一种湿气潜伏固化环氧胶粘剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了属于缓粘结剂技术领域的一种湿气潜伏固化环氧胶粘剂及其制备方法。该胶粘剂的组成及含量为:100质量份的环氧树脂、5~20质量份的端羧基液体丁腈橡胶、10~30质量份的固化剂、20~50质量份的混合填料、0.1~10质量份的KH系列偶联剂、5~15质量份的稀释剂、1~2质量份的悬浮剂。本发明专利技术使用几种固化剂复配，可以在室温下通过湿气进行固化，同时能够克服加工过程中的高温。得到的胶粘剂可以用于中温及低温工业生产、可根据环境湿度调整固化时间，使用CTBN对环氧树脂进行增韧，固化后力学性能优异，可用于预应力钢绞线的大规模生产使用。可用于预应力钢绞线的大规模生产使用。

【技术实现步骤摘要】
一种湿气潜伏固化环氧胶粘剂及其制备方法


[0001]本专利技术属于缓粘结剂领域,具体涉及一种湿气潜伏固化环氧胶粘剂及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着社会经济的发展，建筑领域获得大规模发展，缓粘结预应力技术作为一项新兴技术，与传统的预应力混凝土技术相比，在施工方法和大规模生产中具有明显优势。缓粘结预应力技术的关键在于制备专用的缓凝材料，并将独特的制备工艺和力学指标相结合，研究出有别于无粘结预应力筋的专用润滑油脂和有粘结预应力筋的后注灌浆料工艺完全不同的操作方法。
[0003]缓粘结预应力由于采用了专用缓凝胶粘剂材料，其特殊的材料属性令缓粘结预应力筋既具有无粘结简便易行的施工优点又具有有粘结的力学效应。缓粘结预应力筋是将缓粘结胶粘剂涂覆在预应力钢绞线上，外包高密度聚乙烯外套制成，是对传统预应力技术的一次重大革新。缓粘结胶粘剂具有一定的流动性，对钢材有良好的附着力，胶粘剂在预应力混凝土结构的施工期内，具有良好的工艺性能。施工后随着时间的延续，固化后的胶粘剂将预应力钢绞线和结构混凝土牢固的粘结在一起，形成有粘结预应力结构，结构性能优异、复合抗震要求、施工工艺简单、质量易于控制。
[0004]酮亚胺是由初级胺经过脂肪族酮改性获得。利用立体位阻基团对脂肪族酮侧酮亚胺原子上的孤对电子进行保护，使酮亚胺氮原子上的孤对电子难以与环氧基团进行亲核反应，可以有效改善储存稳定性。双氰胺是环氧树脂的中温固化剂，在常温下与环氧树脂储存期较长，在施工结束后的高温养护中可以有效固化，通过与酮亚胺组合，可以承受缓粘结预应力筋加工过程的高温及长期储存稳定性。酮亚胺在潮湿环境中可以吸收空气或潮湿粘结面的水分，分解产生脂肪族酮和具有催化环氧树脂固化的活性胺，由于缓粘结剂是储存在HDPE护套内的，因此其吸水分解过程相对缓慢，可以根据施工地环境湿度选择或调整配方，以使固化期满足施工需求。因此，酮亚胺固化剂十分适合工业中大规模生产。
[0005]综上，亟需开发一种具有长期储存稳定性的缓粘结剂，其具有耐加工过程高温的同时，能够满足工业大规模生产带来的长期储存期，最终在施工完成后能够逐渐固化，满足建筑材料所需的力学性能。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提出一种湿气潜伏固化环氧胶粘剂及其制备方法。该环氧树脂组合物选择了具有中温及长期潜伏期和在吸收湿气后固化的固化剂酮亚胺和双氰胺，同时加入大量填料，满足胶粘剂固化后的性能，制备工艺简单，成本低，是一种适合工业化大规模生产的长期稳定性的缓粘结剂。
[0007]本专利技术的技术方案如下：一种湿气潜伏固化环氧胶粘剂的配方，包括：环氧树脂100份、CTBN5~20份、固化剂
10~30份、混合填料20~50份、KH系列偶联剂0.1~10份、稀释剂5~15份、悬浮剂1~2份。
[0008]作为本专利技术的一种优选技术方法，所述的环氧树脂为双酚A型环氧树脂或端羧基液体丁腈橡胶改性双酚A型环氧树脂。
[0009]作为本专利技术的一种优选技术方法，所述的固化剂为酮亚胺与双氰胺中的一种或两种。酮亚胺由4
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甲基
‑
2戊酮与1,3
‑
环己二甲胺或3,3
‑
二甲基
‑
4,4
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二氨基二环己基甲烷脱水缩合而成。酮与胺的质量比为2:1。
[0010]作为本专利技术的一种优选技术方法，所述的混合填料为轻质碳酸钙、滑石粉、氧化钙、水泥中的一种或几种。
[0011]作为本专利技术的一种优选技术方法，所述的KH系列偶联剂为KH
‑
550与KH
‑
560中的一种或两种。
[0012]作为本专利技术的一种优选技术方法，所述的稀释剂为稀释剂501、邻苯二甲酸二丁酯、甲苯中的一种或几种。
[0013]作为本专利技术的一种优选技术方法，所述的悬浮剂为气相二氧化硅。
[0014]一种湿气潜伏固化环氧胶粘剂的制备方法，包括以下步骤：将CTBN添加到环氧树脂中，在60℃下预反应混合均匀，再加入稀释剂和KH系列偶联剂，经过一定时间的搅拌混合，之后加入悬浮剂和混合填料搅拌混合均匀，最后加入固化剂在室温下搅拌均匀，即可制得。
[0015]本专利技术的有益效果是：1、本专利技术提供的湿气潜伏固化环氧胶粘剂使用酮亚胺和双氰胺作为固化剂,利用位阻效应减缓酮亚胺氮原子上的电子对环氧基团的亲核取代，延长了储存期，使用酮亚胺作为湿气潜伏固化剂，可以在建筑施工完成后缓慢吸收水汽达到缓慢固化的目的；添加了双氰胺，保证了连续化生产过程中的热稳定性，同时在建筑施工完成后的蒸汽养护过程中受热固化，提高了体系的加工稳定性和养护快速固化性能，得到的环氧胶粘剂体系粘结性好、储存期长、强度高；2、本专利技术提供的湿气潜伏固化环氧胶粘剂使用了端羧基液体丁腈橡胶对环氧树脂基体进行增韧改性，提高了胶粘剂的拉伸韧性，保证了胶粘剂体系固化后不会因外力发生脆性断裂，使胶粘剂体系的冲击性能提高，适合建筑领域使用。
附图说明
[0016]图1为酮亚胺催化环氧树脂固化过程图。
具体实施方式
[0017]下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0018]实施例1：酮亚胺固化剂由以下方法制备而成：将摩尔质量比为2:1的4
‑
甲基
‑
2戊酮与1,3
‑
环己二甲胺放入装有分水器、温度计
和机械搅拌的洁净干燥的100ml三口烧瓶中，分水器中加满4
‑
甲基
‑
2戊酮，在油浴锅中升温搅拌，升温至约106℃开始回流，随着缩合水的蒸出，温度逐渐升高至116~120℃反应两个小时。反应完成后，换成常压蒸馏装置，蒸出烧瓶内的水及过量的甲基异丁基酮，剩余的浅黄色透明液体即为酮亚胺。
[0019]湿气潜伏固化环氧胶粘剂体系由以下方法制备而成：向烧杯中加入双酚A型环氧树脂100份，端羧基液体丁腈橡胶20份，在60℃水浴锅中机械搅拌20分钟，使环氧树脂与CTBN预反应，然后冷却至室温，依次加入10份稀释剂501，3份KH
‑
550偶联剂，2份气相法二氧化硅悬浮剂， 10份轻质碳酸钙，10份滑石粉，机械搅拌混合均匀后，加入30份酮亚胺固化剂，充分混合均匀，即得湿气潜伏固化环氧胶粘剂。
[0020]酮亚胺潜伏固化剂的固化机理如图1所示：酮亚胺通过吸收空气或潮湿粘结面的水分发生分解，生成的酮挥发，二元伯胺有效催化环氧基团发生反应，使环氧树脂分子之间相互结合形成热固性树脂。
[0021]实施例2：酮亚胺固化剂由以下方法制备而成：将摩尔质量比为2:1的3,3
‑
二甲基
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4,4
‑
二氨基二环己基甲烷与1,3
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种湿气潜伏固化环氧胶粘剂，其特征在于由下列重量份的原料制成：100质量份的环氧树脂；5~20质量份CTBN；10~30质量份固化剂；20~50质量份混合填料；0.1~10质量份KH系列偶联剂；5~15质量份稀释剂；1~2质量份悬浮剂。2.根据权利要求1所述的一种湿气潜伏固化环氧胶粘剂及其制备方法，其特征在于：所述的固化剂为酮亚胺与双氰胺中的一种或两种。3.根据权力要求1所述的一种湿气潜伏固化环氧胶粘剂及其制备方法，其特征在于：所述的酮亚胺的制备方法为：将摩尔质量比为2:1的脂肪族酮与多元胺放入装有分水器、温度计和机械搅拌的洁净干燥的100ml三口烧瓶中，分水器中加满脂肪族酮，在油...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭卫红，董文杰，张昕妍，杨毓瑾，范睿华，王子斌，姜雪刚，王子豪，汪济奎，
申请(专利权)人：华东理工大学，
类型：发明
国别省市：