本发明专利技术公开了一种高强度聚氨酯改性环氧建筑结构胶及其制造方法。这种高强度聚氨酯改性环氧建筑结构胶，由Ａ、Ｂ两组份组成，其中Ａ组份由重量份数为８２～９５％聚氨酯改性环氧树脂、重量份数为５～１５％的活性稀释剂、重量份数为２～５％的纳米粉体材料和重量份数为１～３％的有机硅烷偶联剂组成；Ｂ组份由重量份数为２０～７８％的改性胺固化剂、重量份数为２０～７８％的芳香胺固化剂、重量份数为１～５％的促进剂和重量份数为１～３％的有机硅烷偶联剂组成。本发明专利技术的高强度聚氨酯改性环氧建筑结构胶和普通环氧树脂建筑结构胶相比，具有更高的胶体强度、粘结强度和胶体伸长率。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种建筑行业使用的胶粘剂，尤其涉及一种高强度的结构 加固用胶粘剂。
技术介绍
1979年我国开始使用和研究建筑结构胶，至今经历了 30个年头。因 适逢我国改革开放的大好时机，建筑行业的科技进步和市场需求，都得到 了飞速的发展。到目前为止，国内建筑结构胶生产与研发单位接近300家， 各种建筑结构胶基本上都能生产。进入21世纪，国内碳纤维材料制造技术 曰趋成熟，大量碳纤维材料制品如碳纤维布、碳纤维板开始应用于建筑加 固施工中。国家标准《混凝土加固设计规范》(GB50367—2006)中对碳纤 维加固用胶(底涂树脂、修补胶、浸渍树脂)尤其是浸渍树脂做了严格的规 范要求。但是现有市场上的碳纤维浸渍树脂质量良莠不齐，主要存在不均 匀扯离强度达不到标准要求的20KN/m;产品固化后胶体不是偏软就是偏脆 等问题，这必然影响复合材料整体性能的发挥，从而导致复合材料整体破 坏或纤维布补强后仍达不到构件设计承载要求，给工程埋下隐患。环氧树脂胶粘剂是一种反应型胶粘剂，固化时形成三维化学交联结构， 粘结强度高，耐热性、耐介质性和耐老化性能优良。但单独的环氧树脂固 化后脆性大、延伸率低、易开裂，通常需要对其进行改性处理。常用的改 性方法有采用液体聚硫橡胶改性和液体丁腈橡胶改性等。采用液体聚硫橡 胶改性环氧树脂存在气味臭的缺点，采用液体丁腈橡胶改性则存在相溶性 差、固化需要加温固化等缺点，改性效果并不理想。
技术实现思路
针对碳纤维布加固用胶粘剂的使用特点和质量要求，本专利技术提供了一 种改性环氧胶粘剂。这种胶粘剂使用聚氨酯预聚体来改进环氧树脂胶粘剂 的应力应变特性，使其韧性提高，延伸率增大，当碳纤维复合材料受力时， 不至于因受力而导致胶层开裂，保证碳纤维复合材料的整体性能。同时还 使用改性胺固化剂，这种固化剂经脂环族环氧化合物来改性脂肪胺和脂环 胺，再与芳香族胺混合而成，使固化后的胶体在拥有高模量的同时伸长率 有显著的提高，同时还具有优良的耐温性、耐介质性和耐老化性能。本专利技术具体的技术方案如下-1、聚氨酯预聚体的制备选择聚醚多元醇3010、 3050和TDI为原材料制备聚氨酯预聚体，具体 方法如下在装有搅拌器、滴液漏斗、回流冷凝器、抽真空管、水浴加热装置的 反应器中，加入平均分子量为3000的聚醚多元醇100份，开搅拌，升温到 90°C，启动真空泵对反应器抽真空脱水，真空度为0.092 0.095MPa，抽 真空2小时，除去聚醚多元醇中的水分。然后降温至60。C，消除真空，经 滴液漏斗加入TDI5 20份，在6(TC条件下反应1小时，升温到7(TC反应 l小时，再升温到85"C反应1 3小时，取样测试游离异氰酸酯基，游离异 氰酸酯基含量为预聚体质量的3 5%为合格。2、改性环氧建筑结构胶粘剂A组份的制备A组分所用的原材料环氧树脂包括双酚A环氧树脂E—44、 E—51、 E—56,双酚F环氧 树脂D. E. R-354或它们的的混合物，占A组份重量的80 90%。活性稀释剂包括501、 662、 669、 678活性稀释剂或它们的混合物， 占A组分重量的5 15%。聚氨酯预聚体自制，占A组份重量的2 5W。纳米粉体材料包括纳米Si02、纳米Al203，平均粒径在7—40nm，占 A组份重量的2 5%。有机硅烷偶联剂包括KH—550、 KH—560、 KH—570或他们的混合物， 占A组份重量的1 3呢。上述各组份的重量分数之和为100%。 A组份的制备方法(1) 在高速分散机中加入活性稀释剂，开动搅拌，调节转速为100 200 转/分，慢慢加入纳米粉体材料，再调节转速至3000 5000转/分，连续搅 拌30 60分钟，取出纳米粉体材料分散液备用。(2) 在反应容器中加入环氧树脂，开动搅拌，加入自制的聚氨酯预聚体， 向反应器夹套中通蒸汽升温，当温度升至60。C时，保温反应l小时，再升 温到85。C，保温反应1 3小时，停送蒸汽，继续搅拌自然冷却缓慢降温， 当温度降至6(TC时，加入纳米粉体材料分散液，继续搅拌1 2小时，然 后加入有机硅烷偶联剂，再搅拌1小时，然后用200目滤网过滤出料。3、改性环氧建筑结构胶粘剂B组份的制备B组份由改性胺固化剂，芳香胺固化剂、促进剂和有机硅烷偶联剂组成。(l)改性胺固化剂的制备在反应容器中加入脂肪胺2mo1、脂环胺lmol，启动搅拌，慢慢开始滴 加2.5mol环氧当量为84 86，分子中含有两个环氧基团的脂环族环氧树脂，加料时间为2小时，加料过程中物料温度自然上升到40 5(TC。在40 50。C温度范围内保温反应1 2小时，然后升温到70 80。C保温反应2 3 小时，降温到3(TC得到改性胺固化剂。(2) 制备B组份所用原材料及用量改性胺固化剂所用脂肪胺为乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺或他们 的混合物；脂环胺为异佛尔酮二胺、环己二胺或它们的混合物；脂环族环 氧树脂为YJ—118环氧树脂。改性胺固化剂占B组份的重量份数为20 78%。B组份中芳香胺固化剂为701芳香胺固化剂，重量份数为20 78%。B组份所用促进剂是2， 4， 6— (甲氨基甲基)苯酚，商品名称是DMP 一30，重量份数为1 5%。B组份中有机硅偶联剂，包括KH—550、 KH—560、 KH—570或他们的 混合物，重量份数为1 3%。B组份中各组成成分的重量分数之和为100%。(3) B组份的制备分别将改性胺固化剂、701芳香胺固化剂加入反应器中，开动搅拌， 加入DMP—30促进剂和有机硅烷偶联剂，升温到40 5(TC，搅拌30 60 分钟，然后用200目滤网过滤出料，得到B组份。 具体实施例方式实施例l(l)聚氨酯预聚体的制备聚氨酯预聚体制备时投料量和游离异氰酸基含量见表1。 表1 聚氨酯预聚体的制备8<table>table see original document page 9</column></row><table>制各方法-在装有搅拌器、滴液漏斗、回流冷凝器、抽真空管、水浴加热装置的反应器中，加入100g聚醚多元醇，开搅拌，升温到9(TC，抽真空2小时， 真空度为0. 092 0. 095MPa。然后降温至6(TC，消除真空，经滴液漏斗加 入TDI,加量如表1。在60。C条件下反应1小时，升温到7(TC反应1小时, 再升温到85t:反应l小时，降至常温，取样测试游离异氰酸酯基。(2)改性环氧建筑结构胶粘剂A组份的制备A组份的配料环氧树脂 E—44 50.0g E_5150.0g活性稀释剂 50110.0g聚氨酯预聚体3.0g纳米粉体材料Si02 3.0g有机硅烷偶联剂KH—560 1.2gA组份制备方法在高速分散机中加入活性稀释剂，开动搅拌，调节转速为100 200 转/分，慢慢加入纳米粉体材料，再调节转速至3000 5000转/分，连续搅 拌30分钟，取出纳米粉体材料分散液备用。在带搅拌、加料漏斗和加热装置的反应器中加入环氧树脂，开动搅拌，加入自制的聚氨酯预聚体，开启加热装置，使物料温度保持6(TC反应1小 时，再升温到85。C，保温反应l小时，停止加热，继续搅拌自然冷却缓慢 降温，当温度降至6(TC时，加入纳米粉体材料分散本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种高强度聚氨酯改性环氧建筑结构胶，其特征是由Ａ、Ｂ两组分组成，Ａ组分由重量份数为８０～９０％的环氧树脂、重量份数为５～１５％的活性稀释剂、重量份数为２～５％的聚氨酯预聚体、重量份数为２～５％的纳米粉体材料、重量份数为１～３％的有机硅烷偶联剂组成，各组份的重量百分数之和为１００％；Ｂ组分由重量份数为２０～７８％的改性胺固化剂、重量份数为２０～７８％的芳香胺固化剂、重量份数为１～５％促进剂、重量份数为１～３％的有机硅烷偶联剂组成，各组份的重量百分数之和为１００％。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：李冬月，刘辉，王理尧，袁素珍，
申请(专利权)人：湖南神力实业有限公司，
类型：发明
国别省市：43[中国|湖南]
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