一种混凝土装配式桥梁专用胶及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种双组份环氧结构胶及其应用，包括含有环氧树脂的A组分和含有多元胺类环氧固化剂的B组分，将A、B组分混合后会形成可供应用的胶，B组分还包含催化剂，A组分还包含通过式1)化合物与异氰酸酯反应制得的封端异氰酸酯，A、B组分常温下分别呈液态，将A、B组分混合开始至形成不流淌的膏状胶之间，具有至少3分钟的时间间隔；应用：将A、B组分在施工现场，在搅拌釜中混合得到混合体系，经过一定时间间隔后，从液态变成膏状；将前述配制的膏状胶施加于建筑预制构件上进行拼接密封；本发明专利技术采用常规搅拌装置即能实现搅拌均匀，避免现有技术中不易或无法混匀的问题，有利于提升胶的力学性能等，适于现场施工。

A special adhesive for concrete assembled bridge and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种混凝土装配式桥梁专用胶及其制备方法
本专利技术属于建筑材料领域，尤其涉及混凝土节段梁、预制墩身、大管桩、管片等预制构件的拼接密封，具体涉及一种双组份环氧结构胶及其应用。
技术介绍
目前建筑领域的建设例如桥梁的建设正在向预制化、工厂化、大型化方向发展，采用预制节段或构件拼接建设桥梁是目前桥梁建设大力推广的施工方法，这种施工方法具有施工速度快、施工占地面积少、箱梁混凝土收缩徐变小及竣工后梁体线形变化较小等优点；而在相邻节段匹配施工时，需要在箱梁面涂抹结构胶，结构胶性能的好坏则在一定程度上直接决定着施工质量的高低。其中结构胶的性能之一即需要具有较优异的抗流挂性能。目前通常的做法是在原料中直接添加抗流挂剂(也叫触变剂)来实现，常用的抗流挂剂有气相二氧化硅、纳米碳酸钙和带聚脲结构的树脂，然而气相二氧化硅和纳米碳酸钙均存在加入时产生环境污染，普通混合设备无法混合均匀，需要昂贵的行星搅拌装置进行混合，生产过程中材料损耗比较大，具有触变性的膏状胶在现场施工配料时，普通的电动搅拌器很难做到混合均匀，例如中国专利技术专利CN106987222A、CN108300393A等。某些聚脲类抗流挂剂，例如CN106590376B公开的超支化聚脲类抗流挂剂，虽然可以解决生产车间污染的问题，提高生产效率，但是同样的问题，在施工现场，不可能将两个触变组份的物料充分混合，进而由于无法实现均匀的混合，必然会对结构胶的力学性能和寿命造成不利影响。因此，本领域的技术人员亟待寻求一种能够解决上述问题的方式方法。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是克服现有技术中的不足，提供一种适于现场施工并采用常规拌装置即能实现混合均匀的双组份环氧结构胶。本专利技术同时还提供了上述双组份环氧结构胶的应用方法。为解决以上技术问题，本专利技术采取的一种技术方案如下：一种双组份环氧结构胶，所述双组份环氧结构胶包括A组分和B组分，所述A组分包含环氧树脂，所述B组分包含多元胺类环氧固化剂，将所述A组分与B组分混合后会形成可供拼接密封用的膏状胶，其中，所述A组分还包含封端异氰酸酯，所述封端异氰酸酯通过式(1)化合物与异氰酸酯反应而制得；其中，R1、R2分别独立地选自烃基、烃氧基、烃巯基、烃基羰基、烃基氧基羰基、烃基亚硫酰基、环烷基、环烷氧基、环烷巯基、环烷羰基、杂环烷基、杂环烷氧基、杂环烷巯基、杂环烷基羰基、芳基、芳氧基、芳氧基烃基、芳巯基、芳基羰基、烃基砜基、环烷砜基或芳砜基；以质量百分含量计，所述B组分还包含占所述双组份环氧结构胶的原料总投料量0.1-1.5％的催化剂，所述催化剂为下式所示化合物：其中，R3、R4、R5分别独立地选自C1-10的烷基；所述A组分与所述B组分常温下分别呈流淌液态，自将所述A组分与所述B组分混合开始至形成不流淌的可供拼接密封用的膏状胶(即具有触变性的可供拼接密封用的膏体状胶)之间，具有至少3min的时间间隔。本专利技术中，“常温”也叫一般温度或者室温，一般为25±10℃。“流淌液态”即具有流淌性能的液态，具有较好的自流平性。根据本专利技术的一些优选方面，所述的R1、R2含有的碳数分别为1-20；更优选地，所述的R1、R2含有的碳数分别为1-10。根据本专利技术的一些具体且优选的方面，所述的R1、R2分别独立地选自C1-6烃基、C1-6烃氧基、C1-6烃巯基、C1-6烃基羰基、C1-6烃基氧基羰基、C1-6烃基亚硫酰基、C3-6环烷基、C3-6环烷氧基、C3-6环烷巯基、C3-6环烷羰基、C4-8杂环烷基、C4-8杂环烷氧基、C4-8杂环烷巯基、C4-8杂环烷基羰基、C5-10芳基、C5-10芳氧基、C5-10芳氧基烃基、C5-10芳巯基、C5-10芳基羰基、C1-6烃基砜基、C3-6环烷砜基或C5-10芳砜基。在本专利技术的一些优选实施方式中，所述式(1)化合物为选自如下结构中的一种或多种的组合：根据本专利技术，自将所述A组分与所述B组分混合之时开始的3～20min内，所述A组分与所述B组分的混合体系始终保持流淌液态，之后形成可供拼接密封用的膏状胶(即具有抗流挂或触变性的膏体状胶，能够应用于立面施工)。根据本专利技术的一些优选方面，所述时间间隔为3-10min；更优选地，所述时间间隔为3-8min，进一步优选为3～5min。根据本专利技术的一些优选方面，使所述式(1)化合物与所述异氰酸酯在30-40℃下反应制备所述封端异氰酸酯。根据本专利技术的一些优选方面，制备所述封端异氰酸酯的反应中，所述式(1)化合物的投料摩尔量与所述异氰酸酯投料中异氰酸酯基的摩尔量之比为1.01-1.05∶1。根据本专利技术的一些优选方面，以质量百分含量计，所述封端异氰酸酯的投料量占所述双组份环氧结构胶的原料总投料量的1-8％；更优选地，以质量百分含量计，所述封端异氰酸酯的投料量占所述双组份环氧结构胶的原料总投料量的1-5％；进一步优选地，以质量百分含量计，所述封端异氰酸酯的投料量占所述双组份环氧结构胶的原料总投料量的1-3％。根据本专利技术的一些具体且优选的方面，所述A组分与所述B组分的投料质量比为2-4∶1，更优选地，所述A组分与所述B组分的投料质量比为2.5-3.5∶1，进一步优选地，所述A组分与所述B组分的投料质量比为2.8-3.2∶1，根据本专利技术的一个具体方面，所述A组分与所述B组分的投料质量比为3∶1；其中，以质量百分含量计，所述A组分包含环氧树脂65-95％、封端异氰酸酯1-11％、硅微粉0-25％；以质量百分含量计，所述B组分包含多元胺类环氧固化剂70-100％、硅微粉0-10％、固化促进剂0-20％、催化剂0.1-5％。根据本专利技术的一些具体方面，所述固化促进剂为选自2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚、苄基二甲胺、邻羟基苄基二甲胺和N，N-二甲基苯胺中的一种或多种的组合。根据本专利技术的一些具体方面，所述环氧树脂为选自双酚A型环氧树脂、酚醛改性双酚A型环氧树脂和双酚F型环氧树脂中的一种或多种的组合。根据本专利技术的一些具体方面，所述异氰酸酯为二异氰酸酯或三异氰酸酯或二者的组合。在本专利技术的一些具体实施方式中，所述异氰酸酯包括甲苯二异氰酸酯(TDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、二环己基甲烷二异氰酸酯(HMDI)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、萘氨酸二异氰酸酯(NDI)等等。根据本专利技术的一些具体方面，所述多元胺类环氧固化剂为选自脂肪族多元胺、脂环族多元胺、芳香族多元胺、聚酰胺和聚醚胺中的一种或多种的组合。根据本专利技术的一个具体方面，所述多元胺类环氧固化剂为三甲基六亚甲基二胺。根据本专利技术的一些优选且具体的方面，所述的R3、R4、R5分别独立地选自甲基、乙基或丙基。根据本专利技术的一个具体方面，所述催化剂为三甲基吡嗪(即R3、R4、R5均为甲基)。本专利技术提供的又一技术方案：一种上述所述的双组份环氧结构胶的应用方法，所述环氧结构胶的应用方法包括如下步骤：首先，将所述A组分与所述B组分在施工现场，在搅拌釜中混合得到混合体系，该混合体系在经过所述时间间隔后，生成具有触变性的可供拼接密封用的膏状胶；其次，将前述配制的膏状胶施加于建筑预制构件上进行拼接密封；其中所述建筑预制构件包括混凝土节段梁、预制墩身、大管桩、管片。本专利技术中，所述搅拌釜可以是各种常规带搅拌机构的搅拌釜，无需采用昂贵的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双组份环氧结构胶，所述双组份环氧结构胶包括A组分和B组分，所述A组分包含环氧树脂，所述B组分包含多元胺类环氧固化剂，将所述A组分与B组分混合后会形成可供拼接密封用的膏状胶，其特征在于：所述A组分还包含封端异氰酸酯，所述封端异氰酸酯通过式(1)化合物与异氰酸酯反应而制得；

【技术特征摘要】
1.一种双组份环氧结构胶，所述双组份环氧结构胶包括A组分和B组分，所述A组分包含环氧树脂，所述B组分包含多元胺类环氧固化剂，将所述A组分与B组分混合后会形成可供拼接密封用的膏状胶，其特征在于：所述A组分还包含封端异氰酸酯，所述封端异氰酸酯通过式(1)化合物与异氰酸酯反应而制得；其中，R1、R2分别独立地选自烃基、烃氧基、烃巯基、烃基羰基、烃基氧基羰基、烃基亚硫酰基、环烷基、环烷氧基、环烷巯基、环烷羰基、杂环烷基、杂环烷氧基、杂环烷巯基、杂环烷基羰基、芳基、芳氧基、芳氧基烃基、芳巯基、芳基羰基、烃基砜基、环烷砜基或芳砜基；以质量百分含量计，所述B组分还包含占所述双组份环氧结构胶的原料总投料量0.1-1.5％的催化剂，所述催化剂为下式所示化合物：其中，R3、R4、R5分别独立地选自C1-10的烷基；所述A组分与所述B组分常温下分别呈流淌液态，自将所述A组分与所述B组分混合开始至形成不流淌的可供拼接密封用的膏状胶之间，具有至少3min的时间间隔。2.根据权利要求1所述的双组份环氧结构胶，其特征在于，所述的R1、R2含有的碳数分别为1-20；更优选地，所述的R1、R2含有的碳数分别为1-10。3.根据权利要求2所述的环氧结构胶，其特征在于，所述的R1、R2分别独立地选自C1-6烃基、C1-6烃氧基、C1-6烃巯基、C1-6烃基羰基、C1-6烃基氧基羰基、C1-6烃基亚硫酰基、C3-6环烷基、C3-6环烷氧基、C3-6环烷巯基、C3-6环烷羰基、C4-8杂环烷基、C4-8杂环烷氧基、C4-8杂环烷巯基、C4-8杂环烷基羰基、C5-10芳基、C5-10芳氧基、C5-10芳氧基烃基、C5-10芳巯基、C5-10芳基羰基、C1-6烃基砜基、C3-6环烷砜基或C5-10芳砜基。4.根据权利要求1-3中任一项权利要求所述的双组份环氧结构胶，其特征在于，所述式(1)化合物为选自如下结构中的一种或多种的组合：5.根据权利要求1所述的双组份环氧结构胶，其特征在于，自将所述A组分与所述B组分混合之时开始的3-20min内，所述A组分与所述B组分的混合体系始终保持流淌液态，之后形成可供拼接密封...

【专利技术属性】
技术研发人员：岳迎九，郭志贤，杨少军，吴延伟，高明昌，刘琛，郭志铅，纪刚，
申请(专利权)人：中铁第一勘察设计院集团有限公司，河北金坤工程材料有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西,61