CN1250667C

CN1250667C - 桥梁动态结构胶

Info

Publication number: CN1250667C
Application number: CN 200310105299
Authority: CN
Inventors: 窦玉秋; 刘大晨
Original assignee: LIAONING DATONG ROAD ENGINEERING Co Ltd
Current assignee: LIAONING DATONG ROAD ENGINEERING Co Ltd
Priority date: 2003-12-09
Filing date: 2003-12-09
Publication date: 2006-04-12
Anticipated expiration: 2023-12-09
Also published as: CN1546589A

Abstract

本发明公开了一种桥梁动态结构胶。它是由甲、乙两组原料按下述重量配比构成：其中甲组份中：环氧树脂80～120份；刚性粒子增韧剂-气相法白炭1～2份；抗氧化剂0.5～2份；紫外线吸收剂-uv-9为0.5～1.5份；活性增韧剂-聚硫橡胶0.5～2份；活性稀释剂-501为2～4份；硅烷偶联剂-KH-560为0.5～2份；其中乙组份中端氨基聚氧化丙烯醚18～36份；二苯胍2.4～4.0份。本发明可以在不中断交通状态下用于粘贴复合纤维布加固桥梁，它是双组份室温固化剂、低粘度、反应型的结构胶，它具有机械性能好、粘合性能高、耐动态、耐老化性能优异，施工性能优良，无毒、无污染等特点。

Description

桥梁动态结构胶

技术领域

本发明涉及一种建筑行业使用的结构胶，尤其涉及一种在不中断交通状态下粘贴复合纤维布加固桥梁用的桥梁动态结构胶。

背景技术

现有结构胶在桥梁结构加固使用过程中，发现不足之处如下：

1、进口结构胶在使用过程中存在以下问题：

①.固化交联反应慢，施工期过长，在低温的情况下2～3天不发生凝胶，固化期一般在10天以上，初始粘合强度较低，这样既影响粘贴效果又影响现场施工操作；

②.固化后动态物理机械性能较差，脆性大，仅适合在静态条件下使用。

③.耐候与耐老化性能较差，使用后期有黄变的趋势。

2、国产结构胶在使用过程中存在以下问题：

①.粘度偏高，对复合纤维布的浸润性差，影响粘合效果，同时也不利于施工操作。

②.适用期不能调整，大多数结构胶的施工期较短，尤其是在夏天，很短时间内结构胶就发生凝胶现象，配制量不能过大，不利于大面积施工，在温度较低时施工期又过长，影响施工工期；

③.同样也存在着脆性大，韧性差，只适合在静态使用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述问题而提供一种桥梁动态结构胶，本发明可以在不中断交通状态下用于粘贴复合纤维布加固桥梁。

为了解决上述技术问题本发明是这样实现的：其特征在于它是由甲、乙两组原料按下述重量配比构成：其中甲组份中：环氧树脂80～120份；刚性粒子增韧剂-气相法白炭黑1～2份；抗氧化剂0.5～2份；紫外线吸收剂-uv-90.5～1.5份；活性增韧剂-聚硫橡胶0.5～2份；活性稀释剂-501为2～4份；硅烷偶联剂-KH-560为0.5～2份；其中乙组份中固化剂18～36份；促进剂2.4～4.0份。

本发明的制备工艺如下：

一.甲组份的制备：

a.按所述重量配比取刚性粒子增韧剂-气相法白炭黑，将气相法白炭黑放在搅拌器中用4～8份的丙酮进行调配，使其呈糊状；再加入符合上述重量配比的硅烷偶联剂-KH-560进行搅拌使刚性增韧粒子活化，制成胶状体A；

b.按所述重量配比取抗氧剂和紫外线吸收剂-uv-9混合之后加入符合所述重量配比的活性稀释剂-501，固体颗粒充分溶解形成溶液B，制备复合保护体系；

c.按所述重量配比取液态环氧树脂和活性增韧剂-聚硫橡胶同时放入另一搅拌器中，进行加热，使搅拌器及其内部物质温度保持在50～60℃，搅拌均匀，制成液体C；

d.将上述制备好的胶状体A和溶液B倒入液体C中搅拌，静放后再搅拌直到搅拌器中的物体变成乳白色半透明的液体为止，即得甲组份；

二.乙组份的制备：

按所述重量配比取固化剂和促进剂混合放在65-85℃的容器中静放35～55分钟后轻轻搅拌均匀，再冷却至室温，继续搅拌20～40分钟，即得乙组份；

三.将上述制备好的甲组份和乙组份混合，即得本发明桥梁动态结构胶。

本发明的优点和效果是：

本发明的桥梁动态结构胶是双组份室温固化剂、低粘度、反应型的结构胶，它具有机械性能好、粘合性能高、耐动态、耐老化性能优异，施工性能优良，无毒、无污染等特点，其优点在于：

1、粘度适宜，对复合纤维布的浸润性好，增加接触面积，提高粘合效果。固化交联反应温和，放热少，温度较低，配胶量不受限制。适合大规模施工操作。

2、通过对环氧树脂的活性复合增韧，使桥梁动态结构胶不但能在静止状态下使用，而且适合在振动状态下使用，对其粘合性能和物理机械性能均无影响，从而可在不中断交通情况下加固桥梁，耐冲击和震动性能优异。

3、通过复配的环氧树脂固化体系；使适用期可以根据环境温度随意调整，缩短初凝时间，调整初凝物含量，使固化反应历程梯度进行，改善了环氧树脂胶的脆性固化历程。

4、通过调整固化体系，使桥梁动态专用结构胶适应低温固化，以及在潮湿环境中的操作，甚至在水下进行桥梁加固施工也可以使用本发明。

5、收缩率低，该胶的收缩率为0.2％～0.5％，是其它们同类产品的1/2～1/5，因此经桥梁动态专用结构胶固化后的复合纤维布层与桥梁构件间的剪切应力小，不易开裂；稳定性好。

6、耐候性佳，具有很好的抗紫外线和耐候与老化性能，耐酸、耐碱及耐各种介质(如石油、煤油、醇、水等)性能优异。使用寿命在50年以上。

7、桥梁动态结构胶以其无污染的防护体系，使该桥梁动态结构胶在施工及使用过程中无毒害、无污染。

具体实施方式

本发明是根据环氧树脂为基料的一种桥梁专用结构胶，它包括甲组份和乙组份，其中对甲组份及乙组份的原料及份量进行了合理的调配，在不同的温度环境、潮湿环境下以适应桥梁在不中断交通情况下粘贴复合纤维布加固桥梁使用；下面根据具体实施例对本发明进行进一步详细说明：

实施例一

桥梁动态结构胶的配方与重量配比：

甲组份：液态环氧树脂E-44为80份；刚性粒子增韧剂-气相法白炭黑为1份；抗氧化剂-2，6二叔丁基对甲酚为0.5份；紫外线吸收剂-uv-9为0.5份；活性增韧剂-聚硫橡胶为0.5份；活性稀释剂-501为2份；硅烷偶联剂-KH-560为0.5份；乙组份：端氨基聚氧化丙烯醚为18份；二苯胍为2.4份。

其制备方法包括下述步骤：

一.甲组份的制备：

a.按所述重量配比取刚性粒子增韧剂-气相法白炭黑，将气相法白炭黑放在搅拌器中用4份丙酮进行调配，使其呈糊状；再加入符合所述按重量配比的硅烷偶联剂-KH-560进行搅拌使刚性增韧粒子活化，制成胶状体A；

b.按所述重量配比取抗氧剂-2，6二叔丁基对甲酚和紫外线吸收剂-uv-9混合之后加入符合所述重量配比的活性稀释剂-501，固体颗粒充分溶解形成溶液B，制备复合保护体系；

c.按所述重量配比取液态环氧树脂E-44和活性增韧剂-聚硫橡胶同时放入另一搅拌器中，进行加热，保持搅拌器及其内部物质温度保持在60℃，搅拌均匀，制成液体C；

d.将上述制备好的胶状体A和溶液B倒入液体C中搅拌20分钟，静放后再搅拌直到搅拌器中的物体变成乳白色半透明的液体为止，即得甲组份；

二.乙组份的制备：

按所述重量配比取端氨基聚氧化丙烯醚和二苯胍混合放在65℃的容器中静放35分钟后轻轻搅拌均匀，再冷却至室温，继续搅拌40分钟，即得乙组份；

实施例二

桥梁动态结构胶的配方与重量份配比：

甲组份：液态环氧树脂E-51为120份；刚性粒子增韧剂-气相法白炭黑为2份；抗氧化剂-天然迷迭香2份；紫外线吸收剂-uv-9为1.5份；活性增韧剂-聚硫橡胶为2份；活性稀释剂-501为4份；硅烷偶联剂-KH-560为2份；乙组份：固化剂-端氨基聚氧化丙烯醚为36份；促进剂-二苯胍为4份。

其制备方法包括下述步骤：

一.甲组份的制备：

a.按所述重量配比取刚性粒子增韧剂-气相法白炭黑，将气相法白炭黑放在搅拌器中用6份的丙酮进行调配，使其呈糊状；再加入符合所述重量配比的硅烷偶联剂-KH-5 60进行搅拌使刚性增韧粒子活化，制成胶状体A；

b.按所述重量配比取抗氧剂-天然迷迭香和紫外线吸收剂-uv-9混合之后加入符合所述重量配比的活性稀释剂-501，固体颗粒充分溶解形成溶液B，制备复合保护体系；

c.按所述重量配比取液态环氧树脂E-51和活性增韧剂-聚硫橡胶同时放入另一搅拌器中，进行加热，保持搅拌器及其内部物质温度保持在55℃，搅拌均匀，制成液体C；

d.将上述制备好的胶状体A和溶液B倒入液体C中搅拌30分钟，静放后再搅拌直到搅拌器中的物体变成乳白色半透明的液体为止，即得甲组份；

二.乙组份的制备：

将按所述比例称取的端氨基聚氧化丙烯醚和二苯胍混合放在85℃的容器中静放40分钟后轻轻搅拌均匀，再冷却至室温，继续搅拌30分钟，即得乙组份；

实施例三

桥梁动态结构胶的配方与重量配比：

甲组份：液态环氧树脂E-51为100份；刚性粒子增韧剂-气相法白炭黑1.5份；抗氧化剂-2，6二叔丁基对甲酚1.5份；紫外线吸收剂-uv-9为1份；活性增韧剂-聚硫橡胶为1份；活性稀释剂-501为3份；硅烷偶联剂-KH-560为1.5份；乙组份：固化剂-端氨基聚氧化丙烯醚为20份；促进剂-二苯胍为2份。

其制备方法包括下述步骤：

一.甲组份的制备：

a.按所述重量配比取刚性粒子增韧剂-气相法白炭黑，将气相法白炭黑放在搅拌器中用8份的丙酮进行调配，使其呈糊状；再加入符合所述重量配比的硅烷偶联剂-KH-5 60进行搅拌使刚性增韧粒子活化，制成胶状体A；

c.按所述重量配比取液态环氧树脂E-51和活性增韧剂-聚硫橡胶同时放入另一搅拌器中，进行加热，保持搅拌器及其内部物质温度保持在5℃，搅拌均匀，制成液体C；

d.将上述制备好的胶状体A和溶液B倒入液体C中搅拌15分钟，静放后再搅拌直到搅拌器中的物体变成乳白色半透明的液体为止，即得甲组份；

二.乙组份的制备：

实施例四

桥梁动态结构胶的配方与重量配比：

甲组份：液态环氧树脂E-44为90份；刚性粒子增韧剂-气相法白炭黑为1.8份；抗氧化剂-2，6丁基对甲酚为1份；紫外线吸收剂-uv-9为1份；活性增韧剂-聚硫橡胶为1份；活性稀释剂-501为2.5份；硅烷偶联剂-KH-560为1份；乙组份：端氨基聚氧化丙烯醚为24份；二苯胍为2.6份。

其制备方法同实施例三。

实施例五

桥梁动态结构胶的配方与重量配比：

甲组份：液态环氧树脂E-44为110份；刚性粒子增韧剂-气相法白炭黑为1.2份；抗氧化剂-2，6丁基对甲酚为1.3份；紫外线吸收剂-uv-9为1.3份；活性增韧剂-聚硫橡胶为1.3份；活性稀释剂-501为3.2份；硅烷偶联剂-KH-560为1.2份；乙组份：端氨基聚氧化丙烯醚为25份；二苯胍为2.7份。

其制备方法同实施例三。

实施例六

桥梁动态结构胶的配方与重量配比：

甲组份：液态环氧树脂E-51为100份；刚性粒子增韧剂-气相法白炭黑为1.2份；抗氧化剂-天然迷迭香1.3份；紫外线吸收剂-uv-9为1.3份；活性增韧剂-聚硫橡胶为1.3份；活性稀释剂-501为3.2份；硅烷偶联剂-KH-560为1.2份；乙组份：改性氨类固化剂5784为30份DMP30为3份。

其制备方法同实施例二。

实施例七

桥梁动态结构胶的配方与重量配比：

甲组份：液态环氧树脂E-51为100份；刚性粒子增韧剂-气相法白炭黑为1.6份；抗氧化剂-天然迷迭香0.8份；紫外线吸收剂-uv-9为0.8份；活性增韧剂-聚硫橡胶为1.6份；活性稀释剂-501为3.2份；硅烷偶联剂-KH-560为1.6份；乙组份：端氨基聚氧化丙烯醚为36份；二苯胍为3.5份。

其制备方法同实施例二。

实施例八

桥梁动态结构胶的配方与重量配比：

甲组份：液态环氧树脂E-51为100份；刚性粒子增韧剂-气相法白炭黑为1.2份；抗氧化剂-天然迷迭香1.3份；紫外线吸收剂-uv-9为1.3份；活性增韧剂-聚硫橡胶为1.3份；活性稀释剂-501为3.2份；硅烷偶联剂-KH-560为1.2份；乙组份：端氨基聚氧化丙烯醚为36份；二苯胍为3.6份。

其制备方法同实施例二。

甲、乙组份混合后的初始粘度为0.8±0.05Pa.s，固化后胶的抗拉强度大于45MPa，抗压强度大于80MPa，抗弯强度大于50MPa，拉伸剪切强度大于10MPa，正拉粘结强度大于2.5Mpa，且不小于被加固混凝土抗拉强度标准值。

表一：实施例一、二、三、四与国内、国外同类产品的性能测试数据

实验项目	实验条件	国外产品	国内产品	实施例一	实施例二	实施例三	实施例四
实验项目	实验条件	国外产品	国内产品	实施例一	实施例二	实施例三	实施例四	拉伸强度(Mpa)	常温7天	42.0	39.2	59.2	52.3	53.5	52.9
拉伸模量(Mpa)	常温7天	3.01×10³	2.94×10³	3.46×10³	3.24×10³	3.21×10³	3.19×10³	拉伸强度(Mpa)	常温7天	42.0	39.2	59.2	52.3	53.5	52.9
拉伸模量(Mpa)	常温7天	3.01×10³	2.94×10³	3.46×10³	3.24×10³	3.21×10³	3.19×10³	断裂伸长率	常温7天	1.3	1.6	2.2	2.1	1.9	1.9
压缩强度(Mpa)	常温7天	105.0	95.0	102.0	102.0	101.0	99.0	断裂伸长率	常温7天	1.3	1.6	2.2	2.1	1.9	1.9
压缩强度(Mpa)	常温7天	105.0	95.0	102.0	102.0	101.0	99.0	弯曲强度(Mpa)	常温7天	76.0	68.0	92.1	91.6	92.3	91.0
拉伸剪切强度	常温7天	10.2	10.5	10.6	11.2	11.1	1.02	弯曲强度(Mpa)	常温7天	76.0	68.0	92.1	91.6	92.3	91.0
拉伸剪切强度	常温7天	10.2	10.5	10.6	11.2	11.1	1.02	纤维布与砼粘结强度	常温3天	C4砼破坏	C4砼破坏	C4砼破坏	C4砼破坏	C4砼破坏	C4砼破坏
人工加速抗拉强度(Mpa)	GB/T16422-1999人工加速老化500小时	38.3	36.1	59.6	52.3	54.1	54.0	纤维布与砼粘结强度	常温3天	C4砼破坏	C4砼破坏	C4砼破坏	C4砼破坏	C4砼破坏	C4砼破坏
人工加速抗拉强度(Mpa)	GB/T16422-1999人工加速老化500小时	38.3	36.1	59.6	52.3	54.1	54.0	人工加速老化粘结强度	GB/F16422-1999人工加速老化500小时	C4砼破坏	2.6Mpa纤维布和砼接触面断裂	C4砼破坏	C4砼破坏	C4砼破坏	C4砼破坏

Claims

1.桥梁动态结构胶，其特征在于它是由甲、乙两组原料按下述重量配比构成：

甲组份：

双酚A二缩水甘油醚型环氧树脂 80-120份

刚性粒子增韧剂—气相法白炭黑 1-2份；

抗氧化剂 0.5-2份；

2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮 0.5-1.5份；

活性增韧剂—聚硫橡胶 0.5-2份；

环氧丙烷丁基醚 2-4份；

γ-缩水甘油氧化丙基三甲氧基硅烷 0.5-2份；

乙组份：

端氨基聚氧化丙烯醚 18-36份；

二苯胍或2，4，6-三(二甲胺基甲基)苯酚 2.4-4.0份；

上述原料使用配比为：甲组份∶乙组份＝2.5-4.5∶1。

2.根据权利要求1所述的桥梁动态结构胶，其特征在于所述的双酚A缩水甘油醚型环氧树脂为E-44液态环氧树脂或E-51液态环氧树脂。

3.根据权利要求1所述的桥梁动态结构胶，其特征在于所述的抗氧化剂可以是2，6-二叔丁基-4-甲酚或天然迷迭香。

4.一种桥梁动态结构胶的制备方法，其特征在于它是由甲、乙两组原料按下述重量配比构成：

甲组份：

双酚A二缩水甘油醚型环氧树脂 100-120份

刚性粒子增韧剂—气相法白炭黑 1-2份；

抗氧化剂 0.5-2份；

2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮 0.5-1.5份；

活性增韧剂—聚硫橡胶 0.5-2份；

环氧丙烷丁基醚 2-4份；

γ-缩水甘油醚基丙基三甲氧基硅烷 0.5-2份；

乙组份：

端氨基聚氧化丙烯醚 18-36份；

二苯胍或2，4，6-三(二甲胺基甲基)苯酚 2.4-4.0份；

上述原料使用配比为：甲组份∶乙组份＝2.5-4.5∶1；

其制备方法包括下列步骤：

一.甲组份的制备：

a.按所述重量配比取刚性粒子增韧剂—气相法白炭黑，将气相法白炭黑放在搅拌器中用4-8份的丙酮进行调配，使其呈糊状；再加入符合所述重量配比的γ-缩水甘油醚基丙基三甲氧基硅烷进行搅拌使刚性增韧粒子活化，制成胶状体A；

b.按所述重量配比取抗氧化剂和2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮混合之后加入符合所述重量配比的环氧丙烷丁基醚，固体颗粒充分溶解形成溶液B，制备复合保护体系；

c.按所述重量配比取液态双酚A二缩水甘油醚型环氧树脂和活性增韧剂—聚硫橡胶同时放入另一搅拌器中，进行加热，使搅拌器及其内部物质温度保持在50～60℃，搅拌均匀，制成液体C；

二.乙组份的制备：

按所述重量配比取固化剂端氨基聚氧化丙烯醚和促进剂二苯胍或2，4，6-三(二甲胺基甲基)苯酚混合放在65-85℃的容器中静放35-55分钟后轻轻搅拌均匀，再冷却至室温，继续搅拌20-40分钟，即得乙组份；