是一类性能优良的的高分子，由于其高分子内部独具的软硬段交替的结构，具有高耐冲击强度和优异的耐低温性能，因此用聚氨酯改性环氧树脂可以使两者优势互补。

但是二者复合改性经常会出现固化周期较长，低温潮湿环境很难完全固化以及易起泡的问题。尤其是在桥梁伸缩缝快速修补的时候，更需要快速固化，为了不影响车流量，甚至需要夜间施工。因此，基于此种背景就需要一种固化时间可调，低温潮湿环境下能快速固化，且施工性好，不起泡，韧性佳，强度高，与基面粘接性好，耐久性优良的砂浆品种。

发明内容

针对现有技术中存在的问题和不足，本发明的目的旨在提供一种巯基封端聚氨酯改性的环氧砂浆及其制备方法。

为实现发明目的，本发明采用的技术方案如下：

一种巯基封端聚氨酯改性的环氧砂浆，所述环氧砂浆由巯基封端聚氨酯、环氧树脂、促进剂和骨料制成，巯基封端聚氨酯、环氧树脂、促进剂和骨料的质量比1:(0.4～1):(0～0.02):(6～8)。

根据上述的巯基封端聚氨酯改性的环氧砂浆，优选地，所述巯基封端聚氨酯的制备方法如下：

a、将二异氰酸酯、聚醚二元醇和催化剂加入反应容器中，在70～90℃反应3.5～6h；再加入扩链剂，在70～90℃条件下反应3.5～6h；二异氰酸酯与聚醚二元醇、催化剂、扩链剂的质量比为1:(1～1.2):(0.005～0.01):(0.16～0.21)；

b、向步骤a的反应体系中加入巯基化合物，70～90℃条件下恒温反应2～4h，反应结束后降温至50～60℃，再加入pH中和剂，调整反应体系的pH为7.0～8.5，然后进行消泡处理，即得巯基封端聚氨酯，所述二异氰酸酯与巯基化合物与的质量比为1:(1.47～1.53)。

根据上述的巯基封端聚氨酯改性的环氧砂浆，优选地，步骤a中二异氰酸酯与聚醚二元醇、催化剂、扩链剂的质量比为1:1.1:0.008:0.16。

根据上述的巯基封端聚氨酯改性的环氧砂浆，优选地，所述巯基化合物为三羟甲基丙烷三(3-巯基丙酸)酯、双巯乙基硫醚中的一种或两种。

根据上述的巯基封端聚氨酯改性的环氧砂浆，优选地，所述扩链剂为二羟甲基丙酸溶液，所述二羟甲基丙酸溶液的浓度为30％。所述二羟甲基丙酸溶液的溶剂为N-甲基吡咯烷酮。