[發(fā)明專利]無(wú)鹵阻燃環(huán)氧樹脂建筑結(jié)構(gòu)膠粘劑及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110229002.4
• 申請(qǐng)日: 2011-08-10
• 公開（公告）號(hào): CN102277118A
• 公開（公告）日: 2011-12-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 夏英;王晨;侯傳金;葛雪明;馬文文;李婷婷
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 大連工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): C09J163/02
• 分類號(hào): C09J163/02;C09J11/06;C09J11/04
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責(zé)任公司 21212
• 代理人: 趙淑梅

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種建筑行業(yè)使用的膠粘劑，尤其涉及一種無(wú)鹵阻燃型的結(jié)構(gòu)膠粘劑及其制備方法。

背景技術(shù)

環(huán)氧樹脂結(jié)構(gòu)膠在土木工程結(jié)構(gòu)中發(fā)揮著重要作用，如對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固補(bǔ)強(qiáng)、補(bǔ)裂等。隨著人們對(duì)生產(chǎn)、生活的安全要求越來(lái)越高，防火意識(shí)的加強(qiáng)，阻燃建筑板材逐步進(jìn)入市場(chǎng)，但是阻燃結(jié)構(gòu)膠在市場(chǎng)上很少出現(xiàn)，建筑中使用阻燃板材后，未經(jīng)阻燃的結(jié)構(gòu)膠成為了火災(zāi)的隱患。環(huán)氧樹脂是作為結(jié)構(gòu)膠最主要的樹脂之一，但是，其氧指數(shù)僅為19.8，屬于易燃物質(zhì)。目前鹵素阻燃技術(shù)占大多數(shù)，但是其燃燒過(guò)程中生成較多煙、腐蝕性氣體和某些有毒產(chǎn)物，給環(huán)境帶來(lái)了不安全的因素。

作為結(jié)構(gòu)膠，應(yīng)在施工條件下具備一定的固化效率，并且滿足一定的承受力要求。根據(jù)結(jié)構(gòu)膠技術(shù)規(guī)范，結(jié)構(gòu)膠的各性能標(biāo)準(zhǔn)見表1?，F(xiàn)今較常用的環(huán)氧樹脂/聚酰胺結(jié)構(gòu)膠體系，雖然韌性好，毒性低，但其凝膠時(shí)間較長(zhǎng)，固化7天后才可達(dá)到一定的固化強(qiáng)度，難以滿足施工周期等要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于針對(duì)上述現(xiàn)有結(jié)構(gòu)膠體系存在的不足而提出一種安全環(huán)保、性能優(yōu)異、符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、室溫快速固化的無(wú)鹵阻燃環(huán)氧樹脂建筑結(jié)構(gòu)膠粘劑。

為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：一種無(wú)鹵阻燃環(huán)氧樹脂建筑結(jié)構(gòu)膠粘劑，包括膠液I和膠液II；

其中，膠液I由A、B兩種組分按下述質(zhì)量份數(shù)構(gòu)成：

A組分按質(zhì)量份數(shù)由如下組分組成：

所述縮水甘油醚類活性稀釋劑為1，2-環(huán)己二醇二縮水甘油醚；消泡劑為HT-010；

B組分按質(zhì)量份數(shù)由如下組分組成：

所述磷系阻燃劑為雙酚A雙(二苯基)磷酸酯(BDP)，金屬氧化物類阻燃劑為納米Al(OH)₃(氫氧化鋁，簡(jiǎn)稱ATH)，無(wú)機(jī)磷系阻燃劑為微膠囊化紅磷；所述二氧化硅為普通級(jí)或納米級(jí)；

膠液II按質(zhì)量份數(shù)由如下組分組成：

含磷脂肪胺類固化劑?????27～39份

促進(jìn)劑SnCl₂????????????2.5份

增韌劑?????????????????20～40份

所述增韌劑為聚酰胺651樹脂；所述含磷脂肪胺類固化劑(P-THD)由脂肪胺固化劑THD與二苯基氯化磷按摩爾比1∶1于23℃恒溫?cái)嚢?4h制得；所述脂肪胺固化劑THD可由現(xiàn)有技術(shù)^[1]制得。

本發(fā)明產(chǎn)品中，膠液I的B組分按質(zhì)量份數(shù)優(yōu)選如下組成：

其中，所述二氧化硅為納米級(jí)二氧化硅。

本發(fā)明產(chǎn)品中，膠液II按質(zhì)量份數(shù)優(yōu)選如下組成：

含磷脂肪胺類固化劑?????36份

促進(jìn)劑SnCl₂????????????2.5份

增韌劑?????????????????40份。

由于膠液I(包括A組分、B組分)及膠液II本身均為多種物質(zhì)組成的混合物，因此，在此需要說(shuō)明的是，本發(fā)明中所述的各質(zhì)量份數(shù)均由同樣的基準(zhǔn)份數(shù)構(gòu)成，即A組分、B組分及膠液II三種混合物中每種物質(zhì)的1份都具有相同的質(zhì)量。

本發(fā)明產(chǎn)品中，膠液II所述的含磷脂肪胺類固化劑在制備過(guò)程中還需要向反應(yīng)物中加入催化劑4-二甲氨基吡啶(DMAP)和三乙胺，加入量按摩爾比為脂肪胺固化劑THD∶二苯基氯化磷∶4-二甲氨基吡啶∶三乙胺＝1∶1∶(0.1～0.2)∶2。

本發(fā)明中，所述脂肪胺固化劑THD由下述方法制備：1，6-己二胺與硫脲按照摩爾比1.6∶1混合，加入到三口燒瓶中，油浴加熱，控制升溫速率為2℃/min，緩慢升溫至70～80℃，保持溫度不變，緩慢攪拌直至固態(tài)硫脲完全溶于胺溶液，繼續(xù)升溫至135℃，保持恒溫，中速攪拌3.2h后，以2℃/min速率降溫至60～70℃，恒溫1h后，停止加熱與攪拌，冷卻至室溫，出料、密封保存，得脂肪胺固化劑THD。

上述無(wú)鹵阻燃環(huán)氧樹脂建筑結(jié)構(gòu)膠粘劑按如下方法制備：

(1)制備膠液I：

A組分制備：將50份雙酚A環(huán)氧樹脂E-44、50雙酚A環(huán)氧樹脂E-51均勻混合，向其中加入20份縮水甘油醚類活性稀釋劑和0.5～2份消泡劑，均勻攪拌后靜置消泡，備用；

B組分制備：將0～6份磷系阻燃劑、30～40份金屬氧化物類阻燃劑、9～12份無(wú)機(jī)磷系阻燃劑、0～30份水泥、8～14份二氧化硅、2.5份偶聯(lián)劑KH-550均勻混合后備用；

將A組分和B組分充分混合，攪拌均勻后靜置30min消泡，即得膠液I；