本發明涉及一種地下工程裂縫堵漏補強膠粘劑,特別涉及一種用于地下工程滲漏裂縫堵漏補強的雙固化環氧樹脂-乙烯基酯樹脂互穿網絡復合膠粘劑;屬于建筑材料領域。
背景技術:
隨著國民經濟的發展,我國已進入地下工程建設的飛速發展階段,統計表明,我國已成為世界隧道及地下工程建設規模和建設速度第一大國。長期以來,人們對地鐵隧道等地下工程防水技術的復雜性、綜合性認識不足,在設計、選材、施工中的方法不當,加之其他自然因素,如基礎不均勻沉陷、地震、結構變形、膨脹等原因,使得已竣工或在建地鐵隧道工程出現不同程度的滲漏水問題。在地下水的侵蝕和滲透作用下,混凝土結構的安全性和耐久性會受到嚴重影響,所以必須妥善地解決地下工程滲水問題。目前用于地下工程的防滲堵漏材料大多采用單組分水溶性聚氨酯、丙烯酸鹽以及丙凝等化學灌漿材料。這些漿材具有一定的吸水溶脹功能,在裂縫中固化后,其固結體遇水可反復膨脹,達到止水堵漏的效果。但由于這些漿材固結后強度比較低,耐鹽性較差,耐久性差,所以會出現反復滲漏,且也不適合應用在建筑物的補強加固方面。
專利號CN102775737A公布了一種無溶劑型彈性環氧灌漿材料,該無溶劑型彈性環氧灌漿材料,具有環保、可灌性好、操作時間適宜的特點,且固化物具有適宜的彈性變形能力和優異的力學性能,特別適合應用于軌道交通、地鐵建設中混凝土裂縫修補以及防滲堵漏。該材料的可操作時間很長,難以滿足快速堵漏的要求,在進行裂縫修補時,由于該材料的可操作時間很長,漿料在未固化之前就很可能在壓力水和自身重力的作用下從裂縫中流出從而使漿料不能充盈裂縫,影響該材料的堵漏效果。專利號CN103756605A公布了一種低溫快固乙烯基樹脂堵漏材料,該材料粘度低,低溫固化快,早期強度高,抗壓強度高、粘接強度高,收縮率較低,且固結體具有一定的韌性。但該材料是一種純乙烯基樹脂材料只發生自由基聚合反應,乙烯基樹脂材料與濕面混凝土粘接強度低,而地下工程裂縫基本上都有明水,會明顯影響該材料的堵漏效果。
技術實現要素:
針對已有技術存在的缺點,本發明的目的是在于提供一種固化速度快,且具有優異耐老化性能、與濕面混凝土粘接強度高,柔韌性好、斷裂伸長率高等優點的環氧樹脂-乙烯基酯樹脂互穿網絡復合膠粘劑。
為了實現上述技術目的,本發明提供了一種用于地下工程裂縫堵漏補強的雙固化環氧樹脂-乙烯基酯樹脂膠粘劑,該膠粘劑包括質量比為1:0.4~0.6的A組分和B組分;
A組分包括以下質量份組份:環氧樹脂100份;柔性環氧樹脂20~40份;乙烯基酯樹脂60~80份;不飽和環氧化合物15~20份;稀釋劑15~30份;偶聯劑1~2份;阻聚劑0.1~0.3;促進劑1~4;消泡劑0.1~0.5;
B組分包括以下質量份組份:改性酮亞胺固化劑100份;引發劑4~8份。
優選的方案,改性酮亞胺固化劑由脂肪族酮和二元伯胺經過脫水反應得到。
較優選的方案,脂肪族酮包括4-甲基-2-戊酮、3-甲基-2-戊酮、3-甲基-2-丁酮、3,3-二甲基-2-丁酮中至少一種。
較優選的方案,二元伯胺包括1,2-二(氨甲基)環己烷、1,3-二(氨甲基)環己烷、1,4-二(氨甲基)環己烷、間苯二甲胺、1,6-己二胺中至少一種。
優選的方案,乙烯基酯樹脂由雙酚A型環氧樹脂與甲基丙烯酸反應得到。
優選的方案,環氧樹脂包括雙酚F環氧樹脂和/或雙酚A環氧樹脂。
優選的方案,柔性環氧樹脂包括聚二醇二縮水甘油醚樹脂。
優選的方案,不飽和環氧化合物至少包含一個環氧官能團和至少一個烯鍵式不飽和基團。如甲基丙烯酸縮水甘油酯和殼牌公司的EPON 8111樹脂。
優選的方案,稀釋劑包括環氧樹脂稀釋劑和乙烯基酯樹脂稀釋劑。
較優選的方案,環氧樹脂稀釋劑包括丁基縮水甘油醚、苯基縮水甘油醚、C12~C14烷基縮水甘油醚中至少一種。
較優選的方案,乙烯基酯樹脂稀釋劑包括苯乙烯和/或a-甲基苯乙烯。
優選的方案,偶聯劑包括硅烷偶聯劑。
優選的方案,消泡劑包括有機硅消泡劑。
優選的方案,阻聚劑包括對苯二酚和/或2,6-二叔丁基對甲酚。這些阻聚劑能有效阻止A組分中的乙烯基酯樹脂自聚合。
優選的方案,引發劑包括過氧化甲乙酮、過氧化環己酮、過氧化乙酰丙酮中至少一種。
優選的方案,促進劑包括環烷酸鈷、環烷酸錳、辛酸鈷中至少一種。這些促進劑能促進自由基反應。
本發明技術方案的關鍵是在于將含雙鍵和環氧基的樹脂及聚合單體同時引入膠粘劑配方,大量實驗表明:膠粘劑在使用過程中,乙烯基酯樹脂、不飽和環氧化合物及乙烯基酯樹脂稀釋劑等含有的不飽和雙鍵在引發劑及促進劑的作用下發生自由基聚合反應,自由基聚合具有反應快速、劇烈的特點,能快速初步固化成固結體,在遇到水的條件下,酮亞胺固化劑水解成胺化合物,與環氧樹脂、柔性環氧樹脂及自由基聚合生成的固化物產物(其中的環氧基團由不飽和環氧化合物引進)發生環氧開環聚合反應,進一步交聯固化形成環氧樹脂-乙烯基酯樹脂互穿網絡固結體,達到堵漏補強的效果。因此,該膠粘劑不但體現出超快速固化的特點,同時還具備了環氧樹脂耐老化性能優異、與濕面混凝土粘接強度高,柔性環氧樹脂柔韌性好、斷裂伸長率高等優異性能;特別適用于地下工程滲漏裂縫的堵漏補強。
與現有技術相比,本發明的技術方案具有以下優點及有益效果:
本發明技術方案提供的膠粘劑可進行自由基聚合和環氧開環聚合雙重固化。其先發生自由基聚合,具有固化速度快,能快速堵漏的特點,使施工簡單方便;然后在裂縫中水的作用下,進一步發生環氧固化交聯反應,大大增強了自由基聚合固化體系的固化強度,形成環氧樹脂-乙烯基酯樹脂互穿網絡固結體。酮亞胺固化的環氧體系體現出環氧樹脂膠粘劑優異的耐老化性能,以及與濕面混凝土粘接強度高,柔性環氧樹脂柔韌性好、斷裂伸長率高等優異性能。采用的膠粘劑可以在潮濕或水下進行固化,與濕面混凝土粘接強度高;且引入了柔性環氧樹脂進行增韌,使膠粘劑柔韌性好、斷裂伸長率高,膠粘劑固化后抗壓強度高,對裂縫混凝土有一定的補強作用,特別適用于地下工程滲漏裂縫的堵漏補強。
具體實施方式
下面結合實例對本發明作進一步說明,但不是對本發明權利要求的保護范圍進一步限定。
實施例1
酮亞胺固化劑的制備:將2mol 3-甲基-2-丁酮、1mol 1,2-二(氨甲基)環己烷加熱至120℃反應2h,然后蒸餾出小分子物質,這樣就得到目標產物。
A組分由如下質量份數的組份混合攪拌得到:170雙酚F樹脂100,聚乙二醇二縮水甘油醚30,陶氏化學Derakane 411樹脂75,甲基丙烯酸縮水甘油酯18,苯基縮水甘油醚10,苯乙烯10,KH560 1,對苯二酚0.15,環烷酸鈷2.3,BYK-A530 0.2。
B組分是由以下質量份數的組份混合攪拌得到:改性酮亞胺固化劑100,過氧化甲乙酮6。
A與B組分的質量比為1:0.5。
實施例2
酮亞胺固化劑的制備:將2mol 3,3-二甲基-2-丁酮、1mol 1,3-二(氨甲基)環己烷加熱至120℃反應2h,然后蒸餾出小分子物質,這樣就得到目標產物。
A組分由如下質量份數的組份混合攪拌得到:CYD-128雙酚A環氧樹脂100,聚丙二醇二縮水甘油醚35,陶氏化學Derakane 411樹脂72,EPON 8111樹脂15,丁基縮水甘油醚15,苯乙烯12,KH560 1.5,對苯二酚0.15,環烷酸鈷1.8,BYK-A530 0.3。
B組分是由以下質量份數的組份混合攪拌得到:改性酮亞胺固化劑100,過氧化甲乙酮7。
A與B組分的質量比為1:0.48。
實施例3
酮亞胺固化劑的制備:將2mol 4-甲基-2-戊酮、1mol 1,3-二(氨甲基)環己烷加熱至120℃反應2h,然后蒸餾出小分子物質,這樣就得到目標產物。
A組分由如下質量份數的組份混合攪拌得到:170雙酚F樹脂50,CYD-128雙酚A環氧樹脂50,聚乙二醇二縮水甘油醚35,亞什蘭化學Hetron 922樹脂75,甲基丙烯酸縮水甘油酯16,C12~C14烷基縮水甘油醚14,a-甲基苯乙烯14,KH5601,2,6-二叔丁基對甲酚0.15,辛酸鈷3.1,BYK-A530 0.25。
B組分是由以下質量份數的組份混合攪拌得到:改性酮亞胺固化劑100,過氧化環己酮4。
A與B組分的質量比為1:0.52。
相對于實施例1的對比例1
酮亞胺固化劑的制備:將2mol 3-甲基-2-丁酮、1mol 1,2-二(氨甲基)環己烷加熱至120℃反應2h,然后蒸餾出小分子物質,這樣就得到目標產物。
A組分由如下質量份數的組份混合攪拌得到:170雙酚F樹脂100,聚乙二醇二縮水甘油醚0,陶氏化學Derakane 411樹脂75,甲基丙烯酸縮水甘油酯18,苯基縮水甘油醚10,苯乙烯10,KH560 1,對苯二酚0.15,環烷酸鈷1.5,BYK-A5300.2。
B組分是由以下質量份數的組份混合攪拌得到組成:改性酮亞胺固化劑100,過氧化甲乙酮6。
A與B組分的質量比為1:0.48。
相對于實施例1的對比例2
由如下質量份數的組分混合攪拌得到:170雙酚F樹脂100,聚乙二醇二縮水甘油醚30,陶氏化學Derakane 411樹脂75,甲基丙烯酸縮水甘油酯18,苯基縮水甘油醚10,苯乙烯10,KH560 1,對苯二酚0.15,環烷酸鈷1.5,BYK-A5300.2,過氧化甲乙酮3。
將實施例和對比例的膠粘劑按照比例攪拌均勻成型試件,膠粘劑的可操作時間、初始粘度、抗壓強度、伸長率、濕粘接強度的測試方法參照標準《JC/T 1041混凝土裂縫用環氧樹脂灌漿材料》進行測定。實施例和對比例的測試結果對比見下表。