[发明专利]一种亲水性环氧树脂粘结剂及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种亲水性环氧树脂粘结剂及其制备方法和应用。

背景技术

目前,由于城市生态环境发展的需要，城市地面逐渐由水泥、柏油等不透水的材料覆盖改变为透水性路面材料覆盖。传统方法采用大颗粒骨架和环氧树脂组成。但环氧树脂在使用过程中，由于其亲油性，表面具有憎水性，因此要使环氧树脂具有亲水性，必须设法在其分子链中引入有亲水作用的分子链段或者制备完全溶于水的环氧树脂。但现今市场上存在的水乳化型环氧树脂和可完全溶于水的海因环氧存在树脂用量大，透水制品湿抗压强度较低的缺点。

发明内容：

本发明所要解决的技术问题是提供一种亲水性环氧树脂粘结剂及其制备方法和应用，该亲水性环氧树脂粘结剂价格低廉、合成工艺简单、环保、极性强、可亲水；用于水泥砂浆中，能够形成网状骨架结构，提高水泥制品强度；用于透水性铺装路面，透水效果好，湿抗压强度高。

本发明所要解决的技术问题是通过以下技术方案来实现的：

一种亲水性环氧树脂粘结剂，按重量份由以下组分组成：双酚A型环氧树脂500-950，表面活性剂斯盘1-200，表面活性剂吐温1-200，催化剂0.001-0.005；

所述催化剂为四乙基氯化铵、丁基三苯基溴化磷、苄基三乙基溴化铵、苄基三乙基氯化铵、2-甲基咪唑或其任意组合。

所述的亲水性环氧树脂粘结剂，按重量份由以下组分组成：双酚A型环氧树脂650-850，表面活性剂斯盘50-100，表面活性剂吐温50-100，催化剂0.002-0.004。

所述的亲水性环氧树脂粘结剂，其特征在于：所述表面活性剂斯盘为S-20、S-40、S-60、S-80、S-85或其任意组合。

所述的亲水性环氧树脂粘结剂，其特征在于：所述表面活性剂吐温为T-20、T-40、T-60、T-80、T-85或其任意组合。

所述亲水性环氧粘结剂为双酚A型环氧树脂E-44，E-42，E-35，E-31，E-20，E-14，E-12，E-06，E-03或其任意组合。

所述的亲水性环氧树脂粘结剂的制备方法，由以下步骤组成：

（a）在反应装置中加入双酚A型环氧树脂，进行搅拌；

（b）根据双酚A型环氧树脂的环氧基量，加入表面活性剂斯盘和表面活性剂吐温，搅拌15～30min；

（c）加入催化剂，搅拌15～30min，升温至70-120℃；

（d）控制反应装置内温度在70-120℃之间，进行反应；

（e）取样检测，根据盐酸-丙酮法测定环氧值，当环氧值到达反应理论值，体系降温；

（f）反应结束，降温至60℃，根据盐酸-丙酮法测定环氧值，进一步确认反应完全，出料。

所述的亲水性环氧树脂粘结剂的应用，所述亲水性环氧树脂粘结剂在制备透水性铺装材料和制备高强度水泥制品过程中的应用。

所述的亲水性环氧树脂粘结剂的应用，所述透水性铺装材料由石英砂，普通水泥，亲水性环氧树脂粘结剂，固化剂和水常温下混合而成。

所述的亲水性环氧树脂粘结剂的应用，所述透水性铺装材料通过模具成型，制备成路面砖、路面板、污水过滤预制件。

本发明具有如下优点：

本发明由于采用上述方案，具有如下的优点和有益效果：

①树脂具有活性基团，且具有亲水性，可添加入无机材料中，提高无机材料韧性，降低脆性；

②与树脂型透水砖相比，价格低廉；

③环保型粘结剂：无毒、无味、无污染；

④透水性好：通过环氧树脂改性，使之具有一定亲水性，透水效果好；

⑤应用领域广泛：可直接与石英砂、石子等天然和人造骨料制备透水砖，铺设于人行道、广场和公园等路面形成透水层；也可用于雨水收集、水过滤的透水预制件，进行雨水过滤，降低地下水污染；用于水泥砂浆制品中，提高水泥砂浆制品力学性能。

本发明制备的亲水性环氧树脂粘结剂，在改性水泥过程中的作用原理为：

首先，由于亲水性环氧树脂聚合物具有亲水性，且具有极性强的的特点，随着水泥中水分的减少，亲水性环氧树脂形成具有较高粘结力的膜，由于薄膜的填充作用，改善了硬化水泥浆体的毛细孔结构，从而堵塞砂浆内的孔隙；其次，水泥水化与聚合物成膜同时进行，最后形成水泥浆与聚合物膜相互交织在一起的互穿网络结构，从而改善了浆体的力学性能和耐久性。

在透水性铺装材料产品中原理为：