一种刚性环氧胶液的制作方法

1.本发明是一种刚性环氧胶液，属于环氧胶技术领域。


背景技术：

2.随着航空、航天、轨道交通和建筑等领域的大力发展，大量轨道交通等公共设施的建设要求也逐渐提高，其中地铁火车等公共设施的站台上均设有护栏，为加强护栏的稳定性和牢固性，通常需要用胶体对护栏上的钢环套进行加固粘结。现有的环氧胶液大多分为单组分环氧胶液和双组分环氧胶液；其中，单组分环氧胶液由于具有优良的耐热性、以及弹性成膜性较好的特点被广泛的应用，而双组分环氧胶液具有低温快速固化和储存稳定性高等特点；二者均具有较高的应用前景，但双组分环氧胶液的刚性性能较低，限制了使用条件以及使用场合，特定环境下使用时有诸多不便，因此本发明涉及一种刚性环氧胶液，主要适用于加固粘结钢环套。


技术实现要素：

3.针对现有技术存在的不足，本发明目的是提供一种刚性环氧胶液，以解决上述背景技术中提出的问题。
4.为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现，包括：
5.一种刚性环氧胶液，包括体积比为2
‑
4：1的甲组分和乙组分；以质量份数计，甲组分包括50
‑
80份双酚a型环氧树脂、20
‑
40份酚醛改性环氧树脂、10
‑
20份多官能团的稀释剂、1
‑
2份硅烷偶联剂；以质量份数计，乙组分包括25
‑
70份改性固化剂、0.5
‑
1.5份叔胺促进剂；首先，甲组分中添加的双酚a型环氧树脂的两端的官能团均为环氧基，且分子主链上富含醚键、仲羟基、苯环、次甲基和异丙基，其中，环氧基具有较强的反应能力，保证了钢环套与胶液之间能够具有较强的粘结力，醚键增加了甲组分的浸润性以及分子间的柔顺性，有助于板材与胶液结合，仲羟基进一步增强胶液的内聚力和粘附力，苯环使甲组分具有较高的耐热性和刚性特性，使环氧胶液具有足够的强度，双酚a型环氧树脂在固化时体积会发生收缩，粘合板材过程中多次少量进行操作，保证被粘合板材在相同环境下具有更好的粘合效果；其次，酚醛改性环氧树脂同时兼具酚醛树脂和环氧树脂的特性，既具有环氧树脂优良的粘结性，又兼具有酚醛树脂的耐热性的特点，同时酚醛改性环氧树脂中的环氧基含量较高，使酚醛改性环氧树脂具有较大的黏度，因此固化后其产物的交联密度高，具有较好的物理机械性能，提高了甲组分整体的刚性特性和抗压性能；双酚a型环氧树脂和酚醛改性环氧树脂相互配合增加物质之间的交联密度，交联密度增加后环氧胶液的刚性特性和抗压性能随之增加。
6.优选的，所述双酚a型环氧树脂的环氧值为0.48
‑
0.54；环氧值在此区间范围的双酚a型环氧树脂的分子链较短，分子量较低，因此固化后胶液的硬度也越高，该环氧值范围内的双酚a型环氧树脂能够提高环氧胶液的抗压性能。
7.优选的，所述稀释剂为苯基缩水甘油醚；苯基缩水甘油醚作为一种活性稀释剂，具
有较强的刚性特性，有助于环氧胶液固化后具有一定的抗压性。
8.优选的，所述硅烷偶联剂为γ
‑
缩水甘油醚丙基三甲氧基硅烷、γ
‑
氨丙基三乙氧基硅烷、γ
‑
二乙烯三氨基丙基甲基二甲氧基硅烷中的一种或几种；硅烷偶联剂的作用是增加官能团与无机物之间的附着力，使得固化后的环氧胶液与无机材料之间的结合更加牢固，提高粘合性能。
9.优选的，所述改性固化剂由20
‑
50份脂环胺改性固化剂和5
‑
20份酚醛改性环戊胺固化剂组成；此两种固化改性剂均为脂肪类改性固化剂，具有较好的耐热性，且脂环胺改性固化剂为室温固化剂，二者配合使用，既可保证固化效果，又可提高固化剂分子结构的多样性从而提高环氧胶液的抗压强度。
10.优选的，包括体积比为3：1的甲组分和乙组分；以质量份数计，甲组分包括70份双酚a型环氧树脂、30份酚醛改性环氧树脂、10份多官能团的稀释剂、2份硅烷偶联剂；以质量份数计，乙组分包括30份脂环胺改性固化剂、10份酚醛改性环戊胺固化剂、1.12份叔胺促进剂，该优选的组分配比中，甲组份以质量计为112份的组分，叔胺促进剂的质量占比甲组份整体含量的1％即可达到较佳的效果，因此该组分配比中叔胺促进剂的添加量为1.12份。
11.一种刚性环氧胶液的制备方法：
12.s1.制备甲组分：按质量比将甲组分各物质依次倒入搅拌分散釜中，进行搅拌，备用；
13.s2.制备乙组分：将乙组分各物质在密闭容器内进行搅拌，备用；
14.s3.制备环氧胶液：使用前将甲组分和乙组分混合，搅拌均匀，制得刚性环氧胶液。
15.本发明的有益效果：
16.(1)本发明涉及一种刚性环氧胶液，该环氧胶液为双组分环氧胶液，其中甲组分添加有双酚a型环氧树脂和酚醛改性环氧树脂，同时乙组分中添加有改性固化剂，改性固化剂由不同含量的脂环胺改性固化剂和酚醛改性环戊胺固化剂组成，双组分混合后各活性基团相互作用达到具有较高交联密度和刚性性能的长链，从而使该环氧胶液具有较高的刚性性能，进一步增加环氧胶液的抗拉抗压强度。
具体实施方式
17.为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
18.实施例1
19.一种刚性环氧胶液，包括体积比为3：1的甲组分和乙组分；以质量份数计，甲组分包括70份环氧值为0.49的双酚a型环氧树脂、30份酚醛改性环氧树脂、10份苯基缩水甘油醚、2份γ
‑
缩水甘油醚丙基三甲氧基硅烷；以质量份数计，乙组分包括30份脂环胺改性固化剂、10份酚醛改性环戊胺固化剂、1.12份叔胺促进剂。
20.一种刚性环氧胶液的制备方法：
21.s1.制备甲组分：按质量比将甲组分各物质依次倒入搅拌分散釜中，进行搅拌，备用；
22.s2.制备乙组分：将乙组分各物质在密闭容器内进行搅拌，备用；
23.s3.制备环氧胶液：使用前将甲组分和乙组分混合，搅拌均匀，制得刚性环氧胶液。
24.实施例2
25.一种刚性环氧胶液，包括体积比为3：1的甲组分和乙组分；以质量份数计，甲组分包括50份环氧值为0.51的双酚a型环氧树脂、30份酚醛改性环氧树脂、20份苯基缩水甘油醚、2份γ
‑
氨丙基三乙氧基硅烷；以质量份数计，乙组分包括30份脂环胺改性固化剂、15份酚醛改性环戊胺固化剂、1.02份叔胺促进剂。
26.一种刚性环氧胶液的制备方法：
27.s1.制备甲组分：按质量比将甲组分各物质依次倒入搅拌分散釜中，进行搅拌，备用；
28.s2.制备乙组分：将乙组分各物质在密闭容器内进行搅拌，备用；
29.s3.制备环氧胶液：使用前将甲组分和乙组分混合，搅拌均匀，制得刚性环氧胶液。
30.实施例3
31.一种刚性环氧胶液，包括体积比为3：1的甲组分和乙组分；以质量份数计，甲组分包括80份环氧值为0.52的双酚a型环氧树脂、40份酚醛改性环氧树脂、18份苯基缩水甘油醚、1份γ
‑
氨丙基三乙氧基硅烷、1份γ
‑
二乙烯三氨基丙基甲基二甲氧基硅烷；以质量份数计，乙组分包括30份脂环胺改性固化剂、10份酚醛改性环戊胺固化剂、1.4份叔胺促进剂。
32.一种刚性环氧胶液的制备方法：
33.s1.制备甲组分：按质量比将甲组分各物质依次倒入搅拌分散釜中，进行搅拌，备用；
34.s2.制备乙组分：将乙组分各物质在密闭容器内进行搅拌，备用；
35.s3.制备环氧胶液：使用前将甲组分和乙组分混合，搅拌均匀，制得刚性环氧胶液。
36.实施例4
37.一种刚性环氧胶液，包括体积比为3：1的甲组分和乙组分；以质量份数计，甲组分包括80份环氧值为0.49的双酚a型环氧树脂、40份酚醛改性环氧树脂、15份苯基缩水甘油醚、2份γ
‑
二乙烯三氨基丙基甲基二甲氧基硅烷；以质量份数计，乙组分包括30份脂环胺改性固化剂、10份酚醛改性环戊胺固化剂、1.37份叔胺促进剂。
38.一种刚性环氧胶液的制备方法：
39.s1.制备甲组分：按质量比将甲组分各物质依次倒入搅拌分散釜中，进行搅拌，备用；
40.s2.制备乙组分：将乙组分各物质在密闭容器内进行搅拌，备用；
41.s3.制备环氧胶液：使用前将甲组分和乙组分混合，搅拌均匀，制得刚性环氧胶液。
42.实施例5
43.一种刚性环氧胶液，包括体积比为3：1的甲组分和乙组分；以质量份数计，甲组分包括50份环氧值为0.53的双酚a型环氧树脂、30份酚醛改性环氧树脂、10份苯基缩水甘油醚、2份γ
‑
氨丙基三乙氧基硅烷；以质量份数计，乙组分包括30份脂环胺改性固化剂、10份酚醛改性环戊胺固化剂、0.92份叔胺促进剂。
44.一种刚性环氧胶液的制备方法：
45.s1.制备甲组分：按质量比将甲组分各物质依次倒入搅拌分散釜中，进行搅拌，备用；
46.s2.制备乙组分：将乙组分各物质在密闭容器内进行搅拌，备用；
47.s3.制备环氧胶液：使用前将甲组分和乙组分混合，搅拌均匀，制得刚性环氧胶液。
48.对比例1
49.采用现有的方法和配方制备环氧胶液，作为实施例1至实施例5的对照。
50.试验例1
51.从实施例1至实施例5中选取相同质量的环氧胶液，以相同质量的对比例1中制备得到的普通环氧胶液做为对照：进行环氧胶液的常规参数(voc、抗拉强度以及抗压力)的测定，测定标准遵循《工程结构加固材料安全性鉴定技术规范》的国标要求，得到结果如表1所示；进行各季节不同试验温度下适用期的测定，测试结果如表2所示。
52.表1环氧胶液常规参数测定结果
[0053] voc(g/l)抗拉强度(mpa)抗压力(mpa)实施例18369.2107实施例28568.7103实施例38969.4106实施例48768.9104实施例58269.1105对比例1985394
[0054]
由表1可知，实施例1至实施例5中涉及的环氧胶液的voc均小于100g/l且相比于现有产品更低，其抗拉强度和抗压力均较佳且高于现有市面产品。
[0055]
表2适用期测定结果
[0056][0057][0058]
由表2可知，实施例1至实施例5中涉及的环氧胶液与干砼的粘结强度均大于2mpa，与湿砼的粘结强度均大于1.5mpa，其流动性较佳且高于现有市面产品。
[0059]
结合表1和表2的测定结果，选取实施例1至实施例5所涉及环氧胶液进行应用安全性能(热变形温度)鉴定，结果如表3所示。
[0060]
表3环氧胶液应用安全性能鉴定结果
[0061] 热变形温度(℃)实施例173.4℃实施例274.1℃实施例372.8℃
实施例473.2℃实施例573.6℃对比例171.9℃
[0062]
实施例1所得的环氧胶液的各项性能鉴定结果如表3所示，具体的，以混凝土为基材，在23
±
2℃温度下、50
±
5％rh条件下进行固化，标准化养护21天，使用标准方法进行热变形温度的测定，变形温度在65℃以上为a级产品，变形温度在100℃以上为ⅱ级产品，变形温度在130℃以上则定义为ⅲ级产品，从表3中可以看出实施例1至实施例5中涉及的环氧胶液为ⅱ级产品。
[0063]
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
[0064]
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。