[發明專利]一種環境友好型無醛環氧注漿材料及其制備方法與應用

有效

• 申請號: 201310069513.3
• 申請日: 2013-03-05
• 公開（公告）號: CN103183927A
• 公開（公告）日: 2013-07-03
• 發明（設計）人: 張光照;馬春風;張國梁
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: C08L63/00
• 分類號: C08L63/00;C08L63/02;C08G59/50
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 蔡茂略

技術領域

本發明涉及環氧注漿材料，特別是涉及一種環境友好型無醛環氧注漿材料的制備方法與應用。

背景技術

環氧樹脂材料由于其優異的力學性能、耐水性、耐腐蝕性、抗凍性能、抗阻尼性能而被廣泛應用于各種領域。環氧注漿材料是指以環氧樹脂為主要成分，配以稀釋劑、固化劑及其他性能調控助劑而制成的低粘度漿液。由于其固結體的優異性能及漿液的低粘度成為目前最重要的一類注漿材料。低粘度的環氧注漿材料易于注入到地層或建筑水泥縫隙中，然后通過原位聚合反應固化成性能優異的固結體，從而達到防滲堵漏補強的目的。以往的環氧注漿材料主要是以糠醛丙酮混合物作為稀釋體系，該稀釋體系為反應性溶劑，具有初始粘度低、滲透性好，固結體力學性能優異等特點；然而，糠醛是一種毒性較大、易于揮發的化工原料，其在注漿材料中的使用已在歐美國家受到限制。另一方面，糠醛丙酮體系制備的環氧注漿材料為深褐色至黑色材料，難以著色，限制了其在設施表面防護等領域的應用。因此，我們亟待一種既保持著原本環氧注漿材料低粘度、高力學性能的特點，又具有低毒性、顏色較淺，易于著色的新材料。中國發明專利201010597831.3報道了一種環保柔韌性環氧樹脂灌漿材料，由于利用了縮水甘油醚活性稀釋劑代替糠醛丙酮體系，力學性能有所提高，但其初始粘度大，可灌時間相對較短，可灌性受到限制。

發明內容

本發明是針對現有材料和技術的不足，提供溶劑能夠與固化劑發生化學反應，反應性溶劑、固化劑、環氧樹脂間形成互穿交聯網絡，初始粘度低的環境友好型無醛環氧注漿材料及其制備方法。

本發明的另一目的是提供一種環境友好型無醛環氧注漿材料在環氧注漿材料領域及基礎設施的混凝土表面防腐、文物修復、地質遺址保護，建筑物的防水防滲或建筑物的加固補強中應用。

本發明的目的通過下述技術方案實現：

一種環境友好型無醛環氧注漿材料的制備方法：以重量份數計，將20～90份的環氧樹脂，10～80份的反應性溶劑，0～5份的界面改性劑混合攪拌得甲組分；將5～80份胺類固化劑，0～80份的固化調控劑，0～32份固化促進劑混合攪拌得到乙組分；將甲、乙組分按照重量比為100∶3～100∶70常溫混合，攪拌均勻，得到無醛反應性環氧注漿材料；固化調控劑和固化促進劑不同時為0；

所述的環氧樹脂為雙酚A型環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂或端羧基丁腈橡膠改性環氧樹脂；

所述的無醛反應性溶劑為酮類和縮水甘油醚類的一種或兩種的混合物；所述的酮類為二丙酮醇、丙酮、丁酮、異佛爾酮、甲基異丁基酮、環己酮、雙乙烯酮、二甲基丙酮、對甲基苯乙酮和乙酰丙酮中的一種或多種；所述的縮水甘油醚類為十二～十四烷基縮水甘油醚，或者是所述的縮水甘油醚類為丁基縮水甘油醚、芐基縮水甘油醚、烯丙基縮水甘油醚和叔碳酸縮水甘油醚的一種或多種；

所述的界面改性劑為鋁酸酯偶聯劑、硼酸酯偶聯劑、硅烷偶聯劑和鈦酸酯偶聯劑中的一種或多種；

所述的胺類固化劑為乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、N，N-二乙胺基丙胺和3-二丁胺基丙胺中的一種或多種；

所述的固化調控劑為改性胺類固化劑、芳香胺類固化劑和低分子聚酰胺類固化劑中的一種或多種；所述改性胺類固化劑為591^#、593^#、701^#、810^#改性胺類固化劑；所述芳香胺類固化劑為間苯二胺、間苯二甲胺或二氨基二苯甲烷；所述低分子聚酰胺類固化劑為650^#或651^#聚酰胺類固化劑；

所述的固化促進劑為三乙醇胺、二甲基苯胺、2，4，6-三(二甲基氨基甲基)苯酚、2，4，6-三(二甲基氨基甲基)苯酚的三-2-乙基己酸鹽，2，4，6-三(二甲基氨基甲基)苯酚的三油酸鹽、三苯基膦、甲基四氫苯酐和咪唑中的一種或多種。

進一步地，所述的雙酚A型環氧樹脂為E-51或E-44。所述的雙酚F型環氧樹脂為F-51或F-44。以重量份數計，優選將30～80份的環氧樹脂，20～60份的反應性溶劑，0～4份的界面改性劑混合攪拌得甲組分。以重量份數計，優選將7～75份胺類固化劑，0～80份的固化調控劑，0～32份固化促進劑混合攪拌得到乙組分；固化調控劑和固化促進劑不同時為0。

一種環境友好型無醛環氧注漿材料，由上述制備方法制得；材料的初始粘度在10～25mPa.s之間，拉伸強度在5.3-10.2MPa之間，壓縮強在42.3-89.9MPa之間，粘接強度在1.8-4.6MPa之間。