專利名稱：一種改性乙烯基酯樹脂灌漿材料及其制備方法和施工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及土木建筑工程基礎(chǔ)固結(jié)、防滲和混凝土裂縫補強(qiáng)的灌漿材料，具體的是指一種在常溫或低溫可在水中快速固化，并對水下混凝土建筑物裂縫進(jìn)行粘接補強(qiáng)的改性乙烯基酯樹脂灌漿材料及其制備方法和施工方法。
背景技術(shù)：
許多的地下工程，在長期的使用過程中，混凝土因受各種應(yīng)力，易導(dǎo)致缺陷，慢慢開裂，使力學(xué)性能大幅度降低。南方的雨水豐富，地下水多，地下工程中的整個混凝土基體皆易被水浸潤，裂隙中滲水厲害。因此，開發(fā)一種既能堵水又能在水下將基體補強(qiáng)，黏度低，毒副作用小，對南方的地下工程進(jìn)行結(jié)構(gòu)修補的材料與水下實施工藝很有實際意義。
目前，在水下進(jìn)行混凝土基體修復(fù)，主要存在以下難題。其一，混凝土表面親合力強(qiáng)，水被牢固吸附在其上，而漿料一般為疏水性，難以破壞水層而粘接到基體上，達(dá)到比較高的粘接強(qiáng)度；其次，在水下灌漿過程中，漿液中主劑濃度低，易被水稀釋，導(dǎo)致灌漿材料固化后機(jī)械性能差。通用環(huán)氧樹脂類灌漿材料具有可灌性好，固化后強(qiáng)度高，粘結(jié)力強(qiáng)，耐化學(xué)穩(wěn)定性好，是一種常用的堵漏補強(qiáng)灌漿材料。在水下灌漿修復(fù)基體過程中，主要先采用丙酮驅(qū)水，破壞混凝土表面的水層，再灌入用糠叉丙酮稀釋的環(huán)氧樹脂，采用改性胺類固化劑使灌漿材料固化，同時丙酮可以與灌漿材料中的糠醛反應(yīng)，使灌漿材料連接到基體上，這樣在水下修復(fù)過程中可以達(dá)到一定的補強(qiáng)基體效果，但丙酮價格貴，且存在較多的安全隱患。最近也有用丙烯酸類化合物將環(huán)氧樹脂酯化，引入雙鍵，雙鍵可通過自由基反應(yīng)與含其它含雙鍵稀釋單體在水下共聚，生成一種具有類似環(huán)氧樹脂性能的固結(jié)體。但普通的乙烯基酯樹脂是憎水性的，在水下粘接過程中，難以穿透吸附在混凝土表面的水層，因而不能使基體整體的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、力學(xué)性能得到恢復(fù)，達(dá)不到補強(qiáng)堵水的目的。為突破混凝土表面的水層，有人研究了采用二異氰酸酯改性乙烯基酯樹脂，將環(huán)氧樹脂開環(huán)后產(chǎn)生的羥基反應(yīng)完，同時接上端NCO(異氰酸根)基團(tuán)，該基團(tuán)可以與水反應(yīng)，突破水界面，達(dá)到水下粘接強(qiáng)度在1.5MPa左右，該材料因含有NCO基團(tuán)易與空氣中水反應(yīng)，難以儲藏，且其粘接強(qiáng)度不高，具有一定的應(yīng)用局限。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足之處，本發(fā)明的首要目的在于提供一種用于修補水下混凝土的新材料改性乙烯基酯樹脂灌漿材料。本發(fā)明是一種疏水性的、以自由基引發(fā)固化的灌漿材料，該灌漿材料固化時間短且可控，黏度低，滲透性強(qiáng)。
本發(fā)明的另一目的在于提供上述灌漿材料的制備方法。本發(fā)明采用乙醇先封端二異氰酸酯，再與乙烯基酯樹脂反應(yīng)，既保留了強(qiáng)極性的氨酯鍵，又使灌漿材料具有較長的儲藏穩(wěn)定性。
本發(fā)明的再一目的在于提供了上述灌漿材料的施工方法。通過采用本發(fā)明的施工方法，克服了混凝土水界面層的影響。
本發(fā)明的目的通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)一種改性乙烯基酯樹脂灌漿材料，主要由如下按重量份計的組分制成環(huán)氧樹脂 100份丙烯酸類化合物38～55份催化劑0.1～0.5份阻聚劑0.1～0.5份稀釋劑90～130份二異氰酸酯18～25份小分子醇 4.5～10.0份雙親性組分35～70份引發(fā)劑6.0～9.0份促進(jìn)劑0.5～1.0份。
一種改性乙烯基酯樹脂灌漿材料的制備方法，包括如下工藝步驟和工藝條件(1)乙烯基酯樹脂的制備將100份環(huán)氧樹脂升溫至80～100℃，滴加38～55份丙烯酸類化合物、0.1～0.5份催化劑和0.1～0.5份阻聚劑的混合液，在30～90分鐘滴完；然后升溫到110～120℃，反應(yīng)至溶液中酸值基本不變時停止加熱；加入10～120份稀釋劑，制備得到乙烯基酯樹脂。
(2)改性乙烯基酯樹脂灌漿材料主劑的制備在18～25份二異氰酸酯中加入稀釋劑10～120份，室溫下滴加4.5～10.0份小分子醇，攪拌10～30分鐘，升溫到30～65℃，然后加入步驟(1)制備的乙烯基酯樹脂中，反應(yīng)20～40min后，升溫至70～85℃，至溶液中的-NCO基團(tuán)基本沒有時，停止反應(yīng)，再加入35～70份雙親性組分，得到改性乙烯基酯樹脂灌漿材料主劑。
(3)改性乙烯基酯樹脂灌漿材料的制備在步驟(2)中制備的改性乙烯基酯樹脂灌漿材料主劑中，加入6.0～9.0份引發(fā)劑和0.5～1.0份促進(jìn)劑，攪拌均勻，即可得到改性乙烯基酯樹脂灌漿材料。
所述各組分均按重量份計。
為了更好地實現(xiàn)本發(fā)明，步驟(1)中所述的環(huán)氧樹脂可以為環(huán)氧值在0.30～0.57mol/100g之間的液態(tài)雙酚型環(huán)氧樹脂，所述的液態(tài)雙酚型環(huán)氧樹脂包括雙酚A型環(huán)氧樹脂、雙酚F型環(huán)氧樹脂、雙酚AD型脂肪族縮水甘油醚環(huán)氧樹脂等。所述的丙烯酸類化合物，為不飽和一元羧酸，可以為丙烯酸或甲基丙烯酸等。所述的催化劑可為季銨鹽類如芐基三乙基氯化銨，四丁基溴化銨等。所述的阻聚劑可以為2，6-二叔丁基對苯二酚、2，6-二硝基對甲苯酚、對苯二酚、對叔丁基鄰苯二酚、對羥基苯甲醚或?qū)Ρ锦取Ｋ龅南♂寗?，可以為丙烯酸酯類化合物如甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)、二縮三聚丙二醇二丙烯酸酯(TPGDA)、或1，6-己二醇二丙烯酸酯(HDDA)，還可以為苯乙烯等。
步驟(2)中所述的二異氰酸酯可以為含有兩個活性的NCO基團(tuán)，如2，4-甲苯二異氰酸酯，1，6-己二異氰酸酯或二苯甲烷二異氰酸酯等。所述的小分子醇可以是甲醇、乙醇、正丁醇或異丙醇，也可以是二甲基乙醇胺、二乙基乙醇胺、烯丙醇等。所述的雙親性組分，是親水又親油性的含雙鍵的化合物，如丙烯酸-2-羥乙酯，或丙烯酸-2-羥丙酯等。
步驟(3)中所述的引發(fā)劑是含有弱鍵且易產(chǎn)生自由基的化合物，如過氧化物中的過氧化二苯甲酰(BPO)，過氧化甲乙酮或過氧化環(huán)己酮等。所述的促進(jìn)劑可以是氯化亞錫和糖精的乙二醇單甲醚溶液或N，N-二甲基苯胺，鈷類化合物如環(huán)烷酸鈷，或異辛酸鈷等。
本發(fā)明改性乙烯基酯樹脂灌漿材料的施工方法，包括如下步驟先用水乳液灌注混凝土裂縫，0.1～36.0小時后，再將改性乙烯基酯樹脂灌漿材料攪拌均勻后灌注混凝土裂縫，2～4天即可。
所述水乳液按下述方法制備而成在100份水中加入2.0～10.0份助溶劑，滴加PH調(diào)節(jié)劑調(diào)節(jié)PH值至4.5～7.0左右，加入1.0～2.0份偶聯(lián)劑，0.02～0.10份表面活性劑，攪拌均勻即可。
上述各組分均按重量份計。
所述助溶劑可以是酮類，如丙酮或環(huán)己酮等；也可以是醇類如甲醇，乙醇，正丁醇，異丙醇，環(huán)己醇或者糠醇等；也可以是醚類，如乙二醇單乙醚等。所述PH值調(diào)節(jié)劑主要是一些弱酸如甲酸、醋酸或草酸等，弱堿如氨水等。所述偶聯(lián)劑可以是KH550(v-氨丙基三乙氧基硅烷)，KH570(v-甲基丙烯酰氧基硅烷)，A151(乙烯基三乙氧基硅烷)或鈦酸酯，鋁酸酯偶聯(lián)劑等。所述表面活性劑可以是單一的或是幾種混合的，表面活性劑包括陽離子表面活性劑、陰離子表面活性劑或非離子表面活性劑中的一種或一種以上混合物，如陽離子表面活性劑為十二烷基氯化銨，或十二烷基溴化銨；陰離子表面活性劑為十二烷基磺酸鈉，十二烷基苯磺酸鈉，或仲烷基磺酸鈉；非離子表面活性劑如山梨糖醇酐三油酸酯(Span-85)，山梨糖醇酐單油酸酯(Span-80)，聚氧乙烯山梨糖醇酐單油酸酯(吐溫-80)，聚氧乙烯山梨糖醇酐單硬脂酸酯(吐溫-60)，油酸三乙醇胺，聚氧乙烯壬基苯酚醚-9，或磷酸酯乳化劑等等。
本發(fā)明步驟(1)中反應(yīng)所合成的乙烯基酯樹脂，通過測定反應(yīng)產(chǎn)物的酸值，確定其中反應(yīng)殘余的環(huán)氧樹脂量，如反應(yīng)不完全，或是反應(yīng)程度不高，皆會導(dǎo)致第二步產(chǎn)物的黏度過大。本發(fā)明中步驟(1)中所述的稀釋劑，可以為甲基丙烯酸甲酯，甲基丙烯酸丁酯，苯乙烯等，其中從價格與毒性上考慮甲基丙烯酸甲酯最好。本發(fā)明步驟(2)中所采用的二異氰酸酯含有兩個-NCO且最好是含有兩個的活性有較大的區(qū)別基團(tuán)的二異氰酸酯，例如2，4-甲苯二異氰酸酯。
本發(fā)明的施工方法還可采用其他疏水性灌漿材料，如環(huán)氧樹脂類灌漿材料等。本發(fā)明水乳液的制備過程中采用含有雙鍵的且溶于水的組分，它的加入可提高粘接強(qiáng)度，降低黏度，增加灌漿材料的滲透性。
本發(fā)明的斷“8”字混凝土，按重量份計算，水泥100份，標(biāo)準(zhǔn)沙250份，水44份配成，在水中浸泡一個多月，拉斷再在水中浸泡二天以上，然后進(jìn)行測試的。
本發(fā)明實驗室采用的施工方法是將在水中浸泡兩天以上的斷“8”字混凝土塊取出，放在水乳液中浸泡10分鐘左右，然后取出在其上有明水時即灌上/涂上改性乙烯基酯樹脂灌漿材料，用橡皮固定后，放入水中，在2～3天之后，測定其粘接強(qiáng)度。
本發(fā)明改性乙烯基酯樹脂灌漿材料可用作水下修補材料的應(yīng)用；同時該改性乙烯基酯樹脂灌漿材料也可用于干建筑物的軟弱基礎(chǔ)加固，混凝土裂縫補強(qiáng)。
本發(fā)明提供的改性乙烯基酯樹脂灌漿材料的一些基本性能如下a)濃度可以在50～70％之間調(diào)整，粘度在從幾十個厘泊到幾百個厘泊之間；b)適用期在半小時以上，固化時間可控制在幾十分鐘到幾個小時范圍；c)在水下進(jìn)行粘接固化后，粘接強(qiáng)度在不到12小時后即可達(dá)2.0MPa以上，二至三天后所達(dá)到的強(qiáng)度即可滿足對混凝土裂縫修復(fù)的要求；d)固結(jié)體具有良好的耐酸耐堿，耐水性，且有良好的力學(xué)性能；e)漿料的密度稍大于水。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點和有益效果本發(fā)明制備的改性乙烯基酯樹脂灌漿材料是一種疏水性的、以自由基引發(fā)固化的灌漿材料，固化時間短且可控，黏度低，灌漿材料的滲透性強(qiáng)。本發(fā)明采用的施工方法，首先將水下混凝土表面的親水結(jié)合力降低；隨后灌入灌漿材料，主劑中側(cè)基連接有強(qiáng)極性的氨酯鍵，極大的增強(qiáng)了基體與灌漿材料間的相互作用，同時漿料中的雙親性組分如丙烯酸-2-羥乙酯既可與單體共聚又可溶于水，突破水界面。采用本發(fā)明，灌漿材料與基體粘接抗拉強(qiáng)度高于3.3MPa，抗壓強(qiáng)度達(dá)100MPa以上，達(dá)到了對基體補強(qiáng)且堵水的目的。
具體實施例方式
下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但本發(fā)明的實施方式不限于此。
實施例一(1)乙烯基酯樹脂的制備在裝有攪拌器、溫度計、回流冷凝管和恒壓滴液漏斗的四口燒瓶中加入雙酚A型環(huán)氧樹脂(E-51)100克，將0.2克阻聚劑對苯二酚，0.3克催化劑芐基三乙基氯化銨，和38.6克丙烯酸混合均勻后加入恒壓滴液漏斗中，待四口燒瓶內(nèi)溫度升至90℃時開始滴加，1個小時左右滴加完畢。繼續(xù)反應(yīng)半個小時，然后升溫至120℃再反應(yīng)4.5個小時，測定終點酸值，20mgNaOH/g，結(jié)束反應(yīng)，降溫(90℃)，加入59.4克甲基丙烯酸甲酯，冷卻至室溫，密封保存待用。
(2)改性乙烯基酯樹脂灌漿材料主劑的制備將裝有攪拌器、溫度計、恒壓滴液漏斗的四口燒瓶置于水浴鍋上，稱取20.5克2，4-甲苯二異氰酸酯，46.5克甲基丙烯酸甲酯，攪拌均勻，室溫(25℃)下滴加乙醇5.4克，半小時后，升溫到45℃，加入上述反應(yīng)制備的乙烯基酯樹脂，待反應(yīng)半小時后，升溫到75℃左右，反應(yīng)3小時后，檢測其中的-NCO含量，至其基本沒有時，停止反應(yīng)，加入雙親性組分丙烯酸2-羥乙酯40.0克，得到改性乙烯基酯樹脂灌漿材料主劑，冷卻至室溫(25℃)，密封保存待用。
(3)改性乙烯基酯樹脂灌漿材料的制備往上述改性乙烯基酯樹脂灌漿材料主劑中，加入促進(jìn)劑10％(質(zhì)量分?jǐn)?shù))N，N-二甲基苯胺0.9克，攪拌均勻后，加入引發(fā)劑BPO(過氧化二苯甲酰)7.2克，攪拌均勻即可。測得漿液的黏度在70cP，適用期＞30min。
(4)水乳液的配制往98.0克水中加入2.0克乙醇，滴醋酸0.08克，調(diào)節(jié)PH值至6.0左右，加入1.5克偶聯(lián)劑KH570(v-甲基丙烯酰氧基硅烷)，0.04克陰離子表面活性劑十二烷基硫酸鈉，攪拌均勻，靜置。
(5)水泥塊采用42.5R標(biāo)準(zhǔn)水泥、標(biāo)準(zhǔn)砂與水，按重量比為1∶2.5∶0.44配比錘密實而成，在水中浸泡一個月之后拉斷，再在清水中浸泡兩天以上。取出置于上述制備的水乳液中浸泡10分鐘。取出并涂上制備好的上述改性乙烯基酯樹脂灌漿材料，用橡皮固定好，置于水乳液中固化(以下皆同)，兩天之后測得粘接抗拉強(qiáng)度均值為3.3MPa，抗壓強(qiáng)度100MPa以上。對于干的斷“8”字水泥塊的粘接抗拉強(qiáng)度為4.5MPa。
實施例二(1)乙烯基酯樹脂的制備在裝有攪拌器、溫度計、回流冷凝管和恒壓滴液漏斗的四口燒瓶中加入雙酚A型環(huán)氧樹脂(E-30)100克，將0.2克阻聚劑對苯二酚，0.4克催化劑芐基三乙基氯化銨，和40.5克丙烯酸混合均勻后加入恒壓滴液漏斗中，待四口燒瓶內(nèi)溫度升至90℃時開始滴加，1個小時左右滴加完畢。繼續(xù)反應(yīng)半個小時，然后升溫至120℃再反應(yīng)4.5個小時，測定終點酸值，35mgNaOH/g，結(jié)束反應(yīng)，降溫，加入60克甲基丙烯酸甲酯，冷卻至室溫，密封保存待用。
(2)改性乙烯基酯樹脂灌漿材料主劑的制備將裝有攪拌器、溫度計、恒壓滴液漏斗的四口燒瓶置于水浴鍋上，稱取20.5克2，4-甲苯二異氰酸酯，50.0克甲基丙烯酸甲酯，攪拌均勻，室溫(25℃)下滴加乙醇5.4克，半小時后，升溫到45℃，加入上述反應(yīng)制備的乙烯基酯樹脂，待反應(yīng)半小時后，升溫到75℃左右，反應(yīng)3小時后，檢測其中的-NCO含量，至其基本沒有時，停止反應(yīng)，加入雙親性組分丙烯酸2-羥乙酯40.0克，得到改性乙烯基酯樹脂灌漿材料主劑，冷卻至室溫(25℃)，密封保存待用。
(3)改性乙烯基酯樹脂灌漿材料的制備往上述改性乙烯基酯樹脂灌漿材料主劑中，加入促進(jìn)劑N，N-二甲基苯胺0.9克，攪拌均勻后，加入引發(fā)劑BPO(過氧化二苯甲酰)7.2克，攪拌均勻即可。測得漿液的黏度在70cP，適用期＞30min。
(4)水乳液的配制往98.0克水中加入2.0克乙醇，滴醋酸0.08克，調(diào)節(jié)PH值至4.5左右，加入1.5克偶聯(lián)劑KH570(v-甲基丙烯酰氧基硅烷)，0.10克陰離子表面活性劑十二烷基硫酸鈉，攪拌均勻，靜置。
(5)水泥塊采用42.5R標(biāo)準(zhǔn)水泥、標(biāo)準(zhǔn)砂與水，按重量比為1∶2.5∶0.44配比錘密實而成，在水中浸泡一個月之后拉斷，再在清水中浸泡兩天以上。取出置于水乳液中浸泡10分鐘。取出并涂上配制好的上述改性乙烯基酯樹脂灌漿材料，用橡皮固定好，置于水中固化，兩天之后測得粘接抗拉強(qiáng)度均值為3.3MPa，抗壓強(qiáng)度100MPa以上。對于干的斷“8”字水泥塊的粘接抗拉強(qiáng)度為4.5MPa。
實施例三(1)乙烯基酯樹脂的制備在裝有攪拌器、溫度計、回流冷凝管和恒壓滴液漏斗的四口燒瓶中加入雙酚A型環(huán)氧樹脂(E-51)100克，將0.5克阻聚劑2，6-二叔丁基對苯二酚，0.5克催化劑芐基三乙基氯化銨，和92.0克甲基丙烯酸混合均勻后加入恒壓漏斗中，待四口燒瓶內(nèi)溫度升至90℃時開始滴加，1個小時左右滴加完畢。繼續(xù)反應(yīng)半個小時，然后升溫至110℃在反應(yīng)5.5個小時，測定終點酸值，15mgNaOH/g，結(jié)束反應(yīng)，降溫加入118.8克甲基丙烯酸甲酯，冷卻至室溫(25℃)，密封保存待用。
(2)改性乙烯基酯樹脂灌漿材料主劑的制備將裝有攪拌器、溫度計、恒壓滴液漏斗的四口燒瓶置于水浴鍋上，取18克2，4-甲苯二異氰酸酯，5克甲基丙烯酸甲酯，攪拌均勻，室溫(25℃)下滴加異丙醇4.5克，半小時后，升溫到55℃，加入上述反應(yīng)制備的乙烯基酯樹脂溶液，待反應(yīng)半小時后，升溫到75℃左右，反應(yīng)3小時后，檢測其中的-NCO含量，至其基本沒有時，停止反應(yīng)，加入雙親性組分丙烯酸-2-羥乙酯35克，得到改性乙烯基酯樹脂灌漿材料主劑，冷卻至室溫(25℃)，密封保存待用。
(3)改性乙烯基酯樹脂灌漿材料的制備(同實施例一)測得漿液的黏度在120cP，適用期＞30min。
(4)水乳液的配制(同實施例一)(5)先用水乳液進(jìn)行灌注混凝土裂縫，24.0小時后，將上述改性乙烯基酯樹脂灌漿材料攪拌均勻后即可進(jìn)行灌注混凝土裂縫，2天即可。
兩天之后測得粘接抗拉強(qiáng)度為2.5MPa以上，抗壓95MPa以上。
實施例四(1)乙烯基酯樹脂的制備在裝有攪拌器、溫度計、回流冷凝管和恒壓滴液漏斗的四口燒瓶中加入雙酚F型環(huán)氧樹脂100克，將0.1克阻聚劑2，6-二硝基對甲苯酚，0.1克催化劑四丁基溴化銨，和120克甲基丙烯酸混合均勻后加入恒壓漏斗中，待四口燒瓶內(nèi)溫度升至90℃時開始滴加，1個小時左右滴加完畢。繼續(xù)反應(yīng)半個小時，然后升溫至110℃在反應(yīng)5.5個小時，測定終點酸值，15mgNaOH/g，結(jié)束反應(yīng)，降溫(90℃)加入11.8克甲基丙烯酸酯丁酯，冷卻至室溫(25℃)，密封保存待用。
(2)改性乙烯基酯樹脂灌漿材料主劑的制備將裝有攪拌器、溫度計、恒壓滴液漏斗的四口燒瓶置于水浴鍋上，取25克二苯甲烷二異氰酸酯，100克甲基丙烯酸酯丁酯，攪拌均勻，室溫(25℃)下滴加二甲基乙醇胺5.0克，半小時后，升溫到65℃，加入上述反應(yīng)制備的乙烯基酯樹脂溶液，待反應(yīng)20分鐘后，升溫到70℃左右，反應(yīng)3小時后，檢測其中的-NCO含量，至其基本沒有時，停止反應(yīng)，加入雙親性組分丙烯酸-2-羥丙酯60克，得到改性乙烯基酯樹脂灌漿材料主劑，冷卻至室溫(25℃)，密封保存待用。
(3)改性乙烯基酯樹脂灌漿材料的制備往上述改性乙烯基酯樹脂灌漿材料主劑中，往其中加入促進(jìn)劑10％(質(zhì)量分?jǐn)?shù))N，N-二甲基苯胺1.0克，攪拌均勻后，加入引發(fā)劑BPO(過氧化二苯甲酰)9.0克，攪拌均勻即得。測得漿液的黏度在65cP，適用期＞30min。
(4)水乳液的配制(同實施例一)(5)先用水乳液進(jìn)行灌注混凝土裂縫，0.1小時后，將改性乙烯基酯樹脂灌漿材料攪拌均勻后即可進(jìn)行灌注混凝土裂縫，3天即可。
三天之后測得粘接抗拉強(qiáng)度均值為3.2MPa，抗壓100MPa以上。
實施例五(1)乙烯基酯樹脂的制備在裝有攪拌器、溫度計、回流冷凝管和恒壓滴液漏斗的四口燒瓶中加入雙酚AD型脂肪族縮水甘油醚環(huán)氧樹脂100克，將0.6克阻聚劑對叔丁基鄰苯二酚，0.6克催化劑芐基三乙基氯化銨，和92.0克甲基丙烯酸混合均勻后加入恒壓漏斗中，待四口燒瓶內(nèi)溫度升至90℃時開始滴加，30分鐘左右滴加完畢。繼續(xù)反應(yīng)半個小時，然后升溫至110℃在反應(yīng)5.5個小時，測定終點酸值，15mgNaOH/g，結(jié)束反應(yīng)，降溫(80℃)加入118.8克1，6-己二醇二丙烯酸酯，冷卻至室溫(25℃)，密封保存待用。
(2)改性乙烯基酯樹脂灌漿材料主劑的制備(同實施例三)(3)改性乙烯基酯樹脂灌漿材料的制備(同實施例三)(4)水乳液的配制往98.0克水中加入8.0克丙酮，滴氨水0.12克，調(diào)節(jié)PH值至7.0左右，攪拌均勻，加入1.8克偶聯(lián)劑KH570(v-甲基丙烯酰氧基硅烷)，0.04克陰離子表面活性劑十二烷基硫酸鈉與非離子表面活性劑山梨糖醇酐三油酸酯(Span-85)的混合物，攪拌均勻，靜置。
(5)水泥塊采用42.5R標(biāo)準(zhǔn)水泥、標(biāo)準(zhǔn)砂與水，按重量比為1∶2.5∶0.44配比錘密實而成，在水中浸泡一個月之后拉斷，再在清水中浸泡兩天以上。取出置于水乳液中浸泡10分鐘。取出并涂上配制好的上述改性乙烯基酯樹脂灌漿材料，用橡皮固定好，置于水中固化，四天之后測得粘接抗拉強(qiáng)度為3.0MPa。
實施例六(1)乙烯基酯樹脂的制備在裝有攪拌器、溫度計、回流冷凝管和恒壓滴液漏斗的四口燒瓶中加入雙酚A型環(huán)氧樹脂100克，將0.4克阻聚劑對苯二酚，0.4克催化劑芐基三乙基氯化銨，和130.0克丙烯酸混合均勻后加入恒壓漏斗中，待四口燒瓶內(nèi)溫度升至80℃時開始滴加，90分鐘左右滴加完畢。繼續(xù)反應(yīng)20分鐘，然后升溫至115℃在反應(yīng)4.5個小時，測定終點酸值，13mgNaOH/g，結(jié)束反應(yīng)，降溫(80℃)加入118.8克三羥甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)，冷卻至室溫(25℃)，密封保存待用。
(2)改性乙烯基酯樹脂灌漿材料主劑的制備將裝有攪拌器、溫度計、恒壓滴液漏斗的四口燒瓶置于水浴鍋上，取18.7克1，6-己二異氰酸酯，10克三羥甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)，攪拌均勻，室溫(25℃)下滴加正丁醇10.0克，30分鐘后，升溫到30℃，加入上述反應(yīng)制備的乙烯基酯樹脂溶液，待反應(yīng)40分鐘后，升溫到85℃左右，反應(yīng)3小時后，檢測其中的-NCO含量，至其基本沒有時，停止反應(yīng)，加入雙親性組分丙烯酸-2-羥丙酯70克，得到改性乙烯基酯樹脂灌漿材料主劑，冷卻至室溫(25℃)，密封保存待用。
(3)改性乙烯基酯樹脂灌漿材料的制備往上述改性乙烯基酯樹脂灌漿材料主劑中，往其中加入促進(jìn)劑50％氯化亞錫和10％糖精的乙二醇單甲醚溶液(質(zhì)量百分比濃度)1.0克，攪拌均勻后，加入引發(fā)劑過氧化環(huán)己酮6.0克，攪拌均勻即得。測得漿液的黏度在150cP。
(4)水乳液的配制往98.0克水中加入乙二醇單乙醚2.0克，滴草酸0.8克，調(diào)節(jié)PH值至6.5左右，1.0克偶聯(lián)劑A151(乙烯基三乙氧基硅烷)，0.02克陰離子表面活性劑十二烷基硫酸鈉與陽離子表面活性劑十二烷基溴化銨的混合物，攪拌均勻，靜置。
(5)先用水乳液進(jìn)行灌注混凝土裂縫，24小時后，將改性乙烯基酯樹脂灌漿材料攪拌均勻后即可進(jìn)行灌注混凝土裂縫，4天即可。四天之后測得粘接抗拉強(qiáng)度均值為2.5MPa。
權(quán)利要求
1.一種改性乙烯基酯樹脂灌漿材料，其特征在于主要由如下按重量份計的組分制成環(huán)氧樹脂 100份丙烯酸類化合物 38～55份催化劑 0.1～0.5份阻聚劑 0.1～0.5份稀釋劑 90～130份二異氰酸酯 18～25份小分子醇 4.5～10.0份雙親性組分 35～70份引發(fā)劑 6.0～9.0份促進(jìn)劑 0.5～1.0份。
2.一種改性乙烯基酯樹脂灌漿材料的制備方法，包括如下工藝步驟和工藝條件(1)乙烯基酯樹脂的制備將100份環(huán)氧樹脂升溫至80～100℃，滴加38～55份丙烯酸類化合物、0.1～0.5份催化劑和0.1～0.5份阻聚劑的混合液，在30～90分鐘滴完；然后升溫到110～120℃，至溶液中酸值不變時停止加熱；加入10～120份稀釋劑，制備得到乙烯基酯樹脂；(2)改性乙烯基酯樹脂灌漿材料主劑的制備在18～25份二異氰酸酯中加入稀釋劑10～120份，室溫下滴加4.5～10.0份小分子醇，攪拌10～30分鐘，升溫到30～65℃，然后加入步驟(1)制備的乙烯基酯樹脂中，反應(yīng)20～40min后，升溫至70～85℃，至溶液中的-NCO基團(tuán)沒有時，停止反應(yīng)，再加入35～70份雙親性組分，得到改性乙烯基酯樹脂灌漿材料主劑；(3)改性乙烯基酯樹脂灌漿材料的制備在步驟(2)中制備的改性乙烯基酯樹脂灌漿材料主劑中，加入6.0～9.0份引發(fā)劑和0.5～1.0份促進(jìn)劑，攪拌均勻，即可得到改性乙烯基酯樹脂灌漿材料；所述各組分均按重量份計。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的改性乙烯基酯樹脂灌漿材料的制備方法，其特征在于，步驟(1)中所述的環(huán)氧樹脂為雙酚A型環(huán)氧樹脂、雙酚F型環(huán)氧樹脂或雙酚AD型脂肪族縮水甘油醚環(huán)氧樹脂；所述的丙烯酸類化合物為丙烯酸或甲基丙烯酸；所述的催化劑為芐基三乙基氯化銨、或者四丁基溴化銨；所述的阻聚劑為2，6-二叔丁基對苯二酚、2，6-二硝基對甲苯酚、對苯二酚、對叔丁基鄰苯二酚、對羥基苯甲醚或?qū)Ρ锦?；所述的稀釋劑，為甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、二縮三聚丙二醇二丙烯酸酯、1，6-己二醇二丙烯酸酯或苯乙烯。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的改性乙烯基酯樹脂灌漿材料的制備方法，其特征在于，步驟(2)中所述的二異氰酸酯為2，4-甲苯二異氰酸酯，1，6-己二異氰酸酯或二苯甲烷二異氰酸酯；所述的小分子醇為甲醇、乙醇、正丁醇或異丙醇，二甲基乙醇胺、二乙基乙醇胺或烯丙醇；所述的雙親性組分為丙烯酸-2-羥乙酯或丙烯酸-2-羥丙酯。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的改性乙烯基酯樹脂灌漿材料的制備方法，其特征在于，步驟(3)中所述的引發(fā)劑為過氧化二苯甲酰、過氧化甲乙酮或過氧化環(huán)己酮；所述的促進(jìn)劑為氯化亞錫和糖精的乙二醇單甲醚溶液或N，N-二甲基苯胺，環(huán)烷酸鈷或異辛酸鈷。
6.一種灌漿材料的施工方法，包括如下步驟先用水乳液灌注混凝土裂縫，0.1～36.0小時后，再將改性乙烯基酯樹脂灌漿材料攪拌均勻后灌注混凝土裂縫，2～4天后即可。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的灌漿材料的施工方法，其特征在于，所述水乳液按下述方法制備而成在100份水中加入2.0～10.0份助溶劑，滴加PH調(diào)節(jié)劑調(diào)節(jié)PH值至4.5～7.0左右，加入1.0～2.0份偶聯(lián)劑，0.02～0.10份表面活性劑，攪拌均勻即得到水乳液；所述各組分均按重量份計。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的灌漿材料的施工方法，其特征在于，所述助溶劑包括酮類、醇類或醚類；所述PH值調(diào)節(jié)劑為弱酸或弱堿；所述偶聯(lián)劑為v-氨丙基三乙氧基硅烷，v-甲基丙烯酰氧基硅烷，乙烯基三乙氧基硅烷、鈦酸酯或鋁酸酯偶聯(lián)劑；所述表面活性劑包括陽離子表面活性劑、陰離子表面活性劑或非離子表面活性劑中的一種或一種以上混合物。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的灌漿材料的施工方法，其特征在于，所述酮類包括丙酮或環(huán)己酮，所述醇類包括甲醇，乙醇，正丁醇，異丙醇，環(huán)己醇或者糠醇，所述醚類包括乙二醇單乙醚；所述弱酸為甲酸、醋酸或草酸，弱堿為氨水。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的灌漿材料的施工方法，其特征在于，所述陽離子表面活性劑包括十二烷基氯化銨或十二烷基溴化銨，陰離子表面活性劑包括十二烷基磺酸鈉，十二烷基苯磺酸鈉或仲烷基磺酸鈉，非離子表面活性劑包括山梨糖醇酐三油酸酯，山梨糖醇酐單油酸酯，聚氧乙烯山梨糖醇酐單油酸酯，聚氧乙烯山梨糖醇酐單硬脂酸酯，油酸三乙醇胺，聚氧乙烯壬基苯酚醚-9或磷酸酯乳化劑。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種改性乙烯基酯樹脂灌漿材料及其制備方法和施工方法。該灌漿材料主要由如下組分制成環(huán)氧樹脂；丙烯酸類化合物；催化劑；稀釋劑；二異氰酸酯；小分子醇；雙親性組分；引發(fā)劑；促進(jìn)劑。該灌漿材料制備方法包括(1)乙烯基酯樹脂的制備；(2)改性乙烯基酯樹脂灌漿材料主劑的制備；(3)改性乙烯基酯樹脂灌漿材料的制備。其施工方法為先用水乳液灌注混凝土裂縫，0.1～36.0小時后，將改性乙烯基酯樹脂灌漿材料攪拌均勻后灌注混凝土裂縫，2～4天后即可。本發(fā)明制備的是一種疏水性的、以自由基引發(fā)固化的灌漿材料，該灌漿材料固化時間短且可控，黏度低，滲透性強(qiáng)。
文檔編號E04B1/68GK1884422SQ20061003554
公開日2006年12月27日 申請日期2006年5月22日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月22日
發(fā)明者賓斌, 張亞峰, 鄺健政, 徐宇亮 申請人:中國科學(xué)院廣州化學(xué)研究所