一种适用于寒冷环境的改性水性环氧树脂乳液水泥砂浆及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种适用于寒冷环境的改性水性环氧树脂乳液水泥砂浆及其制备方法，所述改性水性环氧树脂乳液水泥砂浆由A、B、C、D四种组分组成，A组分为硅酸盐水泥，B组分为河砂，C组分改性后水性环氧树脂乳液，D组分为增韧剂及消泡剂。本发明专利技术通过纳米粘土以及橡胶粉对水性环氧乳液进行改性，并作为主要的添加剂制备出适用于北方冬季寒冷环境的水泥砂浆，所述水泥砂浆可以在常温～

【技术实现步骤摘要】
一种适用于寒冷环境的改性水性环氧树脂乳液水泥砂浆及其制备方法


[0001]本专利技术属于工程材料
，具体涉及一种适用于北方冬季寒冷环境的改性水性环氧树脂乳液水泥砂浆及其制备方法。

技术介绍

[0002]水泥是一种非常重要的工程材料，其在加工混凝土的时候，能够让建设工程变得非常的坚固，但通常在使用水泥的时候会受到环境因素的影响，例如在冬季气温过低的条件下就无法再用水泥进行施工作业。当温度已经达到﹣5℃以下时，工程就必须要停工，因为温度太低会影响到工程的质量，搅拌混凝土的时候不容易凝固，而且凝固的时间也会更久，从而强度也无法达到要求，这就会影响到施工使用。如果在气候特别寒冷的条件下施工，后期水泥会出现开裂的情况。
[0003]使用环氧树脂与水泥砂浆混合可以有效改善水泥韧性差、易发生脆性断裂、微观结构易破坏以及耐久性不足等缺点。目前，对于环氧树脂水泥砂浆的制备集中于将环氧树脂直接通过固化剂和增韧剂混合所得。这样的水泥砂浆虽有一定的性能提升，但是效果并不明显，这主要是因为环氧树脂未经过改性，而未经改性的环氧树脂添加进水泥砂浆之后无法更好地体现出例如力学特性，耐寒特性等性能。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种适用于北方冬季寒冷环境的改性水性环氧树脂乳液水泥砂浆，所述水泥砂浆可以在常温下进行使用也可以在北方冬季低温环境下使用，并在寒冷环境下仍保持较高的强度特性、化学稳定特性和耐寒特性等。
[0005]为实现以上专利技术目的，本专利技术采用如下的技术方案：
[0006]一种适用于寒冷环境的改性水性环氧树脂乳液水泥砂浆，由A、B、C、D四种组分组成，其中，A组分为硅酸盐水泥，B组分为河砂，C组分为改性水性环氧树脂乳液，D组分为助剂；优选地，按重量份计，A组分∶B组分∶C组分∶D组分＝10～15份：5～10份：10～20份：5～10份。
[0007]在一个具体的实施方案中，所述D组分的助剂为增韧剂及消泡剂。
[0008]在一个具体的实施方案中，所述增韧剂为水性聚氨酯；优选地，所述增韧剂与所述消泡剂按重量份配比为10000～30000:1。
[0009]在一个具体的实施方案中，所述组分A的硅酸盐水泥为普通硅酸盐水泥。
[0010]在一个具体的实施方案中，所述组分B的河砂为冲洗干净并在(100
±
5)℃温度下烘干至恒重的河砂。
[0011]在一个具体的实施方案中，所述组分C的改性水性环氧树脂乳液由以下步骤制备得到：选取纳米粘土和橡胶粉作为改性剂，并使用四氢呋喃作为溶剂，在50～55℃的恒温水浴中通过机械搅拌器搅拌均匀，然后再添加固化剂，制得改性水性环氧树脂乳液。
[0012]在一个具体的实施方案中，所述固化剂为脂肪胺类固化剂。
[0013]在一个具体的实施方案中，所述组分C的改性水性环氧树脂乳液由以下步骤制备得到：先将纳米粘土均匀分散在水性环氧树脂中，再加入橡胶粉，最后加入固化剂。
[0014]在一个具体的实施方案中，所述纳米粘土、橡胶粉、水性环氧树脂的质量比为1：4～8：7～10。
[0015]另一方面，前述的适用于寒冷环境的改性水性环氧树脂乳液水泥砂浆的制备方法，包括以下步骤：
[0016]1)对水性环氧树脂进行改性，制得改性水性环氧树脂乳液；
[0017]2)在步骤1)的改性水性环氧树脂乳液中加入助剂、水泥和河砂，通过机械搅拌器搅拌至均匀后，制得所述适用于寒冷环境的改性水性环氧树脂乳液水泥砂浆。
[0018]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0019](1)本专利技术使用的改性水性环氧树脂乳液、增韧剂以及水性脂肪胺固化剂均对环境无污染，对环境友好。
[0020](2)本专利技术均采取物理共混的方法，操作简单方便，制备条件要求低。
[0021](3)本专利技术制备的水泥砂浆固化后具有良好的柔韧性，适合在北方冬季寒冷环境中使用，本专利技术的水泥砂浆可以在常温～﹣30℃环境下使用，并在寒冷环境下仍保持较高的强度特性、化学稳定特性和耐寒特性等。
[0022](4)本专利技术制备的水泥砂浆具备更长的使用寿命，这是由于纳米材料更容易形成热力学最稳定的氧化膜，在相同的环境条件下添加了纳米粘土的水泥砂浆具备更好的化学稳定性，从而为水泥砂浆带来更长的使用寿命。并且加入了纳米黏土和橡胶粉的水泥砂浆作为建筑基材可以增强建筑本身的坚固强度，使建筑本身具备更强的抗震性能。
具体实施方式
[0023]为了更好地理解本专利技术的技术方案，下面的实施例将对本专利技术所提供的方法予以进一步的说明，但本专利技术不限于所列出的实施例，还应包括在本专利技术的权利要求范围内其他任何公知的改变。
[0024]一种适用于寒冷环境的改性水性环氧树脂乳液水泥砂浆，由A、B、C、D四种组分组成，其中，A组分为硅酸盐水泥，B组分为河砂，C组分为改性水性环氧树脂乳液，D组分为助剂；按重量份计，A组分∶B组分∶C组分∶D组分＝10～15份：5～10份：10～20份：5～10份，例如A、B、C、D四种组分按10份、5份、10份、5份的比例添加，也可以按12份、8份、15份、8份，还可以按15份、10份、20份、10份添加，但不限于此。
[0025]其中，组分A的硅酸盐水泥为普通硅酸盐水泥，没有特别的限制，直接采用市面上销售的用于混凝土、建筑行业的硅酸盐水泥即可。
[0026]所述组分B的河砂为市面上销售的河砂，或称作河沙、黄沙，粒度等规格参考行业标准即可，没有特别的限制，优选为冲洗干净并在(100
±
5)℃温度下烘干至恒重的河砂，控制水分的总含量有助于环氧树脂的交联。
[0027]所述组分D的助剂通常为增韧剂及消泡剂，其中，增韧剂为水性聚氨酯，水性聚氨酯具有较好的柔性，可使环氧树脂达到增韧目的。水性聚氨酯与水性环氧树脂同为水性体系，混合后相容性良好。聚氨酯分子结构具有可剪裁性、可以通过分子设计调整其与水性环
氧树脂相互作用的强弱、调节相溶性；消泡剂可以为本领域常用的消泡剂，例如有机硅类消泡剂等；优选地，所述增韧剂与所述消泡剂按重量份配比为10000～30000:1，例如包括但不限于10000:1、15000:1、20000:1、25000:1、30000:1等。
[0028]所述组分C为改性水性环氧树脂乳液，例如采用溶液插层法对水性环氧树脂进行改性，具体包括以下步骤：
[0029]首先，将纳米粘土均匀分散在水性环氧树脂中，使用四氢呋喃作为溶剂，溶剂加入量没有特别的限制，以充分溶解或浸润纳米粘土和水性环氧树脂为准，例如溶剂的加入量为纳米粘土、水性环氧树脂和溶剂总质量的75％～90％，并在50～55℃恒温水浴中搅拌均匀，紧接着加入橡胶粉，最后加入重量份数为5～8份的固化剂，固化成纳米粘土/橡胶粉/水性环氧树脂复合材料，按重量份计，纳米粘土/橡胶粉/水性环氧树脂三者的重量份为1份：4～8份：7～10份。其中，加入的固化剂为脂肪胺固化剂，即为本领域常用的脂肪胺类固化剂，没有本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适用于寒冷环境的改性水性环氧树脂乳液水泥砂浆，其特征在于，由A、B、C、D四种组分组成，其中，A组分为硅酸盐水泥，B组分为河砂，C组分为改性水性环氧树脂乳液，D组分为助剂；优选地，按重量份计，A组分∶B组分∶C组分∶D组分＝10～15份：5～10份：10～20份：5～10份。2.根据权利要求1所述的适用于寒冷环境的改性水性环氧树脂乳液水泥砂浆，其特征在于，所述D组分的助剂为增韧剂及消泡剂。3.根据权利要求2所述的适用于寒冷环境的改性水性环氧树脂乳液水泥砂浆，其特征在于，所述增韧剂为水性聚氨酯；优选地，所述增韧剂与所述消泡剂按重量份配比为10000～30000:1。4.根据权利要求1～3任一项所述的适用于寒冷环境的改性水性环氧树脂乳液水泥砂浆，其特征在于，所述组分A的硅酸盐水泥为普通硅酸盐水泥。5.根据权利要求1～3任一项所述的适用于寒冷环境的改性水性环氧树脂乳液水泥砂浆，其特征在于，所述组分B的河砂为冲洗干净并在(100
±
5)℃温度下烘干至恒重的河砂。6.根据权利要求1～3任一项所述的适用于寒冷环境的改性水性环氧树脂乳液水泥砂浆，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘前广，贾元峰，韩晶，黎会亮，
申请(专利权)人：万华化学集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：