[发明专利]一种环境友好型无醛环氧注浆材料及其制备方法与应用

说明书

技术领域

本发明涉及环氧注浆材料，特别是涉及一种环境友好型无醛环氧注浆材料的制备方法与应用。

背景技术

环氧树脂材料由于其优异的力学性能、耐水性、耐腐蚀性、抗冻性能、抗阻尼性能而被广泛应用于各种领域。环氧注浆材料是指以环氧树脂为主要成分，配以稀释剂、固化剂及其他性能调控助剂而制成的低粘度浆液。由于其固结体的优异性能及浆液的低粘度成为目前最重要的一类注浆材料。低粘度的环氧注浆材料易于注入到地层或建筑水泥缝隙中，然后通过原位聚合反应固化成性能优异的固结体，从而达到防渗堵漏补强的目的。以往的环氧注浆材料主要是以糠醛丙酮混合物作为稀释体系，该稀释体系为反应性溶剂，具有初始粘度低、渗透性好，固结体力学性能优异等特点；然而，糠醛是一种毒性较大、易于挥发的化工原料，其在注浆材料中的使用已在欧美国家受到限制。另一方面，糠醛丙酮体系制备的环氧注浆材料为深褐色至黑色材料，难以着色，限制了其在设施表面防护等领域的应用。因此，我们亟待一种既保持着原本环氧注浆材料低粘度、高力学性能的特点，又具有低毒性、颜色较浅，易于着色的新材料。中国发明专利201010597831.3报道了一种环保柔韧性环氧树脂灌浆材料，由于利用了缩水甘油醚活性稀释剂代替糠醛丙酮体系，力学性能有所提高，但其初始粘度大，可灌时间相对较短，可灌性受到限制。

发明内容

本发明是针对现有材料和技术的不足，提供溶剂能够与固化剂发生化学反应，反应性溶剂、固化剂、环氧树脂间形成互穿交联网络，初始粘度低的环境友好型无醛环氧注浆材料及其制备方法。

本发明的另一目的是提供一种环境友好型无醛环氧注浆材料在环氧注浆材料领域及基础设施的混凝土表面防腐、文物修复、地质遗址保护，建筑物的防水防渗或建筑物的加固补强中应用。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

一种环境友好型无醛环氧注浆材料的制备方法：以重量份数计，将20～90份的环氧树脂，10～80份的反应性溶剂，0～5份的界面改性剂混合搅拌得甲组分；将5～80份胺类固化剂，0～80份的固化调控剂，0～32份固化促进剂混合搅拌得到乙组分；将甲、乙组分按照重量比为100∶3～100∶70常温混合，搅拌均匀，得到无醛反应性环氧注浆材料；固化调控剂和固化促进剂不同时为0；

所述的环氧树脂为双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂或端羧基丁腈橡胶改性环氧树脂；

所述的无醛反应性溶剂为酮类和缩水甘油醚类的一种或两种的混合物；所述的酮类为二丙酮醇、丙酮、丁酮、异佛尔酮、甲基异丁基酮、环己酮、双乙烯酮、二甲基丙酮、对甲基苯乙酮和乙酰丙酮中的一种或多种；所述的缩水甘油醚类为十二～十四烷基缩水甘油醚，或者是所述的缩水甘油醚类为丁基缩水甘油醚、苄基缩水甘油醚、烯丙基缩水甘油醚和叔碳酸缩水甘油醚的一种或多种；

所述的界面改性剂为铝酸酯偶联剂、硼酸酯偶联剂、硅烷偶联剂和钛酸酯偶联剂中的一种或多种；

所述的胺类固化剂为乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、N，N-二乙胺基丙胺和3-二丁胺基丙胺中的一种或多种；

所述的固化调控剂为改性胺类固化剂、芳香胺类固化剂和低分子聚酰胺类固化剂中的一种或多种；所述改性胺类固化剂为591^#、593^#、701^#、810^#改性胺类固化剂；所述芳香胺类固化剂为间苯二胺、间苯二甲胺或二氨基二苯甲烷；所述低分子聚酰胺类固化剂为650^#或651^#聚酰胺类固化剂；

所述的固化促进剂为三乙醇胺、二甲基苯胺、2，4，6-三(二甲基氨基甲基)苯酚、2，4，6-三(二甲基氨基甲基)苯酚的三-2-乙基己酸盐，2，4，6-三(二甲基氨基甲基)苯酚的三油酸盐、三苯基膦、甲基四氢苯酐和咪唑中的一种或多种。

进一步地，所述的双酚A型环氧树脂为E-51或E-44。所述的双酚F型环氧树脂为F-51或F-44。以重量份数计，优选将30～80份的环氧树脂，20～60份的反应性溶剂，0～4份的界面改性剂混合搅拌得甲组分。以重量份数计，优选将7～75份胺类固化剂，0～80份的固化调控剂，0～32份固化促进剂混合搅拌得到乙组分；固化调控剂和固化促进剂不同时为0。

一种环境友好型无醛环氧注浆材料，由上述制备方法制得；材料的初始粘度在10～25mPa.s之间，拉伸强度在5.3-10.2MPa之间，压缩强在42.3-89.9MPa之间，粘接强度在1.8-4.6MPa之间。