本发明涉及一种环氧砂浆的制备方法及采用该方法制备的环氧砂浆,属于砂浆技术领域。
背景技术:
环氧树脂诞生于1930年,经过80多年的发展,其优异的粘结性、稳定性、高力学强度以及对化学物质的耐性,被人们应用于越来越多的领域之中。据申请人了解,环氧掺杂砂浆有利于改善砂浆的抗压抗折性能,是现今环氧应用的重要一环。环氧树脂与环氧固化剂配合使用,得到高交联密度的物质,该物质的多项物理化学性能提高。然而,目前的环氧技术尚未成熟,如何使环氧更好的水性化,以及如何控制固化剂与环氧的反应速率,都是需要研究的重点。传统固化剂在固化环氧树脂过程中,存在固化速度过快,适用时间过短,乳化环氧树脂效果不佳,水溶性差等问题。普通的环氧固化剂对环境敏感,使用受到限制。
技术实现要素:
本发明的目的在于:针对上述现有技术存在的问题,提出一种环氧砂浆的制备方法,同时给出了采用该方法制备的环氧砂浆。
为了达到以上目的,本发明的一个技术方案提供了一种环氧砂浆的制备方法,该方法包括如下步骤:
第一步、按重量份配比取5~7份1-溴-1-苯基乙烷和4份固化剂A混合均匀,然后在碱性条件下反应1~2小时,得到固化剂B;
第二步、按重量份配比取4份固化剂B、7~8份间硝基苯甲酸和0.01~0.03份催化剂混合均匀后,常温下反应1小时得到固化剂C;
第三步、按重量份配比取4~5份固化剂C和5~6份环氧树脂混合均匀后,常温下反应2~3小时,然后加入10~15份的水,搅拌均匀得到固化剂D;
第四步、按重量份配比取2份固化剂D和3~4份环氧树脂,搅拌均匀得到预混物E;
第五步、按重量份配比取150~200份水泥和500~600份石英砂,混合均匀得到预混物F;
第六步、按重量份配比取1~2份预混物E和5~20份预混物F,搅拌均匀后再加入1~2份水,得到环氧砂浆。
本发明的固化剂D是一种新型的环氧固化剂,VOC含量低,可与水完全互溶,并且具有自乳化环氧树脂的作用。本发明的第一步中,将固化剂A作为环氧结合的基底物质,固化剂A与1-溴-1-苯基乙烷结合生成固化剂B,这样在该固化剂的基团上导入苯环,增加仲胺的空间位阻,以降低固化剂剩余氨基上氢的反应速率,提高整体适用期,同时接枝的憎水基团能够更好的乳化环氧;第二步中,通过对固化剂B的亲水基团(氨基端)进行酰胺化反应得到固化剂C,在该固化剂上进一步导入苯环,以减少反应氢的数量,增加空间位阻,进而降低反应活性,同时引入了亲水硝基,避免该固化剂的乳化效果降低;第三步中,固化剂C与少量环氧树脂反应得到环氧固化剂D,该固化剂接入环氧基团,使得固化剂D具有了亲水、亲油的双向特性,进而便于后续环氧固化剂D与环氧树脂充分反应,这样环氧固化剂与环氧树脂结合后得到的预混物E加入砂浆中能够显著提高砂浆的抗压抗折性能。
优选地,所述固化剂A为二乙烯三胺、三乙烯四胺中的一种。
优选地,所述催化剂为NHS(即N-羟基琥珀酰亚胺)、EDC{即1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐}中的一种。
优选地,所述环氧树脂为E51、E44中的一种。
优选地,所述水泥的标号为425或525。
本发明还提供了上述方法制备的环氧砂浆。该环氧砂浆适用于裂缝修补、基座局部补强等,适用范围广泛。
本发明的优点是:本发明的环氧固化剂具有苯环和环氧基团,能够更好的乳化环氧树脂,使得环氧固化剂的自乳化效果更好,同时环氧固化剂上的空间位阻能够降低固化剂的整体反应速率,降低胺氢当量,延长固化剂乳化环氧树脂的反应时间,增长了适用期,增加了环氧砂浆的使用时间,使得施工更加方便。
具体实施方式
本发明所用到的化学试剂及材料均为市购。
实施例一
本实施例环氧砂浆的制备方法如下:
第一步、将5重量份的1-溴-1-苯基乙烷与4重量份的二乙烯三胺混合均匀后,在碱性条件下反应1小时,得到固化剂B;
第二步、将4重量份的固化剂B、7重量份的间硝基苯甲酸和0.02重量份的NHS混合均匀后,在室温环境下反应1小时得到固化剂C;
第三步、将4重量份的固化剂C与5重量份的环氧树脂E51混合均匀后,常温下反应2小时,然后向该反应物加入15重量份的水,搅拌均匀得到固化剂D;
第四步、将2重量份的固化剂D与3重量份的环氧树脂E51混合均匀得到预混物E;
第五步、将150重量份的水泥(标号425)与600重量份的石英砂混合均匀得到预混物F;
第六步、将2重量份的预混物E与15重量份的预混物F混合均匀,然后向该混合物加入1重量份的水,搅拌均匀得到环氧砂浆。
针对上述方法制备的环氧砂浆进行测试,得到该环氧砂浆28d抗压强度超过85MPa,抗折强度超过12MPa。
实施例二
本实施例环氧砂浆的制备方法如下:
第一步、将7重量份的1-溴-1-苯基乙烷与4重量份的三乙烯四胺混合均匀后,在碱性条件下反应2小时,得到固化剂B;
第二步、将4重量份的固化剂B、8重量份的间硝基苯甲酸和0.03重量份的EDC混合均匀后,在室温环境下反应1小时得到固化剂C;
第三步、将5重量份的固化剂C与6重量份的环氧树脂E44混合均匀后,常温下反应3小时,然后向该反应物加入11重量份的水,搅拌均匀得到固化剂D;
第四步、将2重量份的固化剂D与3重量份的环氧树脂E44混合均匀得到预混物E;
第五步、将200重量份的水泥(标号525)与500重量份的石英砂混合均匀得到预混物F;
第六步、将1重量份的预混物E与10重量份的预混物F混合均匀,然后向该混合物加入2重量份的水,搅拌均匀得到环氧砂浆。
针对上述方法制备的环氧砂浆进行测试,得到该环氧砂浆28d抗压强度超过80MPa,抗折强度超过11.2MPa。
实施例三
环氧砂浆的制备方法如下:
第一步、将6重量份的1-溴-1-苯基乙烷与4重量份的二乙烯三胺混合均匀后,在碱性条件下反应1.5小时,得到固化剂B;
第二步、将4重量份的固化剂B、7.5重量份的间硝基苯甲酸和0.01重量份的NHS混合均匀后,在室温环境下反应1小时得到固化剂C;
第三步、将4.5重量份的固化剂C与5.5重量份的环氧树脂E51混合均匀后,常温下反应2.5小时,然后向该反应物加入10重量份的水,搅拌均匀得到固化剂D;
第四步、将2重量份的固化剂D与4重量份的环氧树脂E44混合均匀得到预混物E;
第五步、将180重量份的水泥(标号425)与550重量份的石英砂混合均匀得到预混物F;
第六步、将1.5重量份的预混物E与20重量份的预混物F混合均匀,然后向该混合物加入1.5重量份的水,搅拌均匀得到环氧砂浆。
针对上述方法制备的环氧砂浆进行测试,得到该环氧砂浆28d抗压强度超过83MPa,抗折强度超过11.5MPa。
除上述实施例外,本发明还可有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案,落在本发明要求的保护范围。