專利名稱：環保型高分子植筋材料的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種環保型高分子植筋材料。廣泛用于鋼筋栽植于混凝土的工程中，也可作為鋼筋混凝土的修補材料。
背景技術：
在傳統的鋼筋栽植中，通常采用下述兩種方法1，無機材料澆注栽植法；2，含有揮發性有機溶劑的有機樹脂澆注法。
上述兩種方法的缺點是無機材料澆注栽植法施工周期長，由于混凝土材料自身的毛細現象，易使水分滲入，使鋼筋腐蝕，影響建筑物的壽命；采用含有揮發性有機溶劑的有機樹脂澆注法，因有機溶劑的揮發，產生難聞的刺激性氣味，對于環境和操作人員都有很大的危害。目前國內外所見的植筋材料大都是丙烯酸、環氧樹脂等溶劑型，其普遍含有有機揮發溶劑，在使用過程中產生大量的有害氣體，所產生的有害揮發成份對環境和現場操作人員有污染。特別在低溫環境條件下，由于其脆性溫度高，耐低溫性差，拉伸強度低，材料脆性較大，抗拉，抗震性能差，澆注體易斷裂破碎。
發明內容
本發明目的在于提供一種環保型高分子植筋材料。
本發明所要解決的技術問題在于需克服傳統無機材料澆注法施工周期長，防止因混凝土材料自身的毛細現象滲入水分而使鋼筋腐蝕而影響建筑物的壽命；有機樹脂澆注法對環境的污染，耐溫差等技術上的不足，提供一種不含苯，甲醛等揮發性有機溶劑，無毒害物質；與鋼筋混凝土結合性能優異，高拉伸強度，耐寒耐低溫，減震緩沖，且結構性好的環保型高分子植筋材料。
本發明解決上述技術問題采取的技術方案是一種環保型高分子植筋材料，為反應型雙組份無溶劑植筋材料。其中，該高分子植筋材料以重量份計。
A組份包括端羥基預聚體 20～60端羥基多元醇 5～20植物油 5～20增塑劑 0～10填料 30～60催化劑 0.01～1抗氧化劑 0.01～0.5其中，所述的端羥基預聚體為端羥基聚酯型聚氨酯預聚體或端羥基聚醚型聚氨酯預聚體，所述的端羥基多元醇為聚酯型多元醇或聚醚型多元醇，所述的催化劑為二月硅酸二丁基錫、辛酸亞錫、硫醇二丁錫、二醋酸二丁基錫中的一種或其組合。
B組份為異氰酸酯類交聯劑10～20份。
本發明特點是A組份包含有三個主種成份，即大分子端羥基預聚體、中分子端羥基多元醇和小分子植物油與B組份異氰酸酯交聯成植筋材料，小分子植物油對建筑材料有優異的滲透性，由于將植物油做為一種反應成分引入，使得本發明植筋材料與混凝土材料的相容性好，親和力強。
本發明材料具有結構力強、固化溫度低、固化時間短、強度高、耐低溫、無毒、無揮發份的特點，在低溫環境下也有很好的彈性。
在上述方案基礎上，所述的端羥基預聚體是由40～80重量份端羥基多元醇與5～10重量份的二苯基甲烷二異氰酸酯制備，所述的端羥基多元醇官能度為2～3，二苯基甲烷二異氰酸酯的官能度2～2.1。
所述的異氰酸酯類交聯劑為4，4’-二苯基甲烷二異氰酸酯、2，4’-二苯基甲烷二異氰酸酯、2，2’-二苯基甲烷二異氰酸酯、鄰聯甲苯二異氰酸酯中的一種或其組合物。
所述的植物油為未經處理的蓖麻油、酯交換改性蓖麻油、大豆油多元醇、棕櫚油多元醇中的一種或其組合。
所述的增塑劑為鄰苯二甲酸二異辛酯、鄰苯二甲酸二異壬酯、鄰苯二甲酸二異癸酯、鄰苯二甲酸二十一烷酯、脂肪族二酸酯、癸二酸二丁酯、環狀碳酸酯中的一種或其組合。
所述的填料為重質碳酸鈣、輕質碳酸鈣、高嶺土、蒙脫土、石英砂中的一種或其組合。
所述的抗氧化劑為四亞甲基(3，5-二叔丁基-4-羥基苯丙酸)甲酯、三甘醇雙-[3-(3-叔丁基-4-羥基-5-甲基苯基)丙酸酯]、2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚、2，6-二叔丁基對甲酚中的一種或其組合。
所述的交聯劑為4，4’-二苯基甲烷二異氰酸酯、2，4’-二苯基甲烷二異氰酸酯、2，2’-二苯基甲烷二異氰酸酯、鄰聯甲苯二異氰酸酯、多亞甲基多苯基異氰酸酯中的一種或其組合。
本發明所述的環保型高分子植筋材料可廣泛用作植筋劑、鋼筋混凝土修補劑等。
本發明環保型高分子植筋材料的制備方法是1、端羥基預聚體的制備將端羥基多元醇置于反應器中，攪拌加溫至80～90℃，加入二苯基甲烷二異氰酸酯保溫攪拌0.5～2小時，至反應完全，冷卻至常溫。
2、A組份的制備按上述配方稱取各個組份，先將端羥基預聚體放入攪拌器中，然后加入端羥基多元醇、植物油、增塑劑、填料、催化劑、抗氧劑，加熱攪拌混合1～2小時，制成A組份；上述制備的A組份與B組份異氰酸酯交聯劑反應得到本發明的環保型高分子植筋材料。
本發明為反應型雙組份植筋材料，A、組份分別置于適用于雙組份手動注射槍的兩個容器內，使用時雙組份一起擠出，反應固化后將鋼筋與混凝土緊密結合為一體.形成本發明的植筋材料。
本發明在應用中應保持工作表面清潔、沒有浮灰、油脂、油污、臟物及其他阻礙粘接的物質。基材和工具上多余植筋材料殘留物固化前可用有機溶劑清洗，如丙酮等；固化后只能用機械方法清除。
本發明的有益效果是1、本發明以聚氨酯高分子材料為結構基，以熱穩定型無機填料為輔助材料，適用于地基、梁、柱、堤壩、板面等，包括混凝土、石材、磚等材料的加固和加強，作植筋劑或混凝土建筑上的修補材料；2、剛性及模量高，強度高，低溫尺寸穩定性好；3、該植筋材料內不含苯酚，甲醛等有害物質，無毒，無害，無揮發性有機溶劑，對人體和環境不會造成傷害；4、具有防水解，防腐蝕，抗震，絕緣，韌性大，不易破碎等特性；5、可低溫施工，低溫固化，固化時間短，結構性好；6、耐候性好，該材料固化后形成一種高強度的彈性體材料，適于在-50～120℃的環境溫度中使用，特別是在-50～-40℃的低溫條件下其物理性能仍保持不變，與混凝土結合后該彈性材料起到減震緩沖的彈性體的作用；7、可作為建材修補劑使用，與混凝土、瓷磚、陶瓷、石材、木材、金屬等結合性好。
具體實施例方式
實施例11、端羥基預聚體的制備將75重量份的端羥基聚醚型多元醇(官能度2～3)置于反應器中，攪拌加溫至80～90℃，加入8重量份的二苯基甲烷二異氰酸酯(官能度2～2.1)保溫攪拌反應0.5～小時，至反應完全，冷卻至常溫。
2、A組份的制備取上述1步驟中制得的端羥基預聚體20重量份放入攪拌器中，加入端羥基多元醇(官能度2～4)15重量份，蓖麻油18重量份，鄰苯二甲酸二異辛酯7重量份，碳酸鈣40重量份，石英砂20重量份，催化劑0.04重量份，抗氧化劑0.02重量份，加熱攪拌混合1～2小時。
上述制備的A組份與B組份異氰酸酯交聯劑20重量份反應得到本發明的環保型高分子植筋材料。
實施例2A組份的制備取上述實施例1步驟中制得的端羥基預聚體30重量份放入攪拌器中，加入端羥基多元醇(官能度2～4)17重量份，蓖麻油10重量份，鄰苯二甲酸二異辛酯3重量份，碳酸鈣40重量份，石英砂20重量份，催化劑0.04重量份，抗氧化劑0.02重量份，加熱攪拌混合1～2小時。
上述制備的A組份與B組份異氰酸酯交聯劑18.5重量份反應得到本發明的環保型高分子植筋材料。
實施例3A組份的制備
取上述實施例1步驟中制得的端羥基預聚體40重量份放入攪拌器中，加入端羥基多元醇(官能度2～4)20重量份，蓖麻油6重量份，鄰苯二甲酸二異辛酯4重量份，碳酸鈣35重量份，石英砂15重量份，催化劑0.04重量份，抗氧化劑0.02重量份，加熱攪拌混合1～2小時。
上述制備的A組份與B組份異氰酸酯交聯劑18重量份反應得到本發明的環保型高分子植筋材料。
實施例4A組份的制備取上述實施例1步驟中制得的端羥基預聚體45重量份放入攪拌器中，加入端羥基多元醇(官能度2～4)16重量份，蓖麻油7重量份，鄰苯二甲酸二異辛酯2重量份，碳酸鈣35重量份，石英砂15重量份，催化劑0.04重量份，抗氧化劑0.02重量份，加熱攪拌混合1～2小時。
上述制備的A組份與B組份異氰酸酯交聯劑17重量份反應得到本發明的環保型高分子植筋材料。
實施例5A組份的制備取上述實施例1步驟中制得的端羥基預聚體60重量份放入攪拌器中，加入端羥基多元醇(官能度2～4)14重量份，蓖麻油11重量份，碳酸鈣25重量份，石英砂10重量份，催化劑0.04重量份，抗氧化劑0.02重量份，加熱攪拌混合1～2小時。
上述制備的A組份與B組份異氰酸酯交聯劑18重量份反應得到本發明的環保型高分子植筋材料。
本發明材料是一種新型的、環保型的鋼筋栽植材料和混凝土修補材料。
權利要求
1.一種環保型高分子植筋材料，為包括A、B雙組份無溶劑反應型組合物，各組份以重量份計，其中，A組份端羥基預聚體 20～60端羥基多元醇 5～20植物油5～20增塑劑0～10填料 30～60催化劑0.01～1抗氧化劑 0.01～0.5所述的端羥基預聚體為端羥基聚酯型聚氨酯預聚體或端羥基聚醚型聚氨酯預聚體，所述的端羥基多元醇為聚酯型多元醇或聚醚型多元醇；B組份為異氰酸酯類交聯劑10～20份。
2.根據權利要求1所述的環保型高分子植筋材料，其特征在于所述的端羥基預聚體是由40～80重量份的端羥基多元醇與5～10重量份的二苯基甲烷二異氰酸酯制備，所述的端羥基多元醇官能度為2～3，二苯基甲烷二異氰酸酯的官能度2～2.1。
3.根據權利要求1或2所述的環保型高分子植筋材料，其特征在于所述的異氰酸酯類交聯劑為4，4’-二苯基甲烷二異氰酸酯、2，4’-二苯基甲烷二異氰酸酯、2，2’-二苯基甲烷二異氰酸酯、鄰聯甲苯二異氰酸酯中的一種或其組合物。
4.根據權利要求1所述的環保型高分子植筋材料，其特征在于所述的植物油為未經處理的蓖麻油、酯交換改性蓖麻油、大豆油多元醇、棕櫚油多元醇中的一種或其組合。
5.根據權利要求1所述的環保型高分子植筋材料，其特征在于所述的增塑劑為鄰苯二甲酸二異辛酯、鄰苯二甲酸二異壬酯、鄰苯二甲酸二異癸酯、鄰苯二甲酸二十一烷酯、脂肪族二酸酯、癸二酸二丁酯、環狀碳酸酯中的一種或其組合。
6.根據權利要求1所述的環保型高分子植筋材料，其特征在于所述的填料為重質碳酸鈣、輕質碳酸鈣、高嶺土、蒙脫土、石英砂中的一種或其組合。
7.根據權利要求1所述的環保型高分子植筋材料，其特征在于所述的抗氧化劑為四亞甲基(3，5-二叔丁基-4-羥基苯丙酸)甲酯、三甘醇雙-[3-(3-叔丁基-4-羥基-5-甲基苯基)丙酸酯]、2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚、2，6-二叔丁基對甲酚中的一種或其組合。
8.根據權利要求1或2所述的環保型高分子植筋材料，其特征在于所述的催化劑為二月硅酸二丁基錫、辛酸亞錫、硫醇二丁錫、二醋酸二丁基錫中的一種或其組合。
9.根據權利要求1或2所述的環保型高分子植筋材料，其特征在于所述的交聯劑為4，4’-二苯基甲烷二異氰酸酯、2，4’-二苯基甲烷二異氰酸酯、2，2’-二苯基甲烷二異氰酸酯、鄰聯甲苯二異氰酸酯、多亞甲基多苯基異氰酸酯中的一種或其組合。
10.一種針對權利要求1所述的環保型高分子植筋材料的用途，用作植筋劑、鋼筋混凝土修補劑。
全文摘要
一種環保型高分子植筋材料，為反應型雙組份無溶劑植筋材料，包括A組份(以重量份計)端羥基預聚體20～60；端羥基多元醇5～20；植物油5～20；增塑劑0～10；填料30～60；催化劑0.01～1；抗氧化劑0.01～0.5；其中，端羥基預聚體為聚酯型或聚醚型聚氨酯預聚體，端羥基多元醇為聚酯型或聚醚型多元醇；和B組份異氰酸酯類交聯劑10～20份。優點是聚氨酯高分子材料為結構基，熱穩定型無機填料為輔助材料，作植筋劑或混凝土修補材料使用，無毒無害，無揮發性有機溶劑，防水解，防腐蝕，抗震，絕緣，韌性大，不易破碎，結構性好，固化溫度低，時間短，強度高；耐候性好，低溫下保持彈性體作用，作為植筋材料時具有減震體的緩沖應力的作用。
文檔編號C08G18/76GK101089047SQ200710041318
公開日2007年12月19日 申請日期2007年5月25日 優先權日2007年5月25日
發明者孫壽松, 孫壽彬 申請人:上海世鵬聚氨酯科技發展有限公司