一种环氧涂层无粘结钢绞线及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种环氧涂层无粘结钢绞线及其制备方法，属于复合建材技术领域

【技术实现步骤摘要】
一种环氧涂层无粘结钢绞线及其制备方法


[0001]本专利技术属于复合建材
，具体地，涉及一种环氧涂层无粘结钢绞线及其制备方法
。

技术介绍

[0002]体外预应力加固技术是一种主动加固技术，不仅可以应用于新建桥梁工程，更适用于旧桥的加固与维修，该种加固方法正广泛的应用于旧桥加固工程中
。
体外预应力结构布置灵活，安全可靠，特别是无粘结体外预应力在后期结构运营过程中可以实现对钢绞线进行二次张拉或换索，是其他结构形式所无法比拟的
。
体外预应力技术以其施工方便
、
节省材料
、
降低造价
、
方便检修且可以大幅有效的提高桥梁承载力等优点，在新时期的桥梁建设及加固过程中发挥了强大的作用
。
[0003]无粘结体外预应力加固采用带护套和防腐涂层的钢绞线对构件进行加固，目前，钢绞线常采用镀锌
、
镀铜
、
包铝或者涂覆环氧涂层进行防腐，其中，镀层和包铝工艺污染大
、
成本高，逐渐退出市场；环氧涂覆防腐工艺简单，过程污染小，效率高，具有深远的开发前景
。
现有技术中，一般采用双酚
A
型环氧树脂进行防腐处理，其具有良好的耐腐蚀性和力学强度，但其涂层脆性偏较大，耐磨性能不足，在安装
、
张拉和换锁施工过程中，极易出现刮擦
、
磨损
、
划伤，导致护套防护失效，进而要求钢绞线的防腐层的防护性能提出更高的要求；根据现有技术公开，向环氧树脂中复配一定量的增韧剂可改善脆性问题，复配无机刚性粒子可改善耐磨性，但是，这些添加剂的加入会是涂层的粘接性能恶化，且无机刚性粒子与环氧基体的界面性能差异大，在环氧基体中形成缺陷，当用量过大时会加剧涂层的脆性，现有技术中均是在增韧剂和无机刚性粒子的种类和用量上不断优化
。

技术实现思路

[0004]为了解决
技术介绍
中提到的技术问题，本专利技术的目的在于提供一种环氧涂层无粘结钢绞线及其制备方法
。
[0005]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
[0006]一种环氧涂层无粘结钢绞线，包括裸绞线和其表面的环氧涂层，该环氧涂层按照重量份计包括：
[0007]双酚
A
型环氧树脂
100
份
、
增韧强化剂9‑
14
份
、
碳化硅微粉
1.2
‑
1.6
份
、
氧化铝微粉2‑3份
、
活性稀释剂
15
‑
20
份和潜伏性固化剂
8.5
‑
10
份；
[0008]所述增韧强化剂由以下方法制备：
[0009]步骤
A1
：将
γ
‑
氨丙基三乙氧基硅烷
、
三乙胺和丙酮混溶，冰水控制温度在
10
‑
20℃
，施加
300
‑
420rpm
机械搅拌，缓慢加入烯丙基氯，控制加入反应时间为
1.5
‑
2.2h
，反应结束抽滤脱除不溶物，再对滤液减压旋蒸，脱除丙酮，得到中间体
a
；
[0010]进一步地，
γ
‑
氨丙基三乙氧基硅烷
、
烯丙基氯
、
三乙胺和丙酮的用量比为
0.1mol
：
0.22
‑
0.24mol
：
15
‑
20mL
：
65
‑
80mL
，三乙胺作为缚酸剂，促进烯丙基氯与
γ
‑
氨丙基三乙氧基
硅烷中的氨基取代反应，引入双支状双键修饰，具体反应过程如下：
[0011][0012]步骤
A2
：将中间体
a、
乙二硫醇
、
乙醇和二氧六环混合，室温下施加
120
‑
180rpm
搅拌
20
‑
30min
，之后通入氮气保护，加入二甲基苯基膦，升温至
45
‑
55℃
，施加
240
‑
360rpm
机械搅拌，辅以
200
‑
300W/m2紫外辐照，恒温搅拌辐照反应
1.2
‑
1.6h
，反应结束减压旋蒸脱除包括二氧六环为主的低沸物，得到中间体
b
；
[0013]进一步地，乙二硫醇
、
中间体
a、
乙醇
、
二甲基苯基膦和二氧六环的用量比为
0.1mol
：
15
‑
25mmol
：2‑
3mL
：
10
‑
15mg
：
25
‑
30mL
，乙醇和二甲基苯基膦作为催化剂，乙二硫醇自身缩聚并和中间体
a
中的双键加成，形成含多硫结构的低聚物，具体反应过程如下：
[0014][0015]步骤
A3
：将中间体
b
和四氢呋喃混合，通入氮气保护，升温至
60
‑
70℃
，施加
180
‑
240rpm
机械搅拌，同时缓慢加入环氧氯丙烷和甲醇钠，控制总加入反应时间为3‑
4h
，反应结束减压旋蒸脱除过量的环氧氯丙烷和四氢呋喃，再对旋蒸底物水洗
、
真空干燥，得到增韧强化剂；
[0016]进一步地，中间体
b、
环氧氯丙烷
、
甲醇钠和四氢呋喃的用量比为
10g
：
40
‑
50mmol
：8‑
12mg
：
45
‑
55mL
，环氧氯丙烷在甲醇钠的催化下与中间体
b
分子结构中的叔胺结构反应，引入环氧基改性，具体反应过程如下：
[0017][0018]进一步地，碳化硅微粉和氧化铝微粉的细度不低于
150
目
。
[0019]进一步地，活性稀释剂为稀释剂
AGE。
[0020]进一步地，潜伏性固化剂为固化剂
QNP1
‑
4110。
[0021]一种环氧涂层无粘结钢绞线的制备方法，包括如下步骤：
[0022]步骤
S1
：将双酚
A
型环氧树脂和活性稀释剂在氮气保护下本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种环氧涂层无粘结钢绞线，包括裸绞线和其表面的环氧涂层，其特征在于，环氧涂层按照重量份计包括：双酚
A
型环氧树脂
100
份
、
增韧强化剂9‑
14
份
、
碳化硅微粉
1.2
‑
1.6
份
、
氧化铝微粉2‑3份
、
活性稀释剂
15
‑
20
份和潜伏性固化剂
8.5
‑
10
份；所述增韧强化剂由以下方法制备：步骤
A1
：将
γ
‑
氨丙基三乙氧基硅烷
、
三乙胺和丙酮混溶，在
10
‑
20℃
恒温，搅拌并缓慢加入烯丙基氯，控制加入反应时间为
1.5
‑
2.2h
，反应结束抽滤
、
减压旋蒸，得到中间体
a
；步骤
A2
：将中间体
a、
乙二硫醇
、
乙醇和二氧六环混合，室温下搅拌
20
‑
30min
，通入氮气保护，再加入二甲基苯基膦，升温至
45
‑
55℃
，搅拌并辅以
200
‑
300W/m2紫外辐照，恒温搅拌辐照反应
1.2
‑
1.6h
，反应结束减压旋蒸，得到中间体
b
；步骤
A3
：将中间体
b
和四氢呋喃混合，通入氮气保护，升温至
60
‑
70℃
，搅拌并同时缓慢加入环氧氯丙烷和甲醇钠，控制总加入反应时间为3‑
4h
，反应结束减压旋蒸，再对旋蒸底物水洗
、
真空干燥，得到增韧强化剂
。2.
根据权利要求1所述的一种环氧涂层无粘结钢绞线，其特征在于，
γ
‑
氨丙基三乙氧基硅烷
、
烯丙基氯
、
三乙胺和丙酮的用量比为...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘石磊，
申请(专利权)人：河北九天科技有限公司，
类型：发明
国别省市：