一种高性能环氧锚固胶及其制备方法与应用技术

本发明专利技术属于锚固胶领域，公开了一种高性能环氧锚固胶及其制备方法与应用。该高性能环氧锚固胶由A、B两组份组成，按质量份计，A组份的组成为：环氧树脂35～65份，活性稀释剂5～10份，增韧剂3～8份，无机填料25～40份，偶联剂0.5～1份，触变剂5～15份；B组份的组成为：促进剂5～10份，固化剂40～80份，无机填料20～35份，偶联剂0.3～0.6份，触变剂5～10份。通过以上各原料之间的协同效应，制备了具有高强度、耐水性、耐酸碱腐蚀、耐热性、环保无污染的环氧锚固胶，可应用于潮湿炎热、酸碱腐蚀等环境下的建筑植筋，而且制备工艺简单，易于工业化。

【技术实现步骤摘要】
一种高性能环氧锚固胶及其制备方法与应用
本专利技术属于锚固胶领域，特别涉及一种用化学方式将锚定构件固定于钻孔之中的高性能环氧锚固胶及其制备方法与应用。
技术介绍
锚固胶通常由两组分组成，使用前将两组分混合均匀，然后将金属元件锚定在基底材料中，基底材料通常是由混凝土、砖料、天然石料等构成的建筑物。锚固技术是在膨胀螺栓的基础上慢慢发展起来的。膨胀螺栓能在锚固区周围产生很高的应力，因此当受到荷载作用时，特别是受到动力荷载作用时，膨胀螺栓很容易松动。为了克服膨胀螺栓的缺点，早在1959年德国开始研究树脂胶囊用于锚固矿山锚杆，此后植筋技术得到大力发展，逐渐形成一种新型的抗震锚固技术。而钢筋混凝土结构在我国工业与民用建筑中占有极其重要的地位和相当大的数量，随着我国经济建设的发展及产业结构的调整，往往需要对某些工程进行技术改造或对混凝土结构进行加固，因此化学植筋胶得到了迅速的发展与广泛的应用。化学锚固胶中最常用的聚合物包括环氧树脂、不饱和聚酯树脂、环氧改性丙烯酸树脂、乙烯聚丙烯酸酯树脂、聚氨酯树脂等，每种聚合物的固化机制随固化体系的不同而不同，固化后锚固胶的特性也不尽相同。不饱和聚酯树脂型，主链为不饱和聚酯，反应剂为苯乙烯，由于含有苯乙烯反应剂，其抗碱作用能力低，在建筑工程现场，树脂能慢慢地吸收水分，导致树脂水解，从而打断树脂的分子链。乙烯基酯树脂优点是高化学稳定性/耐久性，耐高温，但其含有致癌的苯乙烯，价格较高，燃点低；丙烯酸树脂作为锚固胶一般可以做到30min凝胶，1～2小时达到最大强度，但是其抗拉拔强度较低，不能满足锚固抗拔条件。聚氨酯树脂类的锚固胶耐湿热性较好，但是室温固化需要的凝胶时间较长，为2～3小时，而且抗拉拔强度较差。中国专利技术专利CN103339082B公布了一种双组分灰浆料及其用途，描述了一种用化学方式将锚定构件固定于钻孔之中的双组分灰浆，其具有可固化的树脂组分以及固化剂组分，树脂含有至少一种可自由基聚合的树脂、填料、促进剂、稳定剂和任选的其它常见的灰浆成分，所述的固化剂至少含有一种过氧化物。该专利技术的双组分胶料的固化时间短，可以快速固化，但反应稀释剂含有致癌物质苯乙烯以及其衍生物，对环境以及施工人员危害较大。中国专利技术专利CN102190458B公布了适于建筑目的、特别是适于化学锚固的树脂砂浆，其包含了可用脂肪族胺和过氧化物固化的树脂组分以及包含至少一种过氧化物和至少一种胺的硬化剂组分，其特征在于，所述树脂组分包含能进行自由基聚合的化合物，能与胺反应的化合物、选自Cu、Mn和Fe化合物的过渡金属化合物、至少一种抑制剂来调节凝胶时间以及具有至少两个反应性官能团的桥接化合物。该专利技术的锚固胶的强度大、稳定性高，但是固化物的收缩率较大、耐热性差，温度过高会使蠕变加大，变形，导致建筑植筋失稳。中国公开文本CN101619188A公开了一种水下高强环氧锚固胶及其制备方法。该锚固胶由A、B两组分组成，A组分由环氧树脂、稀释剂、增韧剂、偶联剂、触变剂、填料、消泡剂组成，B组分由QS-H205固化剂组成。使用时按5～8:1混合配制即得水下环氧锚固胶。性能测试结果表明，抗压强度为75.1MPa，抗拉强度为11.3MPa，抗弯强度为59.4MPa，拉拔力试验结果为290.6～295.5kN。本专利技术的锚固胶的耐水性好，但强度不够大、耐高温性能也不好。中国公开文本CN1608092A公开了一种专利技术专利粘合剂组合物，所述的粘合剂可用于混凝土或砖石中或向混凝土或砖石上固定材料，包括环氧化合物和固化剂，该固化剂包括至少一种脂肪族胺和至少一种叔胺。此专利技术的粘合剂的固化时间短，但脂肪胺刺激性较大，得到的固化物硬脆，抗拉拔强度小，并且污染环境。中国专利技术专利CN103320074B公开了一种低温环境下快速固化锚固胶及其制备方法。该锚固胶由A、B组成，A组分原料包括乙烯基树脂、乙烯基稀释剂、过氧化物引发剂、稳定剂、酸酐、填料，B组分原料包括乙烯基树脂、乙烯基稀释剂、促进剂、稳定剂、碱土金属氧化物、填料。该专利技术在低温的环境下可以固化达到一定的强度，可以在冬天使用，但稀释剂为致癌物质苯乙烯以及其衍生物，且不耐酸碱腐蚀，长期在潮湿环境下易水解。另外，该固化物也不耐高温，在高温下会蠕变，使得建筑的安全性降低。上述所述专利技术优缺点明显，为了解决上述所提及的不耐高温性、不耐潮湿性、抗酸碱性差、强度较差、污染环境、脂肪胺类腐蚀性强等缺点。本专利技术通过多次试验得到了一种耐酸碱、耐高温、环保无污染、力学强度高、综合性能高的环氧锚固胶。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的缺点与不足，本专利技术的首要目的在于提供一种高性能环氧锚固胶。本专利技术另一目的在于提供上述高性能环氧锚固胶的制备方法。本专利技术再一目的在于提供上述高性能环氧锚固胶在建筑植筋领域的应用。本专利技术的目的通过下述方案实现：一种高性能环氧锚固胶，由A、B两组份组成，其中，按质量份计，A组份的组成为：B组份的组成为：所述的环氧树脂可为E-51环氧树脂、双酚S环氧树脂和F-51酚醛环氧树脂中的两种或两种以上的复配。优选的，所述的环氧树脂为E-51环氧树脂、双酚S环氧树脂和F-51酚醛环氧树脂三者的复配。酚醛环氧树脂由于其分子中含有2个以上的环氧基，反应活性大，与双酚A环氧树脂相比，其固化物交联密度高，结构紧密，有良好的耐热性和较好的机械强度。双酚S环氧树脂比双酚F型环氧树脂固化物具有更高的热变形温度和更好的耐热性能。将三种环氧树脂配合使用，优缺点互补，制备的环氧锚固胶综合性能更加优异。更优选的，所用的E-51环氧树脂、双酚S环氧树脂和F-51酚醛环氧树脂的质量比为(15～25):(10～20):(10～20)。所述的活性稀释剂可为具有反应末端环氧基团的低分子环氧化合物。由于环氧树脂粘度较大，不同的环氧制品需要的粘度不同，活性稀释剂由于含有环氧基团可以与胺类固化剂反应，采用稀释剂来调节流动性，从而增加了锚固胶的力学性能。优选的，所述的活性稀释剂为丁二醇二缩水甘油醚、二缩水甘油基苯胺和苯基缩水甘油醚中的至少一种。所述的增韧剂可为聚氨酯弹性体。由于聚氨酯的柔性链段能连续贯穿于树脂相，形成“互穿”、“半互穿”的特殊网络结构，与环氧树脂网络产生正协同效应，用聚氨酯弹性体增韧环氧树脂，可使环氧树脂固化材料力学性能得以提高。所述的A组份中的无机填料和B组份中的无机填料均可为滑石粉、石英砂、硅酸盐水泥、熔融硅石粉中的至少一种，其中无机填料的粒径为300～2000目。A组份中的无机填料和B组份中的无机填料可以相同也可以不同。加入填料的主要目的在于改进力学性能，提高热传导性，改善固化物的耐热性、吸湿性。填料的改进效果取决于填料自身的性质、颗粒的大小及用量的多少。优选的，所述的A组份中的无机填料为滑石粉、石英砂、硅酸盐水泥、熔融硅石粉中的两种或两种以上复配，其中无机填料的粒径为300～2000目。所述的A组份中的偶联剂和B组份中的偶联剂均可为γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH-550)和γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(KH-560)中的至少一种，A组份中的偶联剂和B组份中的偶联剂可以相同也可以不同。硅烷偶联剂中含有无机官能团和有机官能团，前者与无机填料反应，后者与环氧树脂发生键合反应，偶联剂起中间层的作用，对填料表面进行本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高性能环氧锚固胶，由A、B两组份组成，其特征在于：按质量份计，A组份的组成为：

【技术特征摘要】
1.一种高性能环氧锚固胶，由A、B两组份组成，其特征在于：按质量份计，A组份的组成为：B组份的组成为：2.根据权利要求1所述的高性能环氧锚固胶，其特征在于：所述的环氧树脂为E-51环氧树脂、双酚S环氧树脂和F-51酚醛环氧树脂中的两种或两种以上的复配；所述的活性稀释剂为具有反应末端环氧基团的低分子环氧化合物；所述的增韧剂为聚氨酯弹性体；所述的A组份中的无机填料和B组份中的无机填料均为滑石粉、石英砂、硅酸盐水泥、熔融硅石粉中的至少一种，其中无机填料的粒径300～2000目；所述的A组份中的偶联剂和B组份中的偶联剂均为KH-550和KH-560中的至少一种；所述的A组份中的触变剂和B组份中的触变剂均为气相二氧化硅；所述的促进剂为叔胺类促进剂；所述的固化剂为聚酰胺多元胺固化剂和酚醛胺固化剂中的至少一种。3.根据权利要求1所述的高性能环氧锚固胶，其特征在于：所述的环氧树脂为E-51环氧树脂、双酚S环氧树脂和F-51酚醛环氧树脂三者的复配；所述的活性稀释剂为丁二醇二缩水甘油醚、二缩水甘油基苯胺和苯基缩水甘油醚中至少一种；所述的A组份中的无机填料为滑石粉、石英砂、硅酸盐水泥、熔融硅石粉中的两种或两种以上复配，其中无机填料的粒径为300～2000目；所述的促进剂为2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚；所述的固化剂为聚...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡继文，韩亚芳，涂园园，杨公华，林树东，
申请(专利权)人：中科院广州化学有限公司南雄材料生产基地，中科院广州化学有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44