專(zhuān)利名稱(chēng)：含丁苯乳液的環(huán)氧樹(shù)脂增韌促進(jìn)劑以及高含量水性環(huán)氧樹(shù)脂乳液的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于道路橋梁和建筑物加固和養(yǎng)護(hù)的環(huán)氧樹(shù)脂乳液組合 物，尤其是涉及一種含烯烴聚合物乳液的丁苯乳液、能改善粘結(jié)性能及增強(qiáng)韌 性的的高含量水性環(huán)氧樹(shù)脂乳液材料。
技術(shù)背景隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，城鄉(xiāng)交通^^路數(shù)量和里程的不斷增長(zhǎng)，交通荷 栽的日益重型化、超載車(chē)輛的日趨嚴(yán)重，加速了水泥路面的損壞。因此加強(qiáng)混 凝土路面的養(yǎng)護(hù)和修補(bǔ)技術(shù)的研究，以及如何延長(zhǎng)混凝土路面的使用壽命，是 一項(xiàng)較為迫切的課題。環(huán)氧樹(shù)脂是道路橋梁和建筑物加固和養(yǎng)護(hù)常用的材料，它具有強(qiáng)度高，固化時(shí)間短等優(yōu)點(diǎn)，但是環(huán)氧樹(shù)脂在動(dòng)荷載作用下韌性不足，容易產(chǎn)生脆性破壞； 此外環(huán)氧樹(shù)脂不能與水混合，施工不方便；因此，含烯烴聚合物乳液的丁苯乳 液的高含量水性環(huán)氧樹(shù)脂乳液材料是為了解決上述問(wèn)題而發(fā)明的。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種能增加環(huán)氧樹(shù)脂韌性的含烯烴聚合物 乳液的環(huán)氧樹(shù)脂增韌促進(jìn)劑。本發(fā)明要解決的另 一個(gè)技術(shù)問(wèn)題在于提供一種在道路橋梁加固養(yǎng)護(hù)中，韌 性技術(shù)指標(biāo)均優(yōu)于普通環(huán)氧樹(shù)脂的材料，能更好地滿(mǎn)足道路橋梁使用性能，延 長(zhǎng)道路使用壽命的一種含烯烴聚合物乳液的丁苯乳液的高含量水性環(huán)氧樹(shù)脂乳
液材料。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案本發(fā)明研究并提供一種含丁苯乳液的環(huán)氧樹(shù)脂增韌促進(jìn)劑，其特征在于 所述增韌促進(jìn)劑含有(I )式表示的烯烴類(lèi)有機(jī)化合物與苯乙烯在乳化劑、水 的作用下反應(yīng)得到的聚合物乳液；不含揮發(fā)性有機(jī)溶劑，<formula>formula see original document page 5</formula>式中R表示氫、烷基、烯烴基、環(huán)烷基、烷氧基、芳基或環(huán)烷氧基。所述烯烴類(lèi)有機(jī)化合物為碳數(shù)在4-8的二烯烴類(lèi)有機(jī)化合物。本發(fā)明還提供一種含有丁苯乳液作增韌促進(jìn)劑的高含量水性環(huán)氧樹(shù)脂乳液 組合物，含有以下按重量百分比表示的成份如權(quán)利要求1所述的含丁苯乳液增韌促進(jìn)劑1 ~ IO份；水性環(huán)氧樹(shù)脂乳液90-110份，所述水性環(huán)氧樹(shù)脂乳液是由環(huán)氧樹(shù)脂、乳 化劑混合加熱并攪拌均勻，然后再在其中加入稀釋劑、保護(hù)性月交體和蒸餾水?dāng)?拌制成；DFG-88固化劑18-28份。所述固化劑是一種改性的芳香族類(lèi)胺，包含有 以下成份改性的芳香胺、2， 4， 6-三(二曱胺基曱基)苯酚、苯曱醇增塑劑。所述環(huán)氧樹(shù)脂是選自如結(jié)構(gòu)式(II )表示的環(huán)氧樹(shù)脂E44，(II )<formula>formula see original document page 5</formula>所述環(huán)氧樹(shù)脂E44可以通過(guò)下面的化學(xué)反應(yīng)制得:<formula>formula see original document page 6</formula>雙酚A 環(huán)氧氯丙烷CH3 H3環(huán)氧樹(shù)脂E44上述環(huán)氧樹(shù)脂的化學(xué)性能指標(biāo)n-0.1-0.5平均聚合度環(huán)氧值eq為0.41 ~ 0.55環(huán)氧當(dāng)量為244- 182。 本發(fā)明所述乳化劑可以選用十二烷基笨晴酸鈉。 所述改性的芳香胺是選自結(jié)構(gòu)式(III)所示的芳香胺，所述的乳液組合物，其中所述的保護(hù)膠體是選自聚丙烯酸鈉。所述的固 化劑選用DFG-88固化劑。所述的水性環(huán)氧樹(shù)脂乳液含有50~80%的E-44環(huán)氧樹(shù)脂。上述含烯烴聚合物乳液的丁苯乳液是一種由單體丁二烯跟苯乙烯及其它功能性單體通過(guò)乳液聚合方法聚合而成的乳液，主要單體的分子式分別為 H2C=C——C=CH2 H HC=CH2 H 2丁二烯 、《 苯乙烯所述固化劑是一種改性的芳香族類(lèi)胺，其主要成分為改性的芳香胺DMP-30促進(jìn)劑和苯曱醇。所述改性的芳香胺的分子式是_Cj^^^NH4+. -OOC~O上述DMP-30即2， 4， 6-三(二甲胺基甲基)苯酚促進(jìn)劑的分子式是:CH2N(H3C)2CH2N(CH3)2CH2N(CH3)2上述苯曱醇的分子式是: ^|~~CH2OH本發(fā)明所涉及的稀釋劑可以使用501活性稀釋劑c4h9~o~ch2~<:h~ch2乳化劑為A:十二烷基苯磺酸鈉 B: Tx—lO保護(hù)膠體PAAS聚丙烯酸鈉 所述材料的說(shuō)明1、含烯烴聚合物乳液的丁苯乳液是一種不含揮發(fā)性有機(jī)溶劑(VOC)的環(huán) 保水M聚合乳液，它是由單體(丁二烯,苯乙烯，功能單體等混合)、乳化劑、 水等組成，通過(guò)乳液聚合的方法聚合而成，是一種完全環(huán)保的聚合物乳液。其
最大的特點(diǎn)是水性化，不含揮發(fā)性有機(jī)溶劑，對(duì)環(huán)氧樹(shù)脂能提高材料的韌性， 是一種良好的增韌劑。2、 水性環(huán)氧樹(shù)脂乳液是一種不含揮發(fā)性有機(jī)溶劑(VOC)的環(huán)保低毒型水 分散乳液，它由環(huán)氧樹(shù)脂、乳化劑按一定比例混合加熱至一定高溫并攪拌均勻， 然后再在其中加入一定量的稀釋劑、保護(hù)性膠體和蒸餾水?dāng)嚢柚瞥?。其最大的特點(diǎn)就是將油性的環(huán)氧樹(shù)脂分散在水中，使得體系的連續(xù)相由環(huán)氧溶液相轉(zhuǎn)變 為7fc相，發(fā)生了相反轉(zhuǎn)(即W/0變?yōu)?/W)，不含有機(jī)溶劑且低毒環(huán)保。水性 環(huán)氧樹(shù)脂乳液能很好地與多種材料黏結(jié)；體現(xiàn)了其良好的黏附性能，同時(shí)又保 留了環(huán)氧樹(shù)脂本身特有的性能。水性環(huán)氧樹(shù)脂乳液的各項(xiàng)性能指標(biāo)如下 環(huán)氧值(eq/100g) : 0.41—0.55 環(huán)氧當(dāng)量(g/eq) : 182-244 黏度(25。C) (Pa.s) : 0.01 ~ 0.0253、 固化劑是一種改性的芳香族類(lèi)胺，主要有以下成分改性的芳香胺、促 進(jìn)劑、苯曱醇增塑劑。其主要作用是將水性環(huán)氧乳液固化交聯(lián)成立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)、 性能優(yōu)良的li結(jié)材料，這種固化劑的特點(diǎn)是固化交聯(lián)速度快，可大大縮短工程 周期。本發(fā)明的突出優(yōu)點(diǎn)和顯著效果1、 采用所述的含烯烴聚合物乳液的丁苯乳液，摻入高固含量的水性環(huán)氧樹(shù) 脂乳液后，樹(shù)脂的韌性增強(qiáng)。2、 采用所述的固化劑，摻入高含量的水性環(huán)氧樹(shù)脂乳液后，析水速度快， 樹(shù)脂強(qiáng)度高。3、 采用所述的固化劑，固化速度快，聚酯乳液加入不結(jié)團(tuán)，保持原有的液體狀。4、操作簡(jiǎn)單，施工時(shí)不需要高溫加熱，可直接將含烯烴聚合物乳液的丁苯 乳液、環(huán)氧乳液、固化劑等助劑混合攪拌均勻，即可使用。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明為一種摻含烯烴聚合物乳液的丁苯乳液改性的環(huán)氧樹(shù)脂材料，主要 材料為含烯烴聚合物乳液的丁苯乳液(自制)、水性環(huán)氧樹(shù)脂乳液和固化劑，其 中含烯烴聚合物乳液的丁苯乳液為改性材料。各組分的重量百分比為含烯烴 聚合物乳液的丁苯乳液1 ~ 10份，水性環(huán)氧樹(shù)脂乳液100份，固化劑用量為水 性環(huán)氧樹(shù)脂乳液的20 % ~ 25 % 。1、 初次使用水性環(huán)氧樹(shù)脂乳液前，需將盛裝水性環(huán)氧樹(shù)脂乳液的容器倒轉(zhuǎn)放置，靜置IO分鐘左右，然后充分搖勻，使得容器內(nèi)的水性環(huán)氧樹(shù)脂乳液均勾分 布。2、 初次使用固化劑前，也需將盛裝固化劑的容器反復(fù)搖動(dòng)，使容器內(nèi)的固化劑 均勻分布。3、 初次使用含烯烴聚合物乳液的丁苯乳液前，需將盛裝含烯烴聚合物乳液的丁 苯乳液的容器倒轉(zhuǎn)放置，靜置IO分鐘左右，然后充分搖勻，使得容器內(nèi)的 含烯烴聚合物乳液的丁苯乳液均勻分布。3、按照本說(shuō)明書(shū)所述的配合比例，將含烯烴聚合物乳液的丁苯乳液、水性環(huán)氧樹(shù)脂乳液和固化劑倒入容器內(nèi)，充分混和，攪拌均勻。 實(shí)施例a、 1份含烯烴聚合物乳液的丁苯乳液+ 100份水性環(huán)氧樹(shù)脂乳液+ DFG-88 固化劑(水性環(huán)氧樹(shù)脂乳液重量的20% )，適用于處治路面和橋面的裂縫灌封。b、 3份含烯烴聚合物乳液的丁苯乳液+ 100份水性環(huán)氧樹(shù)脂乳液+固化劑 (水性環(huán)氧樹(shù)脂乳液的22% )，適用于配制水泥^>-漿，適用于路面和橋面的局部 修補(bǔ)。"10含烯烴聚合物乳液的丁苯乳液+ 100份水性環(huán)氧樹(shù)脂乳液+固化劑(水 性環(huán)氧樹(shù)脂乳液的25% )，適用于配制水泥混凝土，適合與處治路面和橋面損壞 的混凝土。d、 5份含烯烴聚合物乳液的丁苯乳液+ 90份水性環(huán)氧樹(shù)脂乳液+ 28重量份 的DFG-88固化劑，其中，水性環(huán)氧樹(shù)脂乳液含有50%的E-44環(huán)氧樹(shù)脂；適用 于配制水泥砂漿。e. 6份含烯烴聚合物乳液的丁苯乳液+ 110份水性環(huán)氧樹(shù)脂乳液+ 26重量 份的DFG-88固化劑，其中，水性環(huán)氧樹(shù)脂乳液含有65。/o的E-44環(huán)氧樹(shù)脂；適用于配制水泥^J^漿。f. 8份含烯烴聚合物乳液的丁苯乳液+ 90份水性環(huán)氧樹(shù)脂乳液+18重量份的 DFG-88固化劑，其中，水性環(huán)氧樹(shù)脂乳液含有80%的E-44環(huán)氧樹(shù)脂；適用于 配制水泥砂漿。
權(quán)利要求
1.一種含丁苯乳液的環(huán)氧樹(shù)脂增韌促進(jìn)劑，其特征在于所述增韌促進(jìn)劑含有(I)式表示的烯烴類(lèi)有機(jī)化合物與苯乙烯在乳化劑、水的作用下反應(yīng)得到的聚合物乳液；不含揮發(fā)性有機(jī)溶劑，(I)R-CH＝CH2式中R表示氫、烷基、烯烴基、環(huán)烷基、烷氧基、芳基或環(huán)烷氧基。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)氧樹(shù)脂增韌促進(jìn)劑，其特征在于所述烯 經(jīng)類(lèi)有機(jī)化合物為碳數(shù)在4-8的二烯烴類(lèi)有機(jī)化合物。
3. —種包含權(quán)利要求1所述的增韌促進(jìn)劑的高含量水性環(huán)氧樹(shù)脂乳液 組合物，含有以下按重量百分比表示的成份如權(quán)利要求1所述的含丁苯乳液增韌促進(jìn)劑1 ~ 10份；水性環(huán)氧樹(shù)脂乳液90 ~ 110份，所述水性環(huán)氧樹(shù)脂乳液包含環(huán)氧樹(shù)脂、 乳化劑、稀釋劑、保護(hù)性膠體和水；DFG-88固化劑18-28份。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的乳液組合物，其特征在于所述環(huán)氧樹(shù)脂是 選自如結(jié)構(gòu)式(II )表示的環(huán)氧樹(shù)脂E44,ch3 嚴(yán)ce2-ch—ch2+0—Q-c—O一°~ch2-ce - ch2+0~(^)—c~H^)—o^h2~ch-ch2乂o乂 <Jh3 o'h & 〇(II )。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l、 2或3所述的享L液組合物，其特征在于所述乳化 劑是選自十二烷基M酸鈉。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的乳液組合物，其特征在于所述改性的芳香 胺是選自結(jié)構(gòu)式(m)所示的芳香胺，
7. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的乳液組合物，其特征在于所述的保護(hù)膠體 是選自聚丙烯酸鈉。
8. 4艮據(jù)權(quán)利要求3所述的乳液組合物，其特征在于所述的DFG-88 固化劑包含有以下成份改性的芳香胺、2, 4， 6-三(二曱胺基曱基)苯 酚、苯曱醇增塑劑。
9. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的乳液組合物，其特征在于所述的水性環(huán)氧 樹(shù)脂乳液含有50~80%的E-44環(huán)氧樹(shù)脂。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種含丁苯乳液增韌促進(jìn)劑的高含量水性環(huán)氧樹(shù)脂乳液組合物，即將丁苯乳液和高含量水性環(huán)氧樹(shù)脂乳液混合，通過(guò)固化劑固化來(lái)改善環(huán)氧樹(shù)脂材料的性能，所述的材料即丁苯乳液和高含量水性環(huán)氧樹(shù)脂乳液的組分重量百分比為丁苯乳液1～10份，高含量水性環(huán)氧樹(shù)脂乳液100份，固化劑為水性環(huán)氧樹(shù)脂乳液的20％～25％；本發(fā)明所摻入丁苯乳液后的環(huán)氧樹(shù)脂性能優(yōu)良，在道路橋梁加固養(yǎng)護(hù)中的韌性技術(shù)指標(biāo)和使用性能均優(yōu)于普通的環(huán)氧樹(shù)脂，能更好地滿(mǎn)足道路橋梁使用性能，延長(zhǎng)道路橋梁使用壽命；在維修和養(yǎng)護(hù)中可大大縮短封閉交通時(shí)間，施工操作簡(jiǎn)單，提高工作效率。
文檔編號(hào)C08F236/10GK101153067SQ20071007682
公開(kāi)日2008年4月2日 申請(qǐng)日期2007年8月30日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月30日
發(fā)明者何遠(yuǎn)航, 張榮輝, 鐘強(qiáng)鋒, 陳楚洲 申請(qǐng)人:廣東省汕尾市公路局;廣東工業(yè)大學(xué)