[發明專利]可潮濕面固化的單組分硅烷化環氧樹脂

在審

• 申請號: 202011481401.5
• 申請日: 2020-12-15
• 公開（公告）號: CN112552484A
• 公開（公告）日: 2021-03-26
• 發明（設計）人: 張桂霞;米揚;張繼生;趙磊;馬予驍
• 申請（專利權）人: 大連工業大學
• 主分類號: C08G59/14
• 分類號: C08G59/14;C09D163/00;C09J163/00
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司 21212
• 代理人: 房艷萍;李馨

本發明提供一種可潮濕面固化的單組分硅烷化環氧樹脂，其結構式如(I)所示，是由含有兩個或兩個以上環氧基團的環氧化合物與含有仲氨基團的硅烷化合物按摩爾比0.45～0.55：1反應而制得。上述硅烷化的環氧樹脂，以端基形式存在于環氧樹脂分子鏈端的硅烷，可按有機硅固化機理達到固化交聯目的。該硅氧化環氧樹脂在應用時無需外加固化劑，可單組分包裝。

技術領域

本發明涉及的單組分可潮濕面固化的硅氧化環氧樹脂，可用來制備應用于建筑、防腐、碳纖維補強、混凝土修補等領域的單組分的潮濕及水下環境固化的環氧樹脂膠黏劑、密封膠、涂料和復合材料等。

背景技術

潮濕、水下環境的混凝土建筑及鋼鐵構筑物，如地下車庫、港口碼頭、跨海大橋、船塢、隧洞等，工作環境惡劣，長期受到各種介質的侵蝕破壞，為提高整個結構的安全性和耐久，需要涂裝保護，并對產生的病害及時整治、修補加固。環氧樹脂作為一種對該類環境下進行黏接、修補、堵漏和加固處理的重要材料，需要與固化劑反應生成三維交聯網絡結構才具有使用價值。目前用于潮濕面施工的環氧樹脂類膠黏劑(CN201611262931.4)和涂料(CN201911077361.5)，往往是將固化劑與環氧樹脂分開的雙組分包裝形式，使用前再按比例將兩個組分混合并進行攪拌，以使兩組分分散均勻。雙組分包裝既增加了施工的復雜性，也使包裝、運輸、貯存成本增加。水下潮濕、低溫的環境及待涂裝修復的基面存在的水分子層等，易造成環氧固化不完全、待補結構與環氧樹脂界面間黏接力較差，即影響修補加固的補強效果，也使耐介質性和耐久性達不到預期。

CN 111253834 A公開了一種潮濕固化環氧涂料，是將制備的新型酮亞胺類固化劑為作組分B，將環氧樹脂、活性稀釋劑、活性增韌劑、防銹顏料、云母粉、硅烷偶聯劑等作為組分A，使用前需將A、B組分混合均勻。

CN 110922925 A公開了一種混凝土潮濕面的環氧樹脂膠黏劑，是由A組分和B組分以一定比例混合制成，其中所述A組分包括環氧樹脂、坡縷石粉、廢玻璃粉；B組分中包含改性胺類固化劑、一元胺、觸變劑。

發明內容

本發明旨在提供一種單組分包裝、適用于水下及潮濕面固化的硅烷化環氧樹脂。

本發明的技術方案是：利用環氧基與胺基間的開環加成反應，將硅烷引入環氧樹脂分子鏈端。該硅烷化環氧樹脂成膜時是按照有機硅的固化機理，烷氧基水解縮合達到固化交聯的目的。

本發明提供的可潮濕面固化的單組分硅烷化環氧樹脂，其結構式如(I)所示，是由含有兩個或兩個以上環氧基團的環氧化合物與含有仲氨基團的硅烷化合物經開環加成反應而制得，所述的環氧化合物與硅烷化合物的摩爾比為0.45～0.55：1。

結構式(I)中，R₁為H或甲基；R₂為H或甲基；R₃為苯基或正丁基。

所述的環氧化合物為環氧值是0.55-0.56、0.48-0.54、0.41-0.47的雙酚A型、雙酚F型、雙酚AD型環氧樹脂中的任意一種或兩種的組合物。所述的含仲氨基團的硅烷化合物為3-苯氨基丙基三甲氧基硅烷、N-正丁基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷的任意一種或兩種組合。

所述的可潮濕面固化的單組分硅烷化環氧樹脂的合成方法，是在N₂保護下，在攪拌條件下，裝有攪拌器的環氧化合物和硅烷化合物于30～90℃溫度下反應2～10小時，出料即得到可潮濕面固化的單組分硅烷化環氧樹脂。

本發明相對于現有技術具有如下的優點和效果：

(1)硅氧化環氧樹脂中的硅烷以端基形式存在于環氧樹脂分子鏈端，三維交聯網絡的生成是按有機硅固化機理，即通過烷氧基的水解縮合反應達到交聯固化的目的。