[發明專利]一種低熱線性膨脹系數的抗沖磨型環氧砂漿及其制備方法

在審

• 申請號: 202210785693.4
• 申請日: 2022-07-04
• 公開（公告）號: CN115010402A
• 公開（公告）日: 2022-09-06
• 發明（設計）人: 陸志華;陳麗萍;趙徐;梅彤
• 申請（專利權）人: 杭州每步材料科技有限公司
• 主分類號: C04B26/14
• 分類號: C04B26/14
• 代理公司: 北京高航知識產權代理有限公司 11530
• 代理人: 趙永強

本發明提供一種低熱線性膨脹系數的抗沖磨型環氧砂漿及其制備方法，屬于建筑材料領域，所述抗沖磨型環氧砂漿包括：環氧樹脂100份、固化劑10?25份、石英砂400?600份、微球填料10?60份和助劑10?100份；所述環氧樹脂包括籠型γ?縮水甘油醚氧丙基倍半硅氧烷；所述微球填料為環氧樹脂微球的碳化產物；本發明通過復配改性填料降低環氧樹脂的熱膨脹性能，提高環氧砂漿作為混凝土補強的粘結穩定性，同時在環氧基體中引入含硅環氧單體進一步改善其熱膨脹性能和耐沖磨性能。

技術領域

本發明涉及建筑材料領域，具體涉及一種低熱線性膨脹系數的抗沖磨型環氧砂漿及其制備方法。

背景技術

環氧砂漿是一種以環氧樹脂、固化劑與無機填料按一定比例混合配置而成的復合材料，其中環氧樹脂的固化物是由環氧樹脂與固化劑交聯反應形成的具有三維網絡結構的高聚物，具有良好的粘附性、力學強度、絕緣性和化學穩定性，環氧砂漿是最早用于混凝土建筑物修補的材料之一，目前廣泛的應用于水工建筑物過流面的抗沖磨損、抗氣蝕與抗凍融保護，如溢流壩、溢洪道、泄洪洞、泄水閘底板、護坦、消力墩、排水底孔的底板及邊墻等混凝土結構在含砂高速水流沖磨作用及推移質沖擊作用下的磨損修復，以及破壞后的修復，混凝土建筑物的缺陷修補以及補強與加固處理等。

環氧砂漿雖然其具有強度高、彈性模量低、極限拉伸大等優良的特性，但其熱膨脹系數較大，當環氧砂漿修補面積或厚度較大，或者施工迭合面層時，修補材料與被修補混凝土的熱膨脹系數要求較高的匹配度，若兩種材料的熱膨脹系數相差較大，隨溫度變化產生的體積變化差異非常大，會使得界面粘結失效或者使該部分的材料強度很低，在溫度劇烈變化時甚至能使環氧砂漿與老混凝土脫開。

現有技術對環氧砂漿的熱膨脹性能的改善方法主要是通過優化固化劑種類、砂膠比、砂子類型等條件因素實現，但這些條件因素對其熱膨脹系數的影響較小，難以較好地改善熱膨脹性能；現有技術中還通過加入玻璃微球降低環氧樹脂的熱膨脹系數，但玻璃微球密度較大且表面光滑，與環氧樹脂的接觸面積較為有限，對固化產物的增強作用明顯，抗沖磨性能較差。

發明內容

針對上述問題，本發明提供一種低熱線性膨脹系數的抗沖磨型環氧砂漿及其制備方法。

本發明的目的采用以下技術方案來實現：

一種低熱線性膨脹系數的抗沖磨型環氧砂漿，包括環氧樹脂100份、固化劑10-25份、石英砂400-600份、微球填料10-60份和助劑10-100份；

其中，所述環氧樹脂包括籠型γ-縮水甘油醚氧丙基倍半硅氧烷；所述微球填料為環氧樹脂微球的碳化產物。

優選的，所述籠型γ-縮水甘油醚氧丙基倍半硅氧烷在所述環氧樹脂中的質量比例為4-12wt％。

優選的，所述固化劑為脂肪族多胺、酚醛胺或改性酰胺基胺類固化劑，優選為多乙烯多胺。

優選的，所述微球填料的制備方法包括以下步驟：

(1)分別稱取六(3-巰基丙酸)二季戊四醇酯、環己烷-1,2-二羧酸二縮水甘油酯、2,2'-(萘-1,6-二基雙(氧基))雙(亞甲基)二環氧乙烷和4,4-雙(4-正丙基環己基)-1,1-聯苯，攪拌混合后，逐漸升溫至60-70℃，繼續攪拌30-60min，加入叔胺催化劑，依次在室溫下和70-80℃水浴條件下各攪拌反應1-2h，反應完成后加入反應體系2-4倍體積的環己烷，攪拌混合后靜置過夜，固液分離，沉淀以環己烷洗滌沉淀，真空干燥制得環氧樹脂微球；

其中，所述六(3-巰基丙酸)二季戊四醇酯、環己烷-1,2-二羧酸二縮水甘油酯、2,2'-(萘-1,6-二基雙(氧基))雙(亞甲基)二環氧乙烷、4,4-雙(4-正丙基環己基)-1,1-聯苯和所述叔胺催化劑的質量比例為(1.5-2.0)：(0.8-1.3)：(0.5-0.8)：(2.5-3.0)：(0.1-0.4)；