一种浅色环氧注浆材料及其制备方法与应用.pdf

1、10申请公布号CN102977555A43申请公布日20130320CN102977555ACN102977555A21申请号201210507221922申请日20121130C08L63/00200601C08L63/02200601C08L61/02200601C08G59/50200601C08G6/02200601E04B1/64200601E04B1/6620060171申请人华南理工大学地址510640广东省广州市天河区五山路381号72发明人张广照马春风张国梁74专利代理机构广州市华学知识产权代理有限公司44245代理人裘晖54发明名称一种浅色环氧注浆材料及其制备方法与应用57

2、摘要本发明公开了一种浅色环氧注浆材料及制备方法与应用。该浅色环氧注浆材料包括由环氧树脂，反应性溶剂，界面改性剂组成的甲组分和由胺类固化剂，固化调控剂，固化促进剂组成的乙组分。甲组分各原料所占重量份为环氧树脂1595份，反应性溶剂580份，界面改性剂05份。乙组分各原料所占重量份为胺类固化剂595份，固化调控剂080份，固化促进剂040份。本发明制备的环氧注浆材料，颜色较浅甚至透明,着色性能优异，既能保持环氧树脂优异的力学性能、粘接性能、耐老化、耐腐蚀性能，同时又具有初始粘度低、施工工艺简单，颜色较浅等优点，可用于基础设施的混凝土表面防腐，文物修复，建筑物的防水防渗、加固补强。51INTCL权利

3、要求书1页说明书5页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书5页1/1页21一种浅色环氧注浆材料，其特征在于该浅色环氧注浆材料由甲组分和乙组分组成；所述甲组分由以下按重量份数计的组分组成环氧树脂1595反应性溶剂580界面改性剂05；所述乙组分由以下按重量份数计的组分组成胺类固化剂595固化调控剂080固化促进剂040；其中，甲、乙组分的重量比为100310070。2根据权利要求1所述的浅色环氧注浆材料，其特征在于所述的环氧树脂为双酚A型环氧树脂或双酚F型环氧树脂。其中，双酚A型环氧树脂是指E51或E44，双酚F型环氧树脂是指F51或F44。3根据权利要求1所述的浅

4、色环氧注浆材料，其特征在于所述的反应性溶剂为无色透明醛类和无色透明酮类的一种以上；所述的界面改性剂为铝酸酯偶联剂、硼酸酯偶联剂、硅烷偶联剂和钛酸酯偶联剂中的一种以上。4根据权利要求1所述的浅色环氧注浆材料，其特征在于所述的胺类固化剂为乙二胺、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种以上。5根据权利要求1所述的浅色环氧注浆材料，其特征在于所述的固化调控剂为改性胺类固化剂、芳香胺类固化剂和低分子聚酰胺类固化剂中的一种以上。6根据权利要求5所述的浅色环氧注浆材料，其特征在于所述改性胺类固化剂为591、593、701或810；所述芳香胺类固化剂为间苯二胺、间苯二甲

5、胺或二氨基二苯甲烷；所述低分子聚酰胺类固化剂为650或651。7根据权利要求1所述的浅色环氧注浆材料，其特征在于所述的固化促进剂为三乙醇胺、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乙基己酸盐，2,4,6三（二甲基氨基甲基）苯酚的三油酸盐、三苯基膦、甲基四氢苯酐和咪唑中的一种以上。8根据权利要求3所述的浅色环氧注浆材料，其特征在于所述的无色透明醛类为正丁醛、异丁醛、苯甲醛、乙醛、戊二醛或多聚甲醛中的一种或一种以上混合物；所述的无色透明酮类为二丙酮醇、丙酮、丁酮、异佛尔酮、甲基异丁基酮、环己酮、双乙烯酮、二甲基丙酮、对甲基苯乙酮和乙酰丙酮中的一种以上

6、。9根据权利要求1所述的浅色环氧注浆材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤将1595重量份的环氧树脂，580重量份的反应性溶剂，05重量份的界面改性剂混合搅拌得甲组分；将595重量份胺类固化剂，080重量份的固化调控剂，040份固化促进剂混合搅拌得到乙组分；将甲、乙组分按照重量比为100310070混合搅拌均匀得到浅黄色环氧注浆材料。10根据权利要求18任一项所述的浅色环氧注浆材料在基础设施的混凝土表面防腐、文物修复、建筑物的防水防渗或建筑物的加固补强中的应用。权利要求书CN102977555A1/5页3一种浅色环氧注浆材料及其制备方法与应用技术领域0001本发明涉及环氧注浆材料制备方法技术领

7、域，具体涉及一种浅色环氧注浆材料及其制备方法及应用。背景技术0002环氧树脂由于具有力学性能优异、粘接力强、固化收缩小、耐腐蚀性能优良等优点而在涂料、胶黏剂、化学灌浆等领域中得到了广泛应用。常用非溶剂型环氧树脂材料有着初始粘度大并且存在着漆膜平整度低、附着力小、柔韧性不足、施工工艺受到限制等缺点。而非活性稀释体系的溶剂型环氧树脂材料则存在溶剂挥发性大，造成最终材料力学性能不足，同时存在挥发物有毒、有害、易燃、易爆等缺点。渗入固结型环氧材料能够渗入物质内部，对物质起到增强作用，同时材料能保持环氧树脂力学性能优异、粘接力强、固化收缩小的特点。利用渗入固结型环氧材料处理的表面完整无裂纹、硬度高、弹性

8、好，具有很重要的应用价值。中国发明专利871052555公开了一种高渗透性呋喃环氧化学灌浆材料，该浆材具有很好地渗透性，是一种渗入固结型环氧材料，然而该材料颜色较深，难以着色，在材料表面及文物保护等特殊场合的应用受到了限制。发明内容0003为了克服现有技术的不足，本发明的首要目的在于提供一种浅色环氧注浆材料。该环氧注浆材料是一种渗入固结型环氧材料，它不仅保持了环氧树脂的力学性能，粘接性能，耐老化、耐腐蚀性能；而且相对于非溶剂型环氧树脂材料，它具有更低的初始粘度，能够渗入材料内部，形成互穿交联结构，从而更好地提高材料的性能。0004本发明的另一个目的在于提供一种浅色环氧注浆材料的制备方法。000

9、5本发明的还有一个目的在于提供一种浅色环氧注浆材料的应用。0006本发明的目的通过下述技术方案实现0007一种浅色环氧注浆材料，该浅色环氧注浆材料由甲组分和乙组分组成；所述甲组分由以下按重量份数计的组分组成0008环氧树脂15950009反应性溶剂5800010界面改性剂05；0011所述乙组分由以下按重量份数计的组分组成0012胺类固化剂5950013固化调控剂0800014固化促进剂040；0015其中，甲、乙组分的重量比为100310070。0016所述的环氧树脂为双酚A型环氧树脂或双酚F型环氧树脂。0017其中，双酚A型环氧树脂是指E51或E44，双酚F型环氧树脂是指F51或F44。说

10、明书CN102977555A2/5页40018所述的反应性溶剂为无色透明醛类和无色透明酮类的一种以上。0019所述的界面改性剂为铝酸酯偶联剂、硼酸酯偶联剂、硅烷偶联剂和钛酸酯偶联剂中的一种以上。0020所述的胺类固化剂为乙二胺、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种以上。0021所述的固化调控剂为改性胺类固化剂、芳香胺类固化剂和低分子聚酰胺类固化剂中的一种以上。所述改性胺类固化剂为591、593、701或810；所述芳香胺类固化剂为间苯二胺、间苯二甲胺或二氨基二苯甲烷；所述低分子聚酰胺类固化剂为650或651。0022所述的固化促进剂为三乙醇胺、二甲基苯

11、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乙基己酸盐，2,4,6三（二甲基氨基甲基）苯酚的三油酸盐、三苯基膦、甲基四氢苯酐和咪唑中的一种以上0023所述的无色透明醛类为正丁醛、异丁醛、苯甲醛、乙醛、戊二醛或多聚甲醛中的一种或一种以上混合物；所述的无色透明酮类为二丙酮醇、丙酮、丁酮、异佛尔酮、甲基异丁基酮、环己酮、双乙烯酮、二甲基丙酮、对甲基苯乙酮和乙酰丙酮中的一种以上。0024一种浅色环氧注浆材料的制备方法，包括以下步骤0025将1595重量份的环氧树脂，580重量份的反应性溶剂，05重量份的界面改性剂混合搅拌得甲组分；将595重量份胺类固化剂，080重量

12、份的固化调控剂，040份固化促进剂混合搅拌得到乙组分；将甲、乙组分按照重量比为100310070混合搅拌均匀得到浅黄色环氧注浆材料。0026上述的浅色环氧注浆材料在基础设施的混凝土表面防腐、文物修复、建筑物的防水防渗或建筑物的加固补强中的应用。0027本发明相对于现有技术具备如下的突出优点和效果1）本发明采用低粘度的反应性溶剂，材料初始粘度低至1050MPAS，固化初期能够渗入物质内部，逐步固结，材料与物质形成互穿交联网络，对物质达到防渗堵漏补强的作用。2）本发明提供了一种浅色甚至是透明的环氧树脂材料，材料着色性能优异，解决了环氧材料颜色品种少的问题。3）本发明提供了一种保持了优异的力学性能、

13、粘接性能、耐老化、耐腐蚀性能却拥有着低初始粘度、施工工艺简单的环氧材料，可用于桥梁、港口等基础设施的混凝土表面防腐，文物修复，建筑物的防水防渗、加固补强。具体实施方式0028下面结合实施例对本发明做进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。0029实施例10030将395重量份环氧树脂E44、25重量份丁酮、35重量份异丁醛、03重量份硅烷偶联剂KH570（界面改性剂）和02重量份硅烷偶联剂DL602（界面改性剂）常温混合搅拌均匀得甲组分；将65重量份胺类固化剂二乙烯三胺、10重量份固化调控剂改性胺类固化剂591、10重量份固化调控剂改性胺类固化剂701和15重量份固化促进剂2,4,6三（

14、二甲基氨基甲基）苯酚混合搅拌得乙组分。使用时将甲组分和乙组分按重量比10010的比例混合搅拌均匀得到浅色环氧注浆材料。其性能参数如表1所示。0031实施例2说明书CN102977555A3/5页50032将407重量份环氧树脂E51、29重量份甲基异丁基酮、30重量份苯甲醛和03重量份钛酸酯偶联剂TMC201（界面改性剂）常温混合搅拌均匀得甲组分；将35重量份胺类固化剂三乙烯四胺、35重量份胺类固化剂乙二胺、20重量份固化调控剂低分子聚酰胺类固化剂650和10重量份固化促进剂2,4,6三（二甲基氨基甲基）苯酚的三2乙基己酸盐混合搅拌得乙组分。使用时将甲组分和乙组分按重量比10013的比例混合搅

15、拌均匀得到浅色环氧注浆材料。其性能参数如表1所示。0033实施例30034将30重量份环氧树脂E44、30重量份环氧树脂E51、20重量份苯甲醛、19重量份二丙酮醇、05重量份硅烷偶联剂KH550（界面改性剂）和05重量份钛酸酯偶联剂TMC201（界面改性剂）常温混合搅拌均匀得甲组分；将465重量份胺类固化剂三乙烯四胺、85重量份固化调控剂芳胺类固化剂间苯二胺、22重量份固化调控剂改性胺类固化剂810的衍生物8820（购买于湖南化工研究院）和23重量份固化促进剂2,4,6三（二甲基氨基甲基）苯酚混合搅拌得到乙组分。使用时将甲组分和乙组分按重量比10020的比例混合搅拌均匀得到浅色环氧注浆材料。

16、其性能参数如表1所示。0035实施例40036将499重量份环氧树脂E44、10重量份正丁醛、15重量份多聚甲醛、25重量份印弗尔酮和01重量份硅烷偶联剂KH550（界面改性剂）常温混合搅拌均匀得甲组分；将83重量份胺类固化剂二乙烯三胺、9重量份固化调控剂低分子聚酰胺类固化剂651和8重量份固化促进剂三乙醇胺混合搅拌得乙组分。使用时将甲组分和乙组分按重量比10013的比例混合搅拌均匀得到浅色环氧注浆材料。其性能参数如表1所示。0037实施例50038将37重量份环氧树脂F51、30重量份苯甲醛、15重量份甲基异丁基酮、15重量份二丙酮醇和3重量份钛酸酯偶联剂TMC102（界面改性剂）常温混合搅

17、拌均匀得甲组分；将77重量份胺类固化剂二乙烯三胺、5重量份固化调控剂改性胺类固化剂591、115重量份固化调控剂改性胺类固化剂810和65重量份2,4,6三（二甲基氨基甲基）苯酚混合搅拌得到乙组分。使用时将甲组分和乙组分按重量比10011的比例混合搅拌均匀得到浅色环氧注浆材料。其性能参数如表1所示。0039实施例60040将15重量份环氧树脂F44，40重量份正丁醛，20重量份环己酮，25重量份双乙烯酮常温混合搅拌均匀得甲组分；将35重量份胺类固化剂四乙烯五胺，30重量份固化调控剂改性胺591，30重量份固化调控剂改性胺类固化剂593，5重量份固化促进剂2,4,6三（二甲基氨基甲基）苯酚混合搅

18、拌得到乙组分。使用时将甲乙组分按重量比10030的比例混合搅拌均匀得到浅色环氧注浆材料。其性能参数如表1所示。0041实施例70042将45重量份环氧树脂F44，45重量份环氧树脂E44，45重量份乙醛，4重量份丙酮，05重量份硅烷偶联剂KH560、1重量份铝酸酯偶联剂SGAL821常温混合搅拌均匀得甲组分；将80重量份胺类固化剂N,N二乙胺基丙胺，不添加固化调控剂，125重量份固化促进剂2,4,6三（二甲基氨基甲基）苯酚的三油酸盐、75重量份固化促进剂三苯基膦混合搅拌得到乙组分。使用时将甲乙组分按重量比100235的比例混合搅拌均匀得到浅色环氧说明书CN102977555A4/5页6注浆材料

19、。其性能参数如表1所示。0043实施例80044将47重量份环氧树脂E51，25重量份戊二醛，18重量份乙酰丙酮，7重量份二甲基丙酮，15重量份硅烷偶联剂KH602、15重量份硼酸酯偶联剂DN931常温混合搅拌均匀得甲组分；将40重量份胺类固化剂3二丁胺基丙胺，5重量份固化调控剂芳香胺间苯二甲胺，25重量份固化调控剂改性胺类固化剂591，30重量份改性胺类固化剂810，不添加固化促进剂混合搅拌得到乙组分。使用时将甲乙组分按重量比10055的比例混合搅拌均匀得到浅色环氧注浆材料。其性能参数如表1所示。0045实施例90046将67重量份环氧树脂E44，16重量份苯甲醛，165重量份对甲基苯乙酮，

20、025重量份硅烷偶联剂KH580、025重量份硅烷偶联剂KH590常温混合搅拌均匀得甲组分；将27重量份胺类固化剂二乙烯三胺，5重量份固化调控剂芳香胺二氨基二苯甲烷，25重量份固化调控剂改性胺类固化剂810，25重量份固化促进剂甲基四氢苯酐，15重量份固化促进剂甲基四氢苯酐混合搅拌得到乙组分。使用时将甲乙组分按重量比1003的比例混合搅拌均匀得到浅色环氧注浆材料。其性能参数如表1所示。0047实施例100048将50重量份环氧树脂E51，7重量份异丁醛，42重量份甲基异丁基酮，1重量份硅烷偶联剂KH590常温混合搅拌均匀得甲组分；将30重量份胺类固化剂四乙烯五胺，50重量份固化调控剂改性胺类固

21、化剂810，10重量份固化促进剂甲基四氢苯酐，10重量份固化促进剂咪唑混合搅拌得到乙组分。使用时将甲乙组分按重量比10040的比例混合搅拌均匀得到浅色环氧注浆材料。其性能参数如表1所示。0049表1实施例110所得环氧注浆材料的性能参数0050说明书CN102977555A5/5页70051通过这些实例结果的分析可知1）本发明提供的材料初始粘度较低，常温中在1050MPAS之间，能够很好地渗入物质内部；2）颜色较浅，易于着色；3）力学性能优异。0052上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。说明书CN102977555A