专利名称：含丁苯乳液的环氧树脂增韧促进剂以及高含量水性环氧树脂乳液的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于道路桥梁和建筑物加固和养护的环氧树脂乳液组合 物，尤其是涉及一种含烯烃聚合物乳液的丁苯乳液、能改善粘结性能及增强韧 性的的高含量水性环氧树脂乳液材料。
技术背景随着国民经济的迅速发展，城乡交通^^路数量和里程的不断增长，交通荷 栽的日益重型化、超载车辆的日趋严重，加速了水泥路面的损坏。因此加强混 凝土路面的养护和修补技术的研究，以及如何延长混凝土路面的使用寿命，是 一项较为迫切的课题。环氧树脂是道路桥梁和建筑物加固和养护常用的材料，它具有强度高，固化时间短等优点，但是环氧树脂在动荷载作用下韧性不足，容易产生脆性破坏； 此外环氧树脂不能与水混合，施工不方便；因此，含烯烃聚合物乳液的丁苯乳 液的高含量水性环氧树脂乳液材料是为了解决上述问题而发明的。 发明内容本发明要解决的技术问题是提供一种能增加环氧树脂韧性的含烯烃聚合物 乳液的环氧树脂增韧促进剂。本发明要解决的另 一个技术问题在于提供一种在道路桥梁加固养护中，韧 性技术指标均优于普通环氧树脂的材料，能更好地满足道路桥梁使用性能，延 长道路使用寿命的一种含烯烃聚合物乳液的丁苯乳液的高含量水性环氧树脂乳
液材料。为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案本发明研究并提供一种含丁苯乳液的环氧树脂增韧促进剂，其特征在于 所述增韧促进剂含有(I )式表示的烯烃类有机化合物与苯乙烯在乳化剂、水 的作用下反应得到的聚合物乳液；不含挥发性有机溶剂，<formula>formula see original document page 5</formula>式中R表示氢、烷基、烯烃基、环烷基、烷氧基、芳基或环烷氧基。所述烯烃类有机化合物为碳数在4-8的二烯烃类有机化合物。本发明还提供一种含有丁苯乳液作增韧促进剂的高含量水性环氧树脂乳液 组合物，含有以下按重量百分比表示的成份如权利要求1所述的含丁苯乳液增韧促进剂1 ~ IO份；水性环氧树脂乳液90-110份，所述水性环氧树脂乳液是由环氧树脂、乳 化剂混合加热并搅拌均匀，然后再在其中加入稀释剂、保护性月交体和蒸馏水搅 拌制成；DFG-88固化剂18-28份。所述固化剂是一种改性的芳香族类胺，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、苯曱醇增塑剂。所述环氧树脂是选自如结构式(II )表示的环氧树脂E44，(II )<formula>formula see original document page 5</formula>所述环氧树脂E44可以通过下面的化学反应制得:<formula>formula see original document page 6</formula>双酚A 环氧氯丙烷CH3 H3环氧树脂E44上述环氧树脂的化学性能指标n-0.1-0.5平均聚合度环氧值eq为0.41 ~ 0.55环氧当量为244- 182。 本发明所述乳化剂可以选用十二烷基笨晴酸钠。 所述改性的芳香胺是选自结构式(III)所示的芳香胺，所述的乳液组合物，其中所述的保护胶体是选自聚丙烯酸钠。所述的固 化剂选用DFG-88固化剂。所述的水性环氧树脂乳液含有50~80%的E-44环氧树脂。上述含烯烃聚合物乳液的丁苯乳液是一种由单体丁二烯跟苯乙烯及其它功能性单体通过乳液聚合方法聚合而成的乳液，主要单体的分子式分别为 H2C=C——C=CH2 H HC=CH2 H 2丁二烯 、《 苯乙烯所述固化剂是一种改性的芳香族类胺，其主要成分为改性的芳香胺DMP-30促进剂和苯曱醇。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)苯酚促进剂的分子式是:CH2N(H3C)2CH2N(CH3)2CH2N(CH3)2上述苯曱醇的分子式是: ^|~~CH2OH本发明所涉及的稀释剂可以使用501活性稀释剂c4h9~o~ch2~<:h~ch2乳化剂为A:十二烷基苯磺酸钠 B: Tx—lO保护胶体PAAS聚丙烯酸钠 所述材料的说明1、含烯烃聚合物乳液的丁苯乳液是一种不含挥发性有机溶剂(VOC)的环 保水M聚合乳液，它是由单体(丁二烯,苯乙烯，功能单体等混合)、乳化剂、 水等组成，通过乳液聚合的方法聚合而成，是一种完全环保的聚合物乳液。其
最大的特点是水性化，不含挥发性有机溶剂，对环氧树脂能提高材料的韧性， 是一种良好的增韧剂。2、 水性环氧树脂乳液是一种不含挥发性有机溶剂(VOC)的环保低毒型水 分散乳液，它由环氧树脂、乳化剂按一定比例混合加热至一定高温并搅拌均匀， 然后再在其中加入一定量的稀释剂、保护性胶体和蒸馏水搅拌制成。其最大的特点就是将油性的环氧树脂分散在水中，使得体系的连续相由环氧溶液相转变 为7fc相，发生了相反转(即W/0变为0/W)，不含有机溶剂且低毒环保。水性 环氧树脂乳液能很好地与多种材料黏结；体现了其良好的黏附性能，同时又保 留了环氧树脂本身特有的性能。水性环氧树脂乳液的各项性能指标如下 环氧值(eq/100g) : 0.41—0.55 环氧当量(g/eq) : 182-244 黏度(25。C) (Pa.s) : 0.01 ~ 0.0253、 固化剂是一种改性的芳香族类胺，主要有以下成分改性的芳香胺、促 进剂、苯曱醇增塑剂。其主要作用是将水性环氧乳液固化交联成立体网状结构、 性能优良的li结材料，这种固化剂的特点是固化交联速度快，可大大缩短工程 周期。本发明的突出优点和显著效果1、 采用所述的含烯烃聚合物乳液的丁苯乳液，掺入高固含量的水性环氧树 脂乳液后，树脂的韧性增强。2、 采用所述的固化剂，掺入高含量的水性环氧树脂乳液后，析水速度快， 树脂强度高。3、 采用所述的固化剂，固化速度快，聚酯乳液加入不结团，保持原有的液体状。4、操作简单，施工时不需要高温加热，可直接将含烯烃聚合物乳液的丁苯 乳液、环氧乳液、固化剂等助剂混合搅拌均匀，即可使用。
具体实施方式
本发明为一种掺含烯烃聚合物乳液的丁苯乳液改性的环氧树脂材料，主要 材料为含烯烃聚合物乳液的丁苯乳液(自制)、水性环氧树脂乳液和固化剂，其 中含烯烃聚合物乳液的丁苯乳液为改性材料。各组分的重量百分比为含烯烃 聚合物乳液的丁苯乳液1 ~ 10份，水性环氧树脂乳液100份，固化剂用量为水 性环氧树脂乳液的20 % ~ 25 % 。1、 初次使用水性环氧树脂乳液前，需将盛装水性环氧树脂乳液的容器倒转放置，静置IO分钟左右，然后充分摇匀，使得容器内的水性环氧树脂乳液均勾分 布。2、 初次使用固化剂前，也需将盛装固化剂的容器反复摇动，使容器内的固化剂 均匀分布。3、 初次使用含烯烃聚合物乳液的丁苯乳液前，需将盛装含烯烃聚合物乳液的丁 苯乳液的容器倒转放置，静置IO分钟左右，然后充分摇勻，使得容器内的 含烯烃聚合物乳液的丁苯乳液均匀分布。3、按照本说明书所述的配合比例，将含烯烃聚合物乳液的丁苯乳液、水性环氧树脂乳液和固化剂倒入容器内，充分混和，搅拌均匀。 实施例a、 1份含烯烃聚合物乳液的丁苯乳液+ 100份水性环氧树脂乳液+ DFG-88 固化剂(水性环氧树脂乳液重量的20% )，适用于处治路面和桥面的裂缝灌封。b、 3份含烯烃聚合物乳液的丁苯乳液+ 100份水性环氧树脂乳液+固化剂 (水性环氧树脂乳液的22% )，适用于配制水泥^>-浆，适用于路面和桥面的局部 修补。"10含烯烃聚合物乳液的丁苯乳液+ 100份水性环氧树脂乳液+固化剂(水 性环氧树脂乳液的25% )，适用于配制水泥混凝土，适合与处治路面和桥面损坏 的混凝土。d、 5份含烯烃聚合物乳液的丁苯乳液+ 90份水性环氧树脂乳液+ 28重量份 的DFG-88固化剂，其中，水性环氧树脂乳液含有50%的E-44环氧树脂；适用 于配制水泥砂浆。e. 6份含烯烃聚合物乳液的丁苯乳液+ 110份水性环氧树脂乳液+ 26重量 份的DFG-88固化剂，其中，水性环氧树脂乳液含有65。/o的E-44环氧树脂；适用于配制水泥^J^浆。f. 8份含烯烃聚合物乳液的丁苯乳液+ 90份水性环氧树脂乳液+18重量份的 DFG-88固化剂，其中，水性环氧树脂乳液含有80%的E-44环氧树脂；适用于 配制水泥砂浆。
权利要求
1.一种含丁苯乳液的环氧树脂增韧促进剂，其特征在于所述增韧促进剂含有(I)式表示的烯烃类有机化合物与苯乙烯在乳化剂、水的作用下反应得到的聚合物乳液；不含挥发性有机溶剂，(I)R-CH＝CH2式中R表示氢、烷基、烯烃基、环烷基、烷氧基、芳基或环烷氧基。
2. 根据权利要求1所述的环氧树脂增韧促进剂，其特征在于所述烯 经类有机化合物为碳数在4-8的二烯烃类有机化合物。
3. —种包含权利要求1所述的增韧促进剂的高含量水性环氧树脂乳液 组合物，含有以下按重量百分比表示的成份如权利要求1所述的含丁苯乳液增韧促进剂1 ~ 10份；水性环氧树脂乳液90 ~ 110份，所述水性环氧树脂乳液包含环氧树脂、 乳化剂、稀释剂、保护性胶体和水；DFG-88固化剂18-28份。
4. 根据权利要求3所述的乳液组合物，其特征在于所述环氧树脂是 选自如结构式(II )表示的环氧树脂E44,ch3 严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. 根据权利要求l、 2或3所述的享L液组合物，其特征在于所述乳化 剂是选自十二烷基M酸钠。
6. 根据权利要求3所述的乳液组合物，其特征在于所述改性的芳香 胺是选自结构式(m)所示的芳香胺，
7. 根据权利要求3所述的乳液组合物，其特征在于所述的保护胶体 是选自聚丙烯酸钠。
8. 4艮据权利要求3所述的乳液组合物，其特征在于所述的DFG-88 固化剂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、苯曱醇增塑剂。
9. 根据权利要求3所述的乳液组合物，其特征在于所述的水性环氧 树脂乳液含有50~80%的E-44环氧树脂。
全文摘要
本发明涉及一种含丁苯乳液增韧促进剂的高含量水性环氧树脂乳液组合物，即将丁苯乳液和高含量水性环氧树脂乳液混合，通过固化剂固化来改善环氧树脂材料的性能，所述的材料即丁苯乳液和高含量水性环氧树脂乳液的组分重量百分比为丁苯乳液1～10份，高含量水性环氧树脂乳液100份，固化剂为水性环氧树脂乳液的20％～25％；本发明所掺入丁苯乳液后的环氧树脂性能优良，在道路桥梁加固养护中的韧性技术指标和使用性能均优于普通的环氧树脂，能更好地满足道路桥梁使用性能，延长道路桥梁使用寿命；在维修和养护中可大大缩短封闭交通时间，施工操作简单，提高工作效率。
文档编号C08F236/10GK101153067SQ20071007682
公开日2008年4月2日 申请日期2007年8月30日 优先权日2007年8月30日
发明者何远航, 张荣辉, 钟强锋, 陈楚洲 申请人:广东省汕尾市公路局;广东工业大学