CN113527566A - 一种环氧单体改性硫酸铝水泥处理潮湿基面的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种环氧单体复合硫酸铝盐水泥改性潮湿基面的方法，首先在装有搅拌器和冷凝装置的反应釜中加入1‑3份还原剂和水，在搅拌下水浴加热至55‑75℃；然后将102‑118份环氧单体、87‑105份羧酸单体、2‑6份链转移剂与2.01‑3.32份引发剂配制成混合溶液，滴加至反应釜中，滴加时间为1.5‑2小时；滴加完混合溶液后恒温反应1‑2小时后自然冷却至室温，加入5‑12份中和剂，出料，得到水性环氧树脂；之后将所得水性环氧树脂与8‑12份胺类固化剂投入反应釜，搅拌均匀后静置熟化15‑20分钟，得到环氧复合物，补水至总质量为1000份，得到环氧复合物水溶液，将环氧复合物水溶液涂覆于潮湿基面提高混凝土与潮湿基面间的作用力。本发明的制备工艺简单，产品性能优异、稳定性好、适应性广。

Description

一种环氧单体改性硫酸铝水泥处理潮湿基面的方法

技术领域

本发明属于建筑材料技术领域，具体是一种环氧单体复合硫酸铝盐水泥改性潮湿基面的方法。

背景技术

近年来，环氧树脂注浆材料也在工程中得到了广泛的应用。环氧树脂因其强度高、粘结力强、收缩小、化学稳定性好，以及可以室温固化等一系列优点被广泛应用于大坝坝基基础加固和防渗、矿山与隧道开凿、地铁开挖、楼房纠偏、混凝土缺陷修复、文物保护等诸多工程领域。而由于其有着优秀的粘结性能，也常常用于基面处提升基面的粘结力，本发明便是将其用于潮湿基面处，提升水泥与潮湿基面的结合力。

专利CN104478342A公开了一种潮湿基面基层处理剂，一种潮湿基面基层处理剂，由A组分和B组分组成，其中，A、B组分包括以下重量百分比的原料制成，A组分：乳化沥青50％～80％，改性乳液10％～40％，助剂1％～5％；B组分：水泥50％～70％，级配砂子10％～35％，填料10％～30％，助剂1％～5％。本发明之潮湿基面基层处理剂具有快速干燥、价格低廉、防水性好、封闭能力强等优点，实验证明，本发明之潮湿基面基层处理剂的表干时间在13～15分钟之间。本发明主要应用于建筑物地下室、道桥面和隧道潮湿基面进行基层处理，可以提高自粘卷材、SBS改性沥青卷材剂高分子卷材与潮湿基面施工的适应性。

专利CN109096877A公开了一种能提高混凝土基面强度和防水性能且在潮湿面可以使用的环氧组合物及其制备方法，本发明涉及环氧组合物技术领域，具体涉及一种能提高混凝土基面强度和防水性能且在潮湿面可以使用的环氧组合物及其制备方法,所述环氧组合物由主剂A组分和固化剂B组分组成，所述主剂A组分包括如下重量份的原料：氢化双酚A树脂80-90份、渗透剂2-3份、分散剂0.5-2份、流平剂0.5-2份、偶联剂0.5-2份、二氧化硅5-8份、三氧化二铝6-8份和稀释剂20-30份。本发明的环氧组合物可提高混凝土结构表面的强度，增强结构表面的密实性及防水性，延长混凝土结构的使用寿命；且对混凝土结构表面的含水潮湿度无任何要求，环保，无任何有毒物质及气味排放，对人体无任何伤害。

专利CN108753105A公开了一种适合潮湿基面的底涂料及其制备方法，本发明涉及一种适合潮湿基面的底涂料及其制备方法，包括基料和固化剂；基料包括环氧树脂、环氧活性稀释剂、硅微粉、滑石粉；所述固化剂包括水下快感固化剂、活性稀释剂、纳米碳酸钙和粘接强度促进剂；该底涂料不仅配方新颖，制备工艺简单，施工方便快捷，渗透能力强，使用安全无毒，不含有对人体有害的重金属原料，而且涂膜更环保，符合对环境保护的要求。同时还能解决混凝土潮湿基面由于水汽原因浇筑聚氨酯弹性体或其他聚氨酯材料施工粘结不牢固的问题等优点。

区别于以上专利，本发明提供一种环氧单体复合硫酸铝盐水泥改性潮湿基面的方法，本发明首先以羧酸单体对环氧树脂进行改性，使其成为一种水性环氧树脂，水性环氧树脂有着很好的亲水性能，与潮湿基面有着很好的粘结性，提升了混凝土与潮湿基面间的作用力，防止混凝土层因潮湿的影响而与基面脱落剥离。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明所要解决的技术问题在于提供一种环氧单体复合硫酸铝盐水泥改性潮湿基面的方法。本发明的制备工艺简单，产品性能优异、稳定性好、适应性广。

本发明的目的在于提供一种硫酸铝盐水泥改性潮湿基面的方法，本发明首先制备一种水性环氧树脂，并将其涂抹于潮湿基面，提高混凝土与潮湿基面间的作用力，并利用环氧树脂的亲水性吸附潮湿基面的游离水分子，提高潮湿基面水泥石结构的致密性。

本发明的技术方案如下：

一种环氧单体复合硫酸铝盐水泥改性潮湿基面的方法，其特征在于，依次包括如下操作步骤：

步骤一：以质量分数计，在装有搅拌器和冷凝装置的反应釜中加入1-3份还原剂和水，以350r/min的速度搅拌，水浴加热至55-75℃；

步骤二：将102-118份环氧单体、87-105份羧酸单体、2-6份链转移剂与2.01-3.32份引发剂配制成混合溶液，滴加至反应釜中，滴加时间为1.5-2小时；滴加完混合溶液后恒温反应1-2小时后自然冷却至室温，加入5-12份中和剂，出料，得到水性环氧树脂；

步骤三：将所得水性环氧树脂与8-12份胺类固化剂投入反应釜，搅拌5分钟至搅拌均匀，静置熟化15-20分钟，得到环氧复合物，补水至总质量为1000份，得到环氧复合物水溶液，将环氧复合物水溶液涂覆于潮湿基面提高混凝土与潮湿基面间的作用力。

所述的羧酸类单体为丙烯酸。

所述的环氧单体为烯丙基缩水甘油醚。

所述的还原剂为连二亚硫酸钠、抗坏血酸、甲醛合次硫酸氢钠、麦芽糖糊精、亚硫酸氢钠、焦亚硫酸钠中的任意一种或几种组成。优选为质量比为3:1的亚硫酸氢钠与焦亚硫酸钠的组合物。

所述的引发剂为过硫酸铵、偶氮二异丁腈、过氧化二碳酸二异丙酯、过氧化苯甲酰(BPO)、过氧化二叔丁基(DTBP)、过氧化二碳酸二环己酯中的任意一种或几种组成。优选为质量比为3:2的过硫酸铵与过氧化二叔丁基的组合物。

所述的链转移剂为巯基乙酸、巯基丙酸、巯基乙醇、巯基丙醇中的任意一种或几种组成。优选为质量比为1:4的巯基丙酸与巯基丙醇的组合物。

所述的中和剂为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钾、甲醇钠、乙醇钠、乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、三异丙醇胺中的任意一种或几种组成。优选为质量比为2:3的二乙醇胺与三乙醇胺的组合物。

所述的胺类固化剂为自制的聚醚胺固化剂。

所述的聚醚胺固化剂制备依次包括如下操作步骤：

步骤一：在装有搅拌器的反应釜中加入109份丙烯酸、95份3-甲基-2-丁烯-1-胺和0.6份质量比为1:2的对苯醌与4,4'-二经基联苯的组合物；采用油浴加热至94℃，反应1h制得酰胺单体；

步骤二：将制得的198份酰胺单体与100份烯丙氧基丙醇加入装有搅拌器的反应釜中，水浴加热至83℃；将112份烯丙氧基丙醇和水配制成A液，将2.79份质量比为3:2的过硫酸铵与过氧化二叔丁基的组合物、8份质量比为1:4的巯基丙酸与巯基丙醇的组合物和水配制成B液，用滴加泵将A、B液滴加至反应釜中，其中A液滴加1.5小时，B液滴加2小时；滴加完A、B液后保温2小时制得聚胺醚溶液，补水至1000份，得到所需的聚醚胺固化剂。

本发明还提供一种用于改性潮湿基面方法中的用到的环氧复合物水溶液，由下述各组分聚合而成，原料总质量为1000份，各组分包括：

环氧单体102-118份；

羧酸单体87-105份；

还原剂1-3份；

引发剂2.01-3.32份；

链转移剂2-6份；

中和剂5-12份；

胺类固化剂35-42份；

其余为水。

与现有技术相比，本发明的优点和有益效果在于：

1、本发明将环氧树脂通过羧酸类单体进行改性，环氧树脂本身不溶于水，但若能够在环氧树脂分子上引入亲水性的羧酸基团，则可改性得到一种亲水性的环氧树脂，从而使得环氧树脂在水中能被很好地分散。结合环氧树脂本身粘结性好、耐侵蚀性好的特点，将其用于混凝土与潮湿基面间能够很好地改善基面结合力，防止混凝土受潮脱落。

2、本发明采用自制聚醚胺固化剂对环氧树脂进行固化，使得环氧树脂的分子形成更稳定的三维交联网络，固化后的环氧树脂有着更好的胶结强度，并且物理机械性能得到了提升，耐化学侵蚀、热稳定性更好。

具体实施方式

下面，申请人将结合具体实施例对本发明的技术方案和有益效果做进一步的详细说明，但应理解，以下实施例不应在任何程度上被理解为对本申请权利要求书所请求保护范围的限制。

实施例1：聚醚胺固化剂的制备

步骤一：在装有搅拌器的反应釜中加入109份丙烯酸、95份3-甲基-2-丁烯-1-胺和0.6份质量比为1:2的对苯醌与4,4'-二经基联苯的组合物。采用油浴加热至94℃，反应1h制得酰胺单体。

步骤二：将制得的198份酰胺单体与100份烯丙氧基丙醇加入装有搅拌器的反应釜中，水浴加热至83℃。将112份烯丙氧基丙醇和水配制成A液，将2.79份质量比为3:2的过硫酸铵与过氧化二叔丁基的组合物、8份质量比为1:4的巯基丙酸与巯基丙醇的组合物和水配制成B液，用滴加泵将A、B液滴加至反应釜中，其中A液滴加1.5小时，B液滴加2小时。滴加完A、B液后保温2小时制得聚胺醚溶液。补水至1000份，得到所需的聚醚胺固化剂。

实施例2

一种环氧复合物水溶液，由下述各组分聚合而成，原料总质量为1000份，各组分包括：

烯丙基缩水甘油醚117份；

丙烯酸93份；

质量比为3:1的亚硫酸氢钠与焦亚硫酸钠的组合物2份；

质量比为3:2的过硫酸铵与过氧化二叔丁基的组合物2.16份；

质量比为1:4的巯基丙酸与巯基丙醇的组合物4份；

质量比为2:3的二乙醇胺与三乙醇胺的组合物6份；

聚醚胺固化剂39份；

其余为水。

一种环氧单体复合硫酸铝盐水泥改性潮湿基面的方法，包括如下操作步骤：

步骤一：在装有搅拌器和冷凝装置的反应釜中加入2份质量比为3:1的亚硫酸氢钠与焦亚硫酸钠的组合物和水，以350r/min的速度搅拌，水浴加热至60℃。

步骤二：将117份烯丙基缩水甘油醚、93份丙烯酸、4份质量比为1:4的巯基丙酸与巯基丙醇的组合物与2.16质量比为3:2的过硫酸铵与过氧化二叔丁基的组合物配制成混合溶液，滴加至反应釜中，滴加时间为2小时。滴加完混合溶液后恒温反应1.5小时后自然冷却至室温，加入6份质量比为2:3的二乙醇胺与三乙醇胺的组合物，出料，得到水性环氧树脂。

步骤三：将所得水性环氧树脂与9份聚醚胺固化剂投入反应釜，搅拌5分钟至搅拌均匀，静置熟化18分钟。得到环氧复合物，补水至总质量为1000份，得到环氧复合物水溶液。将环氧复合物水溶液涂覆于潮湿基面提高混凝土与潮湿基面间的作用力。

实施例3至实施例7方法与实施例2相同，区别详见表1和表2。

表1为本发明实施例2-7方法组分区别表

表2为本发明实施例2-7方法工艺参数区别表

检测数据：

将本发明实施例所制备的环氧树脂涂膜于潮湿基面改性，并进行检测得到下表。(潮湿基面联结强度按照GB/T 16777-2008的标准进行检测)

表3

根据上表可以看出，本发明所制备的改性环氧树脂对潮湿基面有着很好的改性作用，表干实干时间更快，便于工程施工，且潮湿基面联结强度更大，不易脱落，耐久性好。

以上实施方式仅用于说明本发明，而非对本发明的限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行各种组合、修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (9)

1.一种环氧单体复合硫酸铝盐水泥改性潮湿基面的方法，其特征在于，依次包括如下操作步骤：

步骤一：以质量分数计，在装有搅拌器和冷凝装置的反应釜中加入1-3份还原剂和水，以350r/min的速度搅拌，水浴加热至55-75℃；

步骤二：将102-118份环氧单体、87-105份羧酸单体、2-6份链转移剂与2.01-3.32份引发剂配制成混合溶液，滴加至反应釜中，滴加时间为1.5-2小时；滴加完混合溶液后恒温反应1-2小时后自然冷却至室温，加入5-12份中和剂，出料，得到水性环氧树脂；

步骤三：将所得水性环氧树脂与8-12份胺类固化剂投入反应釜，搅拌5分钟至搅拌均匀，静置熟化15-20分钟，得到环氧复合物，补水至总质量为1000份，得到环氧复合物水溶液，将环氧复合物水溶液涂覆于潮湿基面提高混凝土与潮湿基面间的作用力。

2.权利要求1所述的一种环氧单体复合硫酸铝盐水泥改性潮湿基面的方法，其特征在于：所述的羧酸类单体为丙烯酸。

3.权利要求1所述的一种环氧单体复合硫酸铝盐水泥改性潮湿基面的方法，其特征在于：所述的环氧单体为烯丙基缩水甘油醚。

4.权利要求1所述的一种环氧单体复合硫酸铝盐水泥改性潮湿基面的方法，其特征在于：所述的还原剂为连二亚硫酸钠、抗坏血酸、甲醛合次硫酸氢钠、麦芽糖糊精、亚硫酸氢钠、焦亚硫酸钠中的任意一种或者几种。

5.权利要求1所述的一种环氧单体复合硫酸铝盐水泥改性潮湿基面的方法，其特征在于：所述的引发剂为过硫酸铵、偶氮二异丁腈、过氧化二碳酸二异丙酯、过氧化苯甲酰、过氧化二叔丁基、过氧化二碳酸二环己酯中的任意一种或几种组成。

6.权利要求1所述的一种环氧单体复合硫酸铝盐水泥改性潮湿基面的方法，其特征在于：所述的链转移剂为巯基乙酸、巯基丙酸、巯基乙醇、巯基丙醇中的任意一种或几种组成。

7.权利要求1所述的一种环氧单体复合硫酸铝盐水泥改性潮湿基面的方法，其特征在于：所述的中和剂为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钾、甲醇钠、乙醇钠、乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、三异丙醇胺中的任意一种或几种组成。

8.权利要求1所述的一种环氧单体复合硫酸铝盐水泥改性潮湿基面的方法，其特征在于：所述的胺类固化剂为聚醚胺固化剂。

9.权利要求8所述的一种环氧单体复合硫酸铝盐水泥改性潮湿基面的方法，其特征在于，所述的聚醚胺固化剂制备依次包括如下操作步骤：

步骤一：在装有搅拌器的反应釜中加入109份丙烯酸、95份3-甲基-2-丁烯-1-胺和0.6份质量比为1:2的对苯醌与4,4'-二经基联苯的组合物；采用油浴加热至94℃，反应1h制得酰胺单体；

步骤二：将制得的198份酰胺单体与100份烯丙氧基丙醇加入装有搅拌器的反应釜中，水浴加热至83℃；将112份烯丙氧基丙醇和水配制成A液，将2.79份质量比为3:2的过硫酸铵与过氧化二叔丁基的组合物、8份质量比为1:4的巯基丙酸与巯基丙醇的组合物和水配制成B液，用滴加泵将A、B液滴加至反应釜中，其中A液滴加1.5小时，B液滴加2小时；滴加完A、B液后保温2小时制得聚胺醚溶液，补水至1000份，得到所需的聚醚胺固化剂。