[发明专利]一种基于油溶性胺微胶囊的水泥基自修复材料的制备方法

说明书

基于油溶性胺微胶囊的水泥基自修复材料的制备方法属于水泥基自修复材料领域。本发明提供了一种基于油溶性胺微胶囊的水泥基自修复材料的制备方法，该油溶性胺微胶囊以二甲硫基甲苯二胺为芯材，三硬脂酸甘油酯为壁材，制备方法简单，微胶囊呈球形，分散性良好，与环氧树脂微胶囊、普通硅酸盐水泥复合后制备的水泥基自修复材料养护28d后预压程度为80％时抗压强度修复率达到31％，具有明显的自修复效果，可用于水泥基构件及结构中。

技术领域

本发明涉及水泥基自修复材料领域，涉及一种基于油溶性胺微胶囊的水泥基自修复材料的制备方法。

背景技术

水泥基材料是目前用量最大的建筑材料，其最大缺点是脆性大，在服役期间内部极易产生微裂纹，加速有害离子的侵蚀，缩短钢筋混凝土结构的服役寿命。长期以来，水泥基材料裂缝的修复一直是国内外学术界和工程界所研究的重要课题之一，而水泥基材料自修复技术作为裂缝修补的新方法，能有效解决传统修复方法繁杂、成本高昂和时限有限的问题。微胶囊技术是实现水泥基材料自修复的有效方法之一。

基于环氧树脂体系的水泥基自修复材料表现出微胶囊与水泥基具有良好的相容性及修复效果。常用的环氧树脂固化剂有乙二胺、改性胺、硫醇、咪类等。张鸣以E-51环氧树脂为修复剂，MC120D为固化剂制备了一种水泥基自修复材料，MC120D为E-51质量的20％时,修复剂的固化反应活化能最低,有利于在水泥基材料中常温固化。胡宏林研究了基于加成聚合的环氧树脂微胶囊/乙二胺微胶囊二元自修复体系，最佳环氧树脂微胶囊与乙二胺微胶囊含量为12％和8％，呈现80.4％的修复效率，并通过修复前后断裂面的SEM图片证明了成功实现了自修复过程。研究者多采用水溶性胺作为环氧树脂固化剂，很难保证其在水泥基材料中的贮存稳定性，不能排除微胶囊破裂后固化剂与水泥基材料孔隙中的水反应从而影响自修复效果。

发明内容

本发明针对以上问题将一种油溶性胺微胶囊化与环氧树脂、水泥、水溶性纤维和混凝土外加剂拌合生产出一种基于油溶性胺微胶囊的水泥基自修复材料。

一种基于油溶性胺微胶囊的水泥基自修复材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)在去离子水中加入十二烷基苯磺酸钠按质量比100:1～3制得水相溶液。

2)将二甲硫基甲苯二胺与硬脂酸甘油酯按质量比2～4:1混合加热制得油相溶液。

所述加热方式为水浴加热，加热温度为70℃.

所述硬脂酸甘油酯为单硬脂酸甘油酯或者三硬脂酸甘油酯其中一种。

3)将步骤2)所制得的油相溶液在搅拌过程中分散于步骤1)制得的水相溶液中，制得乳液，60℃恒温10min。乳液中油相的质量分数为5.6％-23.8％。

4)向步骤3)所制得的乳液中加去离子水降至室温后加入水泥继续搅拌10min。水泥的质量分数为乳液的1％-5％。

所述水泥为普通硅酸盐水泥。

5)将步骤4)所得产物用去离子水进行筛洗，风干，得到油溶性胺微胶囊。所述筛为孔径125μm的标准检验筛。

6)将步骤5)得到的油溶性胺微胶囊与环氧树脂、普通硅酸盐水泥、水、聚羧酸减水剂、水溶性纤维按如下质量比拌合：

上述各组分用量之和为100％

所述环氧树脂可以直接分散于水泥基体中或者制备成环氧树脂微胶囊分散于水泥基体中。

7)在模具内将步骤6)得到的拌合物浇筑成型，并养护24～48h后脱模。

以上所述的环氧树脂微胶囊的制备步骤如下：