有机硅改性羰基环氧复合材料制造技术

本发明专利技术涉及一种有机硅改性羰基环氧复合材料，其特征是利用有机硅具有较低的表面张力和优良的憎水耐污染耐候性能的特点，将有机硅应用在环氧树脂和／或改性环氧树脂中，此外其组成中还含有一定比例的醛、多元胺、酮、叔胺基化合物和／或季铵碱，还可含有一定比例的无机填料如水泥和沙子等。本发明专利技术的有机硅改性羰基环氧复合材料可掺入的填料量大，体积增加较大，流动性能好，成本低，力学性能良好，早期强度大，粘接力强，低温性能好，可在室内外低温环境中施工，并具有高的表面硬度、耐磨性能及良好的耐酸碱腐蚀性能和耐油性能，适于作防水抗污地坪涂料及等室内外建筑物表面的防护涂层及道路建筑工程的防水补强灌缝胶接材料。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种有机硅改性羰基环氧复合材料，具体来说是涉及一种可用作憎水防腐耐候涂料和防水补强灌缝粘接材料的有机硅改性羰基环氧复合材料。
技术介绍
糠叉丙酮环氧灌浆材料是普遍使用的一种化学灌浆材料，具有固结体强度高、粘接力强等显著特点，在用于混凝土或岩石细微裂缝等缺陷的补强固结时效果较好，因此已广泛应用于水电大坝、地下工程、港口码头及建筑物的裂缝的防水补强固结和矿井、油田、隧道的防渗处理及文物保护等方面。糠叉丙酮环氧浆材是通过糠醛丙酮在碱性催化剂作用下发生缩合形成一糠叉丙酮或二糠叉丙酮树脂后再与环氧树脂混合制成A组分，再在B组分即固化剂的作用下固化成具有一定强度的固结体而制成的。组分A中的糠叉丙酮在配制过程中有部分挥发损失，同时由于组分A中含有未中和的碱而使其在放置过程中稠化结块甚至硬结，不能长时间存放。另外A、B组分混合时胶料的起始粘度较大，不利于无机填料的掺入，不能掺入大量的填料，同时掺入填料后流动性能差，容易产生气泡而影响其力学性能和均一稳定性能。此外该胶料应用作表面涂层如地坪涂料时对水具有较高的亲和力而易被油污等污染，表面性能如憎水耐水性和耐候性较差。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种具有较好的耐候性能和憎水耐污染性能并且储存时间长的有机硅改性羰基环氧复合材料。本专利技术利用有机硅具有较低的表面张力和优良的憎水耐污染耐候性能，将有机硅应用在环氧树脂或改性环氧树脂，并混合一定比例的醛、多元胺、酮、叔胺基化合物或季铵碱，得到的有机硅改性羰基环氧复合材料不结块，储存时间长，还可以掺入大量的无机填料水泥和砂子降低材料的价格，提高材料的表面憎水耐污染性能，使其具有较好的耐候性能，能够应用作室内外表面涂层、用作道路修补材料和建筑防水补强灌缝粘接等，也能在低温环境下使用，从而实现了本专利技术的目的。本专利技术的有机硅改性羰基环氧复合材料，其特征是其组成中含有A组分和B组分，其中A组分按质量份数计，由环氧树脂和/或改性环氧树脂100份、醛20～200份、有机硅化合物0～100份组成，其中包括改性环氧树脂含有的有机硅总量至少为环氧树脂质量的1/9；B组分按质量份数计，由多元胺100份、酮类化合物100～300份、叔胺基化合物和/或季铵碱2～30份组成；A和B组分质量比为100∶10～50。所述的A组分和B组分的质量比最好是100∶15～30；以环氧树脂和/或改性环氧树脂100份计，所述的A组分中有机硅化合物最好是5～40份，所述的醛最好是30～100份；B组分中以多元胺100份计，酮最好是130～200份，叔胺基化合物和/或季铵碱最好是5～20份。所述的环氧树脂是缩水甘油醚型环氧树脂如双酚A型、双酚F型环氧树脂、双酚S型环氧树脂、脂肪族醇多缩水甘油醚环氧、线型酚醛多缩水甘油醚环氧，缩水甘油酯型环氧树脂如对苯二甲酸二缩水甘油酯环氧、邻苯二甲酸二缩水甘油酯环氧、间苯二甲酸二缩水甘油酯环氧、二聚酸二缩水甘油酯环氧等；所述的改性环氧树脂是有机硅化学改性的环氧树脂、聚氨酯化学接枝改性的环氧树脂、溴改性环氧树脂、有机磷改性环氧树脂等，最好是有机硅化学改性环氧树脂、聚氨酯化学接枝改性的环氧树脂，用于改性的环氧树脂如前所述；改性的环氧树脂占环氧树脂和改性的环氧树脂之和质量的0～100％，即本专利技术复合材料中可分别采用未化学改性的环氧树脂、化学改性的环氧树脂或者两者兼有；所述的醛是芳香族醛如苯甲醛、糠醛和双官能团醛如戊二醛、乙二醛等醛类中的一种或一种以上；所述的有机硅化合物是有机硅烷偶联剂如γ—氨丙基三甲氧基硅烷、γ—氨丙基三乙氧基硅烷、γ—氨丙基甲基二乙氧基硅烷、γ—环氧基丙基三乙氧基硅烷、γ—环氧基丙基三甲氧基硅烷、γ—环氧基丙基二甲氧基甲基硅烷、γ—(β-氨乙基)氨丙基甲基二乙氧基硅烷和其它有机硅烷或聚硅氧烷如氨烃基硅烷、氨基硅烷、氨烃基硅油等有机硅化合物中的一种或一种以上；所述的多元胺是脂肪族多元胺、脂环族多元胺、芳香族多元胺、含氨基的高分子预聚体如乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、多乙烯多胺、N-羟甲基乙二胺、N-氰丙基乙二胺、N，N′-二羟甲基乙二胺、N，N′-二氰丙基乙二胺、异佛尔酮二胺、间苯二甲胺、间苯二胺、间氨基苄胺、联苯胺、二氨基二苯甲烷、聚酰胺651、氨基树脂、双端氨基聚醚等中的一种或一种以上；所述的酮是丙酮、丁酮、甲基异丁基酮、苯甲酮、环己酮、乙酰丙酮、双丙酮醇、2，5-己二酮等酮类中的一种或一种以上；所述的叔胺基化合物是N，N-二甲基苯胺、N，N-二甲基苄胺、三乙胺、三乙醇胺、双环脒DBU、三亚乙基二胺、2-N，N-二甲胺甲基苯酚、4-N，N-二甲胺甲基苯酚、2，4-二(N，N-二甲胺甲基)苯酚、2，6-二(N，N-二甲胺甲基)苯酚、2，4，6-三(N，N-二甲胺甲基)苯酚及其与无机强碱的复合物等化合物中的一种或一种以上；所述的季铵碱是四甲基氢氧化铵、四丁基氢氧化铵、十二烷基三甲基氢氧化铵、十二烷基三丁基氢氧化铵、十六烷基三丁基氢氧化铵、十六烷基三甲基氢氧化铵等中的一种或一种以上。本专利技术复合材料A组分中采用有机硅化学改性的环氧树脂时，可以不含有机硅化合物，但有机硅总量至少为环氧树脂重量的1/9，有机硅总量包括化学改性环氧树脂的有机硅以及单独使用的有机硅化合物，优选为有机硅总量与环氧树脂比为15～50∶100，所述的环氧树脂包括改性的环氧树脂含有的。所述的化学改性的环氧树脂可以采用市售品，也可以自己制备，其中有机硅化学改性环氧树脂可以利用环氧树脂中的羟基与含氢、烷氧基、氯、氯烃基、羧烃基的硅烷或聚硅氧烷在催化剂和加热条件下进行缩合反应形成的，有机硅化学改性的环氧树脂中有机硅与环氧树脂的质量比为1∶1～9，最好是1∶2～6；用于化学改性的有机硅是含氢硅烷、氯代硅烷、烷氧基烷基硅烷、烷氧基聚硅氧烷、甲基含氢硅油、乙基含氢硅油、氯代聚硅氧烷、氯烃基聚硅氧烷、羧烃基聚硅氧烷等，最好是烷氧基聚硅氧烷、含氢硅油、氯代硅烷或聚硅氧烷；催化剂是有机锡类或氟硼酸锌等，最好是二月桂酸二正丁基锡或辛酸亚锡。本专利技术的有机硅改性羰基环氧复合材料，最好加入无机填料如水泥和沙子等，其中无机填料与所述的A和B组分总和的质量比为1～6∶1，最好是2～5∶1，水泥占无机填料总质量的5％～90％，最好是10％～50％；所述的水泥是各种碱性水泥如白水泥或灰水泥等，所述的灰水泥是硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥或复合硅酸盐水泥等。为了进一步提高材料的性能，本专利技术的有机硅改性羰基环氧复合材料中还可以添加一些消泡剂、流平剂、增韧剂和稳定剂等，这些添加剂可以根据需要加入任一组分。本专利技术的有机硅改性羰基环氧复合材料的制备方法是，按质量份数计将环氧树脂和/或改性环氧树脂100份、醛20～200份、有机硅0～100份，以包括改性环氧树脂含有的有机硅总量至少为环氧树脂质量的1/9的比例混合均匀，得到A组分；将多元胺100份、酮类化合物100～300份、叔胺基化合物和/或季铵碱2～30份搅拌混合均匀，室温放置2小时得到B组分；A组分和B组分混合均匀制得有机混合胶液。最好再按无机填料与有机混合胶液的质量比1～6∶1加入无机填料并混合均匀。本专利技术的有机硅改性羰基环氧复合材料与目前使用的糠叉丙酮环氧浆材相比，不仅解决有本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种有机硅改性羰基环氧复合材料，其特征是其组成中含有Ａ组分和Ｂ组分，其中Ａ组分按质量份数计，由环氧树脂和／或改性环氧树脂１００份、醛２０～２００份、有机硅化合物０～１００份组成，其中包括改性环氧树脂含有的有机硅总量至少为环氧树脂质量的１／９；Ｂ组分按质量份数计，由多元胺１００份、酮类化合物１００～３００份、叔胺基化合物和／或季铵碱２～３０份组成；Ａ和Ｂ组分质量比为１００∶１０～５０。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：黄月文，刘伟区，罗广建，寇勇，
申请(专利权)人：中国科学院广州化学研究所，
类型：发明
国别省市：81[中国|广州]