[發明專利]一種基于油溶性胺微膠囊的水泥基自修復材料的制備方法

有效

• 申請號: 202011630417.8
• 申請日: 2020-12-31
• 公開（公告）號: CN112811845B
• 公開（公告）日: 2022-07-05
• 發明（設計）人: 崔素萍;馬文旭;孫大偉;毛倩瑾;王子明
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: C04B24/20
• 分類號: C04B24/20;C04B28/04
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 劉萍

基于油溶性胺微膠囊的水泥基自修復材料的制備方法屬于水泥基自修復材料領域。本發明提供了一種基于油溶性胺微膠囊的水泥基自修復材料的制備方法，該油溶性胺微膠囊以二甲硫基甲苯二胺為芯材，三硬脂酸甘油酯為壁材，制備方法簡單，微膠囊呈球形，分散性良好，與環氧樹脂微膠囊、普通硅酸鹽水泥復合后制備的水泥基自修復材料養護28d后預壓程度為80％時抗壓強度修復率達到31％，具有明顯的自修復效果，可用于水泥基構件及結構中。

技術領域

本發明涉及水泥基自修復材料領域，涉及一種基于油溶性胺微膠囊的水泥基自修復材料的制備方法。

背景技術

水泥基材料是目前用量最大的建筑材料，其最大缺點是脆性大，在服役期間內部極易產生微裂紋，加速有害離子的侵蝕，縮短鋼筋混凝土結構的服役壽命。長期以來，水泥基材料裂縫的修復一直是國內外學術界和工程界所研究的重要課題之一，而水泥基材料自修復技術作為裂縫修補的新方法，能有效解決傳統修復方法繁雜、成本高昂和時限有限的問題。微膠囊技術是實現水泥基材料自修復的有效方法之一。

基于環氧樹脂體系的水泥基自修復材料表現出微膠囊與水泥基具有良好的相容性及修復效果。常用的環氧樹脂固化劑有乙二胺、改性胺、硫醇、咪類等。張鳴以E-51環氧樹脂為修復劑，MC120D為固化劑制備了一種水泥基自修復材料，MC120D為E-51質量的20％時,修復劑的固化反應活化能最低,有利于在水泥基材料中常溫固化。胡宏林研究了基于加成聚合的環氧樹脂微膠囊/乙二胺微膠囊二元自修復體系，最佳環氧樹脂微膠囊與乙二胺微膠囊含量為12％和8％，呈現80.4％的修復效率，并通過修復前后斷裂面的SEM圖片證明了成功實現了自修復過程。研究者多采用水溶性胺作為環氧樹脂固化劑，很難保證其在水泥基材料中的貯存穩定性，不能排除微膠囊破裂后固化劑與水泥基材料孔隙中的水反應從而影響自修復效果。

發明內容

本發明針對以上問題將一種油溶性胺微膠囊化與環氧樹脂、水泥、水溶性纖維和混凝土外加劑拌合生產出一種基于油溶性胺微膠囊的水泥基自修復材料。

一種基于油溶性胺微膠囊的水泥基自修復材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)在去離子水中加入十二烷基苯磺酸鈉按質量比100:1～3制得水相溶液。

2)將二甲硫基甲苯二胺與硬脂酸甘油酯按質量比2～4:1混合加熱制得油相溶液。

所述加熱方式為水浴加熱，加熱溫度為70℃.

所述硬脂酸甘油酯為單硬脂酸甘油酯或者三硬脂酸甘油酯其中一種。

3)將步驟2)所制得的油相溶液在攪拌過程中分散于步驟1)制得的水相溶液中，制得乳液，60℃恒溫10min。乳液中油相的質量分數為5.6％-23.8％。

4)向步驟3)所制得的乳液中加去離子水降至室溫后加入水泥繼續攪拌10min。水泥的質量分數為乳液的1％-5％。

所述水泥為普通硅酸鹽水泥。

5)將步驟4)所得產物用去離子水進行篩洗，風干，得到油溶性胺微膠囊。所述篩為孔徑125μm的標準檢驗篩。

6)將步驟5)得到的油溶性胺微膠囊與環氧樹脂、普通硅酸鹽水泥、水、聚羧酸減水劑、水溶性纖維按如下質量比拌合：

上述各組分用量之和為100％

所述環氧樹脂可以直接分散于水泥基體中或者制備成環氧樹脂微膠囊分散于水泥基體中。

7)在模具內將步驟6)得到的拌合物澆筑成型，并養護24～48h后脫模。

以上所述的環氧樹脂微膠囊的制備步驟如下：