專利名稱：一種環(huán)氧膠粘劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種環(huán)氧膠粘劑及其制備方法。特別是一種應用于混凝土結(jié)構(gòu)加固中的碳纖 維復合材浸漬/粘結(jié)用環(huán)氧膠粘劑及其制備方法。
背景技術(shù)：
碳纖維復合材浸漬/粘結(jié)用膠粘劑一般采用室溫固化的雙組份環(huán)氧膠粘體系。A組分以環(huán) 氧樹脂為基料，B組分主要為固化劑。碳纖維加固混凝土結(jié)構(gòu)的加固質(zhì)量與碳纖維復合材浸 漬/粘結(jié)用膠粘劑A、 B組分膠液的流變特性密切相關(guān)。現(xiàn)有普通的碳纖維復合材浸漬/粘結(jié)用 環(huán)氧膠粘劑的A、 B組分混合后的粘度低、觸變性差，在加固過程中實施垂直面、仰面施工涂 刷時容易流淌和墜落，致使混凝土基體與碳纖維布之間缺膠，膠層厚度不均、膠粘強度低。 為了使膠液具有良好的觸變性，日本公開特許昭和63 (1988) -156.817使用了經(jīng)過憎水處理 的氣相二氧化硅和石英粉作為環(huán)氧膠粘劑的填料，降低了環(huán)氧膠粘劑在貯存過程中觸變性的 損失。但是，穩(wěn)定的觸變性使膠液在生產(chǎn)攪拌過程中引入的氣泡無從消除。此外，將此種疏 水型氣相二氧化硅添加到A組分膠液中再與B組分混合，混合后膠液在凝膠過程中粘度和觸變 性將急劇下降。中國發(fā)明ZL96100747. 8公開了一種以聚對苯二甲酸丁二醇酯或聚對苯二甲酸 丁二醇酯嵌段共聚物作為抗流淌改性劑的糊狀環(huán)氧膠粘劑，該糊狀環(huán)氧膠粘劑具有穩(wěn)定的抗 流淌性且其抗流淌性不隨貯存時間的延長而消失。然而，此種觸變性穩(wěn)定的糊狀膠粘劑亦不 能避免膠液在生產(chǎn)和使用的攪拌過程中弓1入氣泡的問題，氣泡的存在會直接影響在涂刷施工 時膠液對碳纖維片材的浸潤速度和滲透性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服已有技術(shù)的缺點，提供一種環(huán)氧膠粘劑及其制備方法，以實現(xiàn)A 、B兩組分在生產(chǎn)、貯存及兩組分混合后的使用過程中膠粘劑的粘度及觸變指數(shù)能滿足不同 工藝性能要求，既能解決膠液在生產(chǎn)、使用的攪拌過程中引入氣泡的難題，又能保證膠粘劑 施工階段具有良好的觸變性。
本發(fā)明的目的以下述的技術(shù)方案實現(xiàn)，包括A組分和B組分，所述A組分是由以下組份及 重量比組成雙酚A型環(huán)氧樹脂100、稀釋劑10-20、顏料0.05-0. 1、消泡劑O. 1-1、填料 0-20、偶聯(lián)劑l-3、納米粉體l-5;所述B組分是由以下組份及重量比組成固化劑100、消泡 劑O. 1-1、納米粉體l-3。所述A組分中的環(huán)氧樹脂為雙酚A型環(huán)氧樹脂E51 。所述A組分中的納米粉體為親水型氣相二氧化硅，所述B組分中的納米粉體為疏水型氣相 二氧化硅或納米氧化鋁。所述A組分中的稀釋劑、顏料、消泡劑、填料、偶聯(lián)劑均為已有環(huán)氧膠粘劑A組分中的常 用產(chǎn)品；所述B組分中的固化劑、消泡劑是現(xiàn)有環(huán)氧膠粘劑B組分中的常用產(chǎn)品。所述A組分的粘度小于4. OOPa s;觸變指數(shù)為l. 0-2. 0; B組分的粘度小于5. 50 Pa s; 觸變指數(shù)為l. 0-2.0; A、 B組分以重量比400: 30-60比例混合后，混合膠液的粘度小于4. 00 Pa s，觸變指數(shù)大于2.0。環(huán)氧膠粘劑的制備方法包括以下步驟(一) A組分的制備(1) 按照重量份分別為雙酚A型環(huán)氧樹脂100份、稀釋劑10-20份、顏料0.05-0. l份、 消泡劑O. l-l份、填料0-20份、偶聯(lián)劑l-3份、納米粉體l-5份稱量原料；(2) 將(1)步驟稱量好的環(huán)氧樹脂、稀釋劑、消泡劑、偶聯(lián)劑投入攪拌反應器中，高 速分散至均勻；(3) 將(1)步驟稱量好的顏料、填料、納米粉體投入(2)步物料，高速分散至均勻(4) 將(3)步物料經(jīng)三輥研磨機研磨兩遍，即制得A組分；(二) B組分的制備(1) 按照重量份分別為固化劑100份、消泡劑O. l-l份、納米粉體l-3份稱量原料；(2) 將(1)步驟稱量好的固化劑、消泡劑投入攪拌反應器中，高速分散至均勻；(3) 將(1)步驟稱量好的納米粉體投入(2)步物料，高速分散至均勻；(4) 將(3)步物料經(jīng)三輥研磨機研磨兩遍，即制得B組分。 本發(fā)明在A組分和B組分中引入了不同性質(zhì)的納米粉體，在A、 B兩組分未混合前，兩組分的粘度均較低，有利于A、 B兩組分的膠液在生產(chǎn)攪拌過程中被引入氣泡的及時排除；而當A 、B兩組分混合后，由于兩組分中不同性質(zhì)納米粉體之間、各納米粉體與另一組分的其他組 成成分之間的相互作用，使得膠粘劑體系即獲得適宜的粘度和良好的觸變性，且在整個凝膠 過程中體系的觸變性保持不變。本發(fā)明的環(huán)氧膠粘劑應用于混凝土結(jié)構(gòu)加固中的碳纖維復合 材浸漬/粘結(jié)，涂刷施工時膠液能有效浸潤碳纖維片材，垂直面、仰面施工時不發(fā)生流淌和 墜落，從而使得混凝土基體與碳纖維布之間的膠層均勻飽滿、粘結(jié)強度高，進一步確保了混 凝土結(jié)構(gòu)加固的施工質(zhì)量。
具體實施方式
實施例l:(一) A組分的制備(1) 稱量原料100公斤E51環(huán)氧樹脂；18公斤稀釋劑丁基縮水甘油醚；0. 08公斤環(huán)氧色漿顏料；0. 3公斤消泡劑BMC806R; IO公斤填料碳酸鈣；2公斤偶聯(lián)劑KH-560; 5公斤納米粉 體親水型氣相二氧化硅；(2) 將(1)步驟稱量好的環(huán)氧樹脂、稀釋劑、消泡劑、偶聯(lián)劑投入攪拌反應器中，高 速分散至均勻；(3) 將(1)步驟稱量好的顏料、填料、納米粉體投入(2)步物料，高速分散至均勻(4) 將(3)步物料經(jīng)三輥研磨機研磨兩遍，即制得A組分；(二) B組分的制備(1) 稱量原料70公斤低分子聚酰胺651; 30公斤改性脂肪胺593; 0.3公斤消泡劑 BMC806R: 2公斤納米粉體疏水型氣相二氧化硅；(2) 將(1)步驟稱量好的固化劑、消泡劑投入攪拌反應器中，高速分散至均勻；(3) 將(1)步驟稱量好的納米粉體投入(2)步物料，高速分散至均勻；(4) 將(3)步物料經(jīng)三輥研磨機研磨兩遍，即制得B組分。 使用NDJ-1型旋轉(zhuǎn)粘度計測得在(23±0.5) 。C時A組分膠液粘度為3.30Pa" s，觸變指數(shù)為1.44; B組分粘度為5.20Pa s，觸變指數(shù)為1.72。 A、 B組分以100: 50 (重量比)的比例 混合后粘度為3.64 Pa*s，觸變指數(shù)增加到2.42。在整個凝膠過程中，混合膠液的粘度始終 維持在3. 60 Pa s-3. 90 Pa s，觸變指數(shù)一直控制在2. 4-2. 5之間。 實施例2: (一)A組分的制備(1) 稱量原料100公斤E51環(huán)氧樹脂；IO公斤稀釋劑芐基縮水甘油醚；0. 05公斤環(huán)氧色漿顏料；1公斤消泡劑BYK-054; IO公斤填料二氧化硅；3公斤偶聯(lián)劑腿-550; l公斤納米粉 體親水型氣相二氧化硅；(2) 將(1)步驟稱量好的環(huán)氧樹脂、稀釋劑、消泡劑、偶聯(lián)劑投入攪拌反應器中，高 速分散至均勻；(3) 將(1)步驟稱量好的顏料、填料、納米粉體投入(2)步物料，高速分散至均勻(4)將(3)步物料經(jīng)三輥研磨機研磨兩遍，即制得A組分；
(二) B組分的制備
(1) 稱量原料100公斤低分子聚酰胺651; 0. 5公斤消泡劑BYK-054: l公斤納米粉體疏 水型氣相二氧化硅；
(2) 將(1)步驟稱量好的固化劑、消泡劑投入攪拌反應器中，高速分散至均勻；
(3) 將(1)步驟稱量好的納米粉體投入(2)步物料，高速分散至均勻；
(4) 將(3)步物料經(jīng)三輥研磨機研磨兩遍，即制得B組分。 使用NDJ-1型旋轉(zhuǎn)粘度計測得在(23±0.5) 。C時A組分膠液粘度為2.43Pa" s，觸變指數(shù)
為1.28; B組分粘度為5. 50Pa s，觸變指數(shù)為1.80。 A、 B組分以100: 60 (重量比)的比例 混合后粘度為3. 16 Pa*s，觸變指數(shù)增加到2.25。在整個凝膠過程中，混合膠液的粘度始終 維持在3. 20 Pa s-3. 40 Pa s，觸變指數(shù)一直控制在2. 2-2. 3之間。 實施例3:
(一) A組分的制備
(1) 稱量原料100公斤E51環(huán)氧樹脂；20公斤稀釋劑芐基縮水甘油醚；0. l公斤環(huán)氧色
漿顏料；1公斤消泡劑BYK-A500; 12公斤填料水泥；2公斤偶聯(lián)劑KH-560; 5公斤納米粉體親 水型氣相二氧化硅；
(2) 將(1)步驟稱量好的環(huán)氧樹脂、稀釋劑、消泡劑、偶聯(lián)劑投入攪拌反應器中，高 速分散至均勻；
(3) 將(1)步驟稱量好的顏料、填料、納米粉體投入(2)步物料，高速分散至均勻
(4) 將(3)步物料經(jīng)三輥研磨機研磨兩遍，即制得A組分；
(二) B組分的制備
(1) 稱量原料:100公斤改性酚醛胺T31; 0.6公斤消泡劑BYK-A500: 3公斤納米粉體納 米氧化鋁；
(2) 將(1)步驟稱量好的固化劑、消泡劑投入攪拌反應器中，高速分散至均勻；
(3) 將(1)步驟稱量好的納米粉體投入(2)步物料，高速分散至均勻；
(4) 將(3)步物料經(jīng)三輥研磨機研磨兩遍，即制得B組分。 使用NDJ-1型旋轉(zhuǎn)粘度計測得在(23±0.5) 。C時A組分膠液粘度為3.42Pa" s，觸變指數(shù)
為1.63; B組分粘度為4. 13Pa s，觸變指數(shù)為l. 34。 A、 B組分以100: 30 (重量比)的比例 混合后粘度為3.51Pa' s，觸變指數(shù)增加到2.36。在整個凝膠過程中，混合膠液的粘度始終維持在3. 50 Pa s-3. 80 Pa s，觸變指數(shù)一直控制在2. 3-2. 4之間。 實施例4:
(一) A組分的制備
(1) 稱量原料100公斤E51環(huán)氧樹脂；15公斤稀釋劑丁基縮水甘油醚；0. 05公斤環(huán)氧
色漿顏料；0. l公斤消泡劑BYK-052; 15公斤填料滑石粉；l公斤偶聯(lián)劑KH-550; 3公斤納米粉 體親水型氣相二氧化硅；
(2) 將(1)步驟稱量好的環(huán)氧樹脂、稀釋劑、消泡劑、偶聯(lián)劑投入攪拌反應器中，高 速分散至均勻；
(3) 將(1)步驟稱量好的顏料、填料、納米粉體投入(2)步物料，高速分散至均勻
(4) 將(3)步物料經(jīng)三輥研磨機研磨兩遍，即制得A組分；
(二) B組分的制備
(1) 稱量原料70公斤改性酚醛胺T31; 30公斤改性脂肪胺593; 0. l公斤消泡劑 BYK-052: 2公斤納米粉體納米氧化鋁；
(2) 將(1)步驟稱量好的固化劑、消泡劑投入攪拌反應器中，高速分散至均勻；
(3) 將(1)步驟稱量好的納米粉體投入(2)步物料，高速分散至均勻；
(4) 將(3)步物料經(jīng)三輥研磨機研磨兩遍，即制得B組分。 使用NDJ-1型旋轉(zhuǎn)粘度計測得在(23±0.5) 。C時A組分膠液粘度為3.38Pa" s，觸變指數(shù)
為1.51; B組分粘度為3.85Pa s，觸變指數(shù)為1.29。 A、 B組分以100: 50 (重量比)的比例 混合后粘度為3.41 Pa*s，觸變指數(shù)增加到2.27。在整個凝膠過程中，混合膠液的粘度始終 維持在3. 40 Pa s -3. 70 Pa s，觸變指數(shù)一直控制在2. 2-2. 3之間。
權(quán)利要求
1.一種環(huán)氧膠粘劑，包括A組分和B組分，其特征在于，所述A組分是由以下組份及重量份組成雙酚A型環(huán)氧樹脂100、稀釋劑10-20、顏料0.05-0.1、消泡劑0.1-1、填料0-20、偶聯(lián)劑1-3、納米粉體1-5；所述B組分是由以下組份及重量比組成固化劑100、消泡劑0.1-1、納米粉體1-3。
2.根據(jù)權(quán)利要求l所述的環(huán)氧膠粘劑，其特征在于，所述A組分中的 雙酚A型環(huán)氧樹脂為E51。
3.根據(jù)權(quán)利要求l所述的環(huán)氧膠粘劑，其特征在于，所述A組分中的 納米粉體為親水型氣相二氧化硅，所述B組分中的納米粉體為疏水型氣相二氧化硅或納米氧 化鋁。
4.根據(jù)權(quán)利要求l所述的環(huán)氧膠粘劑，其特征在于，所述A組分的粘 度小于4.00Pa's;觸變指數(shù)為l.O -2.0;所述B組分的粘度小于5. 50 Pa s;觸變指數(shù)為 1.0 -2.0; A、 B組分以重量比400: 30-60比例混合后，混合膠液的粘度小于4. 00 Pa s， 觸變指數(shù)大于2.0。
5. 一種權(quán)利要求l所述環(huán)氧膠粘劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟(一)A組分的制備(1) 按照重量份分別為雙酚A型環(huán)氧樹脂100份、稀釋劑10-20份、顏料0.05-0. l份 、消泡劑O. l-l份、填料0-20份、偶聯(lián)劑l-3份、納米粉體l-5份稱量原料；(2) 將(1)步驟稱量好的環(huán)氧樹脂、稀釋劑、消泡劑、偶聯(lián)劑投入攪拌反應器中， 高速分散至均勻；(3) 將(1)步驟稱量好的顏料、填料、納米粉體投入(2)步物料，高速分散至均勻(4) 將(3)步物料經(jīng)三輥研磨機研磨兩遍，即制得A組分；(二) B組分的制備(1) 按照重量份分別為固化劑100份、消泡劑O. l-l份、納米粉體l-3份稱量原料;(2) 將(1)步驟稱量好的固化劑、消泡劑投入攪拌反應器中，高速分散至均勻；(3) 將(1)步驟稱量好的納米粉體投入(2)步物料，高速分散至均勻；(4) 將(3)步物料經(jīng)三輥研磨機研磨兩遍，即制得B組分。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種環(huán)氧膠粘劑及其制備方法。包括A組分和B組分，所述A組分是由以下組份及重量比組成雙酚A型環(huán)氧樹脂100、稀釋劑10-20、顏料0.05-0.1、消泡劑0.1-1、填料0-20、偶聯(lián)劑1-3、納米粉體1-5；所述B組分是由以下組份及重量比組成固化劑100、消泡劑0.1-1、納米粉體1-3。本發(fā)明應用于混凝土結(jié)構(gòu)加固中碳纖維復合材浸漬/粘結(jié)，解決了膠液在生產(chǎn)、使用的攪拌過程中引入氣泡的難題，又能保證膠粘劑施工階段具有良好的觸變性，使混凝土基體與碳纖維布之間的膠層均勻飽滿、粘結(jié)強度高，進一步確保了混凝土結(jié)構(gòu)加固的施工質(zhì)量。
文檔編號C09J163/02GK101654606SQ20091030849
公開日2010年2月24日 申請日期2009年10月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月20日
發(fā)明者單遠銘, 勃 彭 申請人:湖南固特邦土木技術(shù)發(fā)展有限公司