一种聚氨酯环氧水泥砂浆及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种聚氨酯环氧水泥砂浆及其制备方法，水泥100～130份、砂子300～500份、水25～85份、环氧树脂80～120份、固化剂30～50、稀释剂15～30份、双组份聚氨酯20～30份；所述双组份聚氨酯包括A组分10～15份和B组分10～15份。将聚氨酯树脂和环氧树脂均匀的分散在水泥砂浆中，水泥的水化以及聚氨酯和环氧树脂的固化同时进行，形成相互填充整体结构，从而提高了水泥的各项性能，克服了普通砂浆因拉压比低，干缩变形大，抗渗性、抗裂性、耐腐蚀性差，密度大等缺点，具有耐磨、耐化学腐蚀、强度高，抗冲击强度大、韧性好和施工方便性等特点。
【专利说明】一种聚氨酯环氧水泥砂浆及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及的是一种聚氨酯水泥砂浆，尤其涉及的是一种聚氨酯环氧水泥砂浆及其制备方法。
【背景技术】
[0002]普通砂浆因干缩变形大，抗渗性、抗裂性、耐腐蚀性差，密度大，其使用范围受到很大的限制。要进一步提砂浆的性能，就要改进胶结材料的性能，因此出现了聚合物砂浆。聚氨酯环氧树脂砂浆是用聚氨酯和环氧树脂胶粘剂部分代替水泥，以砂子骨料，经混合、成型、固化而成的一种复合材料，是聚合物砂浆的一种。聚氨酯环氧树脂砂浆结合了聚氨酯的卓越的耐磨性、韧性以及环氧树脂的强度高，抗冲击强度大硬度和施工方便性的特点，具有耐磨、耐化学腐蚀、强度高，抗冲击强度大、韧性好和施工方便性等特点。
[0003]中国专利申请CN103420657A，名称:一种聚氨酯水泥砂浆及其制备方法，公开了在水泥砂浆中引入少量的聚氨酯树脂，将其均匀的分散在水泥基材中形成聚氨酯水泥砂浆，制备该种砂浆用得是油性聚氨酯，同时又加入了双组份聚氨酯，硅丙改性水性环氧乳液容易破乳凝胶，以及水泥的强碱性条件下，能迅速引发浆体固化，造成材料的整体强度不闻。
[0004]分散过程中聚氨酯树脂很难均匀，容易造成砂浆凝固过程局部应力集中，影响整体材料使用寿命。
[0005]中国专利申请CN102358686A，名称:水性环氧水泥砂浆，公开了 A组份为高性能硅丙改性水性环氧乳液，B组份为混合改性胺固化剂，C组份为由水泥、细骨料和粉料组成的混合干料，三组分混合而成。在制备水性环氧水泥砂浆时，采用可溶于水的引发还原体系，在强碱性条件下，能迅速引发浆体固化，造成材料的整体强度不高。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种聚氨酯环氧水泥砂浆及其制备方法，将聚氨酯树脂和环氧树脂均匀的分散在水泥砂浆中，水泥的水化以及聚氨酯和环氧树脂的固化同时进行，形成相互填充整体结构。
[0007]本发明是通过以下技术方案实现的，本发明的一种聚氨酯环氧水泥砂浆，按重量计，包括以下组分:水泥100~130份、砂子300~500份、水25~85份、环氧树脂80~120份、固化剂30~50、稀释剂15~30份、双组份聚氨酯20~30份；所述双组份聚氨酯包括A组分10~15份和B组分10~15份，所述A组分为聚醚220、聚醚330、聚醚4110、聚醚403、聚醚330NG中的一种或多种、稀释剂、有机硅消泡剂按重量比例I~10:2~6:
0.01~3均匀混合；B组分为液化4，4-二苯基甲烷二异氰酸酯MD1、多亚甲基多苯基多异氰酸酯PAPI和甲苯二异氰酸酯中的一种或多种。
[0008]作为本发明的优选方式之一，所述水泥选自硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、硫酸盐水泥中的一种或多种。
[0009]所述砂子为粒径小于0.8mm的河砂。砂子的粒径越小，其粘合程度也就越高，河砂价格低，整体成本降低。
[0010]作为本发明的优选方式之一，所述环氧树脂为环氧树脂E-44、环氧树脂E-51中的一种或多种。
[0011]作为本发明的优选方式之一，所述固化剂为酰胺类、脂肪胺、改性胺、酸酐类、液态橡胶中的一种或多种。
[0012]作为本发明的优选方式之一，所述稀释剂为丙酮、丁酮、乙酸乙酯、乙酸甲酯、乙酸丁酯中的一种或多种。
[0013]一种聚氨酯环氧水泥砂浆的制备方法，包括以下步骤:
[0014](I)常温常压下，将环氧树脂、固化剂和稀释剂混合并搅拌均匀；
[0015](2)将水泥、砂子、水依次加入步骤(1)所得的混合物混合均匀后，然后加入双组份聚氨酯中的A组分混合搅拌均匀后，再加入双组份聚氨酯中的B组分混合搅拌均匀，得到聚氨酯环氧水泥砂浆。
[0016]首先加入聚氨酯A组分，能使A组分容易在其他组分中分散，再加入B组分混合。能使得聚氨酯在整过体系中分散的更加均匀。双组分聚氨酯更容易分散，单组分聚氨酯不易分散均匀。
[0017]本发明相比现有技术具有以下优点:本发明将聚氨酯树脂和环氧树脂均匀的分散在水泥砂浆中，水泥的水化以及聚氨酯和环氧树脂的固化同时进行，形成相互填充整体结构，从而提高了水泥的各项性能，实验测得28天聚氨酯环氧水泥砂浆的抗压强度不小于60MPa，抗折强度不小于12.0MPa，吸水率不大于0.05%，收缩率不大于0.5%。克服了普通砂浆因拉压比低，干缩变形大，抗渗性、抗裂性、耐腐蚀性差，密度大等缺点，具有耐磨、耐化学腐蚀、强度高，抗冲击强度大、韧性好和施工方便性等特点。
【具体实施方式】
[0018]下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
[0019]实施例1
[0020]本实施例的聚氨酯环氧水泥砂浆，组分按重量计包括:硅酸盐水泥:砂子:水:环氧树脂E-44:液态橡胶:丙酮:双组份聚氨酯为100:300:25:80:30:15:30。
[0021]双组份聚氨酯中A组分为聚醚220:丙酮:有机硅消泡剂为10:4.97:0.03 ；B组分为15份液化MD I。
[0022]常温常压下，将环氧树脂、固化剂和稀释剂混合并搅拌均匀；将水泥、砂子、水依次加入所得的混合物混合均匀后，然后加入双组份聚氨酯中的A组分混合搅拌均匀后，再加入双组份聚氨酯中的B组分混合搅拌均匀，得到聚氨酯环氧水泥砂浆。
[0023]将搅拌好的聚氨酯环氧水泥砂浆注入模具，参照DL/T 5126-2001对聚氨酯环氧水泥砂浆抗压及抗折强度进行测试，测得28天聚氨酯环氧水泥砂浆的抗压强度、抗折强度、吸水率和收缩率分别是80MPa、13.2MPa、0.04%和0.23%。
[0024]实施例2
[0025]本实施例的聚氨酯环氧水泥砂浆，组分按重量计包括:硫铝酸盐水泥:砂子:水:环氧树脂E-51:酰胺类固化剂:乙酸乙酯:双组份聚氨酯为130:400:40:100:40:20:30。
[0026]双组份聚氨酯中A组分为聚醚4110:乙酸乙酯:有机硅消泡剂为8:4:3 ；B组分为15份多亚甲基多苯基多异氰酸酯PAPI。
[0027]常温常压下，将环氧树脂、固化剂和稀释剂混合并搅拌均匀；将水泥、砂子、水依次加入所得的混合物混合均匀后，然后加入双组份聚氨酯中的A组分混合搅拌均匀后，再加入双组份聚氨酯中的B组分混合搅拌均匀，得到聚氨酯环氧水泥砂浆。
[0028]将搅拌好的聚氨酯环氧水泥砂浆注入模具，参照DL/T 5126-2001对聚氨酯环氧水泥砂浆抗压及抗折强度进行测试，测得28天聚氨酯环氧水泥砂浆的抗压强度、抗折强度、吸水率和收缩率分别是68MPa、12.3MPa、0.07%和0.20%。
[0029]实施例3
[0030]本实施例的聚氨酯环氧水泥砂浆，组分按重量计包括:硫酸盐水泥:砂子:水:环氧树脂E-51:酸酐类固化剂:乙酸甲酯:双组份聚氨酯为110:500:60:100:50::25:30。
[0031]双组份聚氨酯中A组分为聚醚403:乙酸甲酯:有机硅消泡剂为8:4:3 ；B组分为15份甲苯二异氰酸酯。
[0032]常温常压下，将环氧树脂、固化剂和稀释剂混合并搅拌均匀；将水泥、砂子、水依次加入所得的混合物混合均匀后，然后加入双组份聚氨酯中的A组分混合搅拌均匀后，再加入双组份聚氨酯中的B组分混合搅拌均匀，得到聚氨酯环氧水泥砂浆。
[0033]将搅拌好的聚氨酯环氧水泥砂浆注入模具，参照DL/T 5126-2001对聚氨酯环氧水泥砂浆抗压及抗折强度进行测试，测得28天聚氨酯环氧水泥砂浆的抗压强度、抗折强度、吸水率和收缩率分别是75MPa、12.0MPa,0.03%和0.17%。
[0034]实施例4
[0035]本实施例的聚氨酯环氧水泥砂浆，组分按重量计包括:硫酸盐水泥:砂子:水:环氧树脂E-44:脂肪胺固化剂:乙酸丁酯:双组份聚氨酯为:120:500:85:120:50:25:20。
[0036]双组份聚氨酯中A组分为聚醚403:乙酸丁酯:有机硅消泡剂为6:2:2 ;B组分为
10份甲苯二异氰酸酯。
[0037]常温常压下，将环氧树脂、固化剂和稀释剂混合并搅拌均匀；将水泥、砂子、水依次加入所得的混合物混合均匀后，然后加入双组份聚氨酯中的A组分混合搅拌均匀后，再加入双组份聚氨酯中的B组分混合搅拌均匀，得到聚氨酯环氧水泥砂浆。
[0038]将搅拌好的聚氨酯环氧水泥砂浆注入模具，参照DL/T 5126-2001对聚氨酯环氧水泥砂浆抗压及抗折强度进行测试，测得28天聚氨酯环氧水泥砂浆的抗压强度、抗折强度、吸水率和收缩率分别是81MPa、ll.5MPa、0.04%和0.19%。
【权利要求】
1.一种聚氨酯环氧水泥砂浆，其特征在于，按重量计，包括以下组分:水泥100~130份、砂子300~500份、水25~85份、环氧树脂80~120份、固化剂30~50、稀释剂15~30份、双组份聚氨酯20~30份；所述双组份聚氨酯包括A组分10~15份和B组分10~15份，所述A组分为聚醚220、聚醚330、聚醚4110、聚醚403、聚醚330NG中的一种或多种、稀释剂、有机硅消泡剂按重量比例I~10:2~6:0.01~3均匀混合；B组分为液化4，4- 二苯基甲烷二异氰酸酯MD1、多亚甲基多苯基多异氰酸酯PAPI和甲苯二异氰酸酯中的一种或多种。
2.根据权利要求1所述的一种聚氨酯环氧水泥砂浆，其特征在于，所述水泥选自硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、硫酸盐水泥中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的一种聚氨酯环氧水泥砂浆，其特征在于，所述砂子为粒径小于0.8mm的河砂。
4.根据权利要求1所述的一种聚氨酯环氧水泥砂浆，其特征在于，所述环氧树脂为环氧树脂E-44、环氧树脂E-51中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的一种聚氨酯环氧水泥砂浆，其特征在于，所述固化剂为酰胺类、脂肪胺、改性胺、酸酐类、液态橡胶中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的一种聚氨酯环氧水泥砂浆，其特征在于，所述稀释剂为丙酮、丁酮、乙酸乙酯、乙酸甲酯、乙酸丁酯中的一种或多种。
7.如权利要求 1所述的一种聚氨酯环氧水泥砂浆的制备方法，其特征在于，包括以下步骤: (1)常温常压下，将环氧树脂、固化剂和稀释剂混合并搅拌均匀； (2)将水泥、砂子、水依次加入步骤(1)所得的混合物混合均匀后，然后加入双组份聚氨酯中的A组分混合搅拌均匀后，再加入双组份聚氨酯中的B组分混合搅拌均匀，得到聚氨酯环氧水泥砂浆。
【文档编号】C04B28/00GK104177030SQ201410436624
【公开日】2014年12月3日 申请日期:2014年8月29日 优先权日:2014年8月29日
【发明者】罗俊杰, 胡先海, 付昌春, 罗辉 申请人:安徽省思维新型建材有限公司