超強黏性聚合物新材料及超強黏性聚合物新材料制備工藝的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及新材料技術領域，具體的說，是超強黏性聚合物新材料及超強黏性聚合物新材料制備工藝。
【背景技術】
[0002]大型水庫的大壩經常受到高速含沙水流的沖刷。高速含沙水流對大壩混凝土的沖磨和氣蝕破壞是大壩建設和運行中的常見而又重要的問題，提高大壩混凝土的抗沖磨和抗氣蝕能力是解決這一難題的重要途徑。由于大型水庫一般存在水頭高、壩體也高，泄水道內水的流速很大，高速水流夾帶著懸移質和推移質對溢流面混凝土的沖蝕破壞危害性非常大。有些大型水庫大壩的受沖刷部位混凝土建成后不久就由于受高速水流的沖刷而磨損嚴重，必須重新投入大量資金進行維修，而對于大部分水利工程的受沖刷混凝土部位來說，運行一定年限后也往往需要定期進行修補，來保障工程的安全運行。因此，提高抗沖磨混凝土抗磨性能，延長其使用壽命，具有非常重要的意義。
[0003]目前抗沖磨混凝土大多采用高標水泥及較低的水膠比和摻加增強材料的方法來制備，大幅度提高了硬化混凝土的力學性能和抗沖磨強度，但對混凝土的體積穩定性不利，在各大工程實踐中強度等級較高的混凝土收縮和開裂問題顯得比較突出。
【發明內容】
[0004]本發明的目的在于設計出超強黏性聚合物新材料及超強黏性聚合物新材料制備工藝，采用科學合理的制備工藝制備出超強黏性聚合物新材料，該超強黏性聚合物新材料具有優良的抗壓、抗沖、抗滲、抗海水腐蝕等性能，并且該超強黏性聚合物新材料不含有溶劑，可以減小對環境的污染，能夠提高在儲存、運輸和施工的過程中的安全性。
[0005]本發明通過下述技術方案實現:超強黏性聚合物新材料，由環氧樹脂漿料、活性稀釋劑、固化混合物及基料混合后攪拌調和得到；
所述環氧樹脂漿料按重量份數計為16-18份，所述活性稀釋劑按重量份數計為2-4份，所述固化混合物按重量份數計為6-8份，所述基料按重量份數計為70-80份；
所述環氧樹脂漿料由以下重量百分比的原料混合制成:
雙酚A型環氧樹脂E51 42%
改性環氧樹脂44%
有機膨潤土6%
鄰苯二甲酸二辛酯 8%;
所述活性稀釋劑由以下重量百分比的原料混合制成:
環氧氯丙燒12%
脂肪醇50%
多聚醚酯8%
三氯丙烷30% ； 所述固化混合物由以下重量百分比的原料混合制成:
改性酚醛胺84.5%
端羥基液體丁腈橡膠4.5%
2-(3, 4-環氧環己烷基)乙基三乙氧基硅烷 5.2%
苯乙酸月桂醇酯1.3%
間苯二酚；4.5%
所述基料由以下重量百分比的原料混合制成:
普通硅酸鹽水泥27%
石英砂50%
憎水型膨脹珍珠巖9%
石墨精粉5%
絹云母粉9%。
[0006]進一步的為更好的實現本發明，所述改性環氧樹脂由以下方法得到:將環氧樹脂E-44加入密閉反應器中，通入惰性氣體，加熱到85°C，在攪拌狀態下滴加由Pluronic多元醇聚醚和芐基三乙基氯化銨配制的混合液，滴加完畢后升溫到125°C繼續反應2.5小時，冷卻，得到改性環氧樹脂。
[0007]進一步的為更好的實現本發明，所述改性環氧樹脂的制備過程中各原料的用量為:73.55%的環氧樹脂Ε-44、24.9%的Pluronic多元醇聚醚以及0.55%的芐基三乙基氯化銨。
[0008]進一步的為更好的實現本發明，所述改性酚醛胺由以下方法得到:先將乙二胺、間苯二胺和硫脲混合，于52°C條件下攪拌溶解，然后加熱至135°C，回流反應3h，反應結束后再降溫至50°C，回流反應lh，反應結束后，冷卻得到硫脲改性胺；再將甲苯二甲胺、硫脲改性胺和長烷基鏈酚混合，于62.5°C條件下邊攪拌邊分批加入多聚甲醛，加熱至100°C，回流反應3h，然后冷卻、洗滌，得到改性酚醛胺；
在進行所述硫脲改性胺制備過程中各原料的用量為:乙二胺42.5%、間苯二胺30%和硫脲27.5%。
[0009]進一步的為更好的實現本發明，所述改性酚醛胺制備過程中各原料的用量為:甲苯二甲胺38.2%、硫脲改性胺33.5%、長烷基鏈酚21.5%以及多聚甲醛6.8%。
[0010]進一步的為更好的實現本發明，所述石英砂包括粒徑為0.3mm?0.5mm的細砂、粒徑為Imm?2mm的中砂和粒徑為2mm?4mm的粗砂。
[0011 ] 進一步的為更好的實現本發明，所述憎水型膨脹珍珠巖的粒徑為2_3mm，石墨精粉的粒徑為42-48 μ m，絹云母粉的粒徑為60_90 μ m。
[0012]超強黏性聚合物新材料制備工藝，包括以下步驟:
1)按重量百分比取73.55%的環氧樹脂Ε-44、24.9%的Pluronic多元醇聚醚以及0.55%的芐基三乙基氯化銨，將環氧樹脂Ε-44加入密閉反應器中，通入惰性氣體，加熱到85°C，在攪拌狀態下滴加由Pluronic多元醇聚醚和芐基三乙基氯化銨配制的混合液，滴加完畢后升溫到125°C繼續反應2.5小時，冷卻，得到改性環氧樹脂；
2)按重量百分比取42%的雙酚A型環氧樹脂E51、44%的改性環氧樹脂、6%的有機膨潤土和8%的鄰苯二甲酸二辛酯，混合后攪拌均勻，得到環氧樹脂漿料，備用； 3)按照重量百分比取12%的環氧氯丙烷，50%的脂肪醇，8%的多聚醚酯和30%的三氯丙烷，混合后攪拌均勻，得到活性稀釋劑，備用；
4)按照重量百分比取乙二胺42.5%、間苯二胺30%和硫脲27.5%，先將乙二胺、間苯二胺和硫脲混合，于52°C條件下攪拌溶解，然后加熱至135°C，回流反應3h，反應結束后再降溫至50°C，回流反應lh，反應結束后，冷卻得到硫脲改性胺，備用；
5)按照重量百分比取甲苯二甲胺38.2%、硫脲改性胺3.5%、長烷基鏈酚21.5%以及多聚甲醛6.8%，將甲苯二甲胺、硫脲改性胺和長烷基鏈酚混合，于62.5°C條件下邊攪拌邊分批加入多聚甲醛，加熱至100°C，回流反應3h，然后冷卻、洗滌，得到改性酚醛胺，備用；
6)按照重量百分比取84.5%的改性酚醛胺、4.5%的端羥基液體丁腈橡膠、5.2%的2-(3, 4-環氧環己烷基)乙基三乙氧基硅烷、1.3%的苯乙酸月桂醇酯和4.5%的間苯二酚，混合后攪拌均勻，得到固化混合物，備用；
7)按照重量份數取:27%的普通硅酸鹽水泥、50%的石英砂、9%的憎水型膨脹珍珠巖、5%的石墨精粉和9%的絹云母粉，混合后攪拌均勻，得到基料，備用；
8)施工時，按照重量份數取16-18份的環氧樹脂漿料、2-4份的活性稀釋劑、6-8份的固化混合物以及70-80份的基料混合后攪拌調和得到超強黏性聚合物新材料。
[0013]本發明與現有技術相比，具有以下優點及有益效果:
本發明采用科學合理的制備工藝制備出超強黏性聚合物新材料，該超強黏性聚合物新材料具有優良的抗壓、抗沖、抗滲、抗海水腐蝕等性能，并且該超強黏性聚合物新材料不含有溶劑，可以減小對環境的污染，能夠提高在儲存、運輸和施工的過程中的安全性。
[0014]本發明的超強黏性聚合物新材料包括石英砂和硅酸鹽水泥等骨料，骨料在砂漿中起到了填實、抗壓的作用，并且由于石英砂屬于無機材料，因此添加石英砂能夠進一步改善絕緣性能和防腐性能，骨料通過環氧樹脂的固化將其固定在三維網絡結構中，再加上固化劑來提高環氧砂漿的韌性，從而使得超強黏性聚合物新材料具有良好的抗沖耐磨性能和耐久性。
[0015]本發明的超強黏性聚合物新材料中采用了雙酚A型環氧樹脂E51和改性環氧樹脂以一定的比例混配。環氧樹脂分子中含有極性高且不易水解的脂肪族烴基和醚鍵，使其在潮濕狀態下對各種底材有較高的附著力，而且耐腐蝕性能也很高。另外雙酚A型環氧樹脂又因其結構為剛性的苯核和柔性的烴鏈交替排列，從而賦予固化物較好的物理機械性能。雙酚A型環氧樹脂E51樹脂分子量低一些，粘度小，利于水下澆筑，且與溶劑的相容性較好，其環氧值高，與固化劑反應交聯度大，形成的固化物強度大，但其脆性較大，影響固化物的抗剪性能。改性環氧樹脂為Pluronic多元醇聚醚改性環氧樹脂，Pluronic多元醇聚醚為Ε0/Ρ0嵌段共聚物，具有一定的表面活性，采用Pluronic多元醇聚醚與環氧樹脂進行開環接枝的反應，在改進固結體彈性的同時能增加體系的表面活性，起到趕水的作用，也增強了固結體與混凝土潮濕面粘結力，所以本發明中采用兩種環氧樹脂配合使用，達到相互改性的效果。
[0016]本發明的超強黏性聚合物新材料中加入了憎水型膨脹珍珠巖和石墨精粉，憎水型膨脹珍珠巖具有憎水作用，再加上外加的壓荷負載，使得環氧砂漿層與混凝土之間的水層被排擠出去，使環氧砂漿層具有很好的防水性，石墨精粉能夠提高砂漿的和易性，并且能夠提高超強黏性聚合物新材料的強度。
[0017]本發明的超強黏性聚合物新材料中對骨料(基料)中各個成分的粒徑進行了優化，采用該級配的骨料可有效調節環氧砂漿固化物的流動性，增強施工的可操作性。
【具體實施方式】
[0018]下面結合實施例對本發明作進一步地詳細說明，但本發明的實施方式不限于此。
[0019]實施例1:
超強黏性聚合物新材料，由環氧樹脂漿料、活性稀釋劑、固化混合物及基料混合后攪拌調和得到；
所述環氧樹脂漿料按重量份數計為16-18份，所述活性稀釋劑按重量份數計為2-4份，所述固化混合物按重量份數計為6-8份，所述基料按重量份數計為70-80份；
所述環氧樹脂漿料由以下重量百分比的原料混合制成:
雙酚A型環氧樹脂E51 42%
改性環氧樹脂44%
有機膨潤土6%
鄰苯二甲酸二辛酯 8%;
所述活性稀釋劑由以下重量百分比的原料混合制成:
環氧氯丙燒12%
脂肪醇50%
多聚醚酯8%
三氯丙烷30% ；
所述固化混合物由以下重量百分比的原料混合制成:
改性酚醛胺84.5%
端羥基液體丁腈橡膠4.5%
2-(3, 4-環氧環己烷基)乙基三乙氧基硅烷 5.2%
苯乙酸月桂醇酯1.3%
間苯二酚；4.5%
所述基料由以下重量百分比的原料混合制成:
普通硅酸鹽水泥27%
石英砂50%
憎水型膨脹珍珠巖9%
石墨精粉5%<