超强黏性聚合物新材料及超强黏性聚合物新材料制备工艺的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及新材料技术领域，具体的说，是超强黏性聚合物新材料及超强黏性聚合物新材料制备工艺。
【背景技术】
[0002]大型水库的大坝经常受到高速含沙水流的冲刷。高速含沙水流对大坝混凝土的冲磨和气蚀破坏是大坝建设和运行中的常见而又重要的问题，提高大坝混凝土的抗冲磨和抗气蚀能力是解决这一难题的重要途径。由于大型水库一般存在水头高、坝体也高，泄水道内水的流速很大，高速水流夹带着悬移质和推移质对溢流面混凝土的冲蚀破坏危害性非常大。有些大型水库大坝的受冲刷部位混凝土建成后不久就由于受高速水流的冲刷而磨损严重，必须重新投入大量资金进行维修，而对于大部分水利工程的受冲刷混凝土部位来说，运行一定年限后也往往需要定期进行修补，来保障工程的安全运行。因此，提高抗冲磨混凝土抗磨性能，延长其使用寿命，具有非常重要的意义。
[0003]目前抗冲磨混凝土大多采用高标水泥及较低的水胶比和掺加增强材料的方法来制备，大幅度提高了硬化混凝土的力学性能和抗冲磨强度，但对混凝土的体积稳定性不利，在各大工程实践中强度等级较高的混凝土收缩和开裂问题显得比较突出。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于设计出超强黏性聚合物新材料及超强黏性聚合物新材料制备工艺，采用科学合理的制备工艺制备出超强黏性聚合物新材料，该超强黏性聚合物新材料具有优良的抗压、抗冲、抗渗、抗海水腐蚀等性能，并且该超强黏性聚合物新材料不含有溶剂，可以减小对环境的污染，能够提高在储存、运输和施工的过程中的安全性。
[0005]本发明通过下述技术方案实现:超强黏性聚合物新材料，由环氧树脂浆料、活性稀释剂、固化混合物及基料混合后搅拌调和得到；
所述环氧树脂浆料按重量份数计为16-18份，所述活性稀释剂按重量份数计为2-4份，所述固化混合物按重量份数计为6-8份，所述基料按重量份数计为70-80份；
所述环氧树脂浆料由以下重量百分比的原料混合制成:
双酚A型环氧树脂E51 42%
改性环氧树脂44%
有机膨润土6%
邻苯二甲酸二辛酯 8%;
所述活性稀释剂由以下重量百分比的原料混合制成:
环氧氯丙烧12%
脂肪醇50%
多聚醚酯8%
三氯丙烷30% ； 所述固化混合物由以下重量百分比的原料混合制成:
改性酚醛胺84.5%
端羟基液体丁腈橡胶4.5%
2-(3, 4-环氧环己烷基)乙基三乙氧基硅烷 5.2%
苯乙酸月桂醇酯1.3%
间苯二酚；4.5%
所述基料由以下重量百分比的原料混合制成:
普通硅酸盐水泥27%
石英砂50%
憎水型膨胀珍珠岩9%
石墨精粉5%
絹云母粉9%。
[0006]进一步的为更好的实现本发明，所述改性环氧树脂由以下方法得到:将环氧树脂E-44加入密闭反应器中，通入惰性气体，加热到85°C，在搅拌状态下滴加由Pluronic多元醇聚醚和苄基三乙基氯化铵配制的混合液，滴加完毕后升温到125°C继续反应2.5小时，冷却，得到改性环氧树脂。
[0007]进一步的为更好的实现本发明，所述改性环氧树脂的制备过程中各原料的用量为:73.55%的环氧树脂Ε-44、24.9%的Pluronic多元醇聚醚以及0.55%的苄基三乙基氯化铵。
[0008]进一步的为更好的实现本发明，所述改性酚醛胺由以下方法得到:先将乙二胺、间苯二胺和硫脲混合，于52°C条件下搅拌溶解，然后加热至135°C，回流反应3h，反应结束后再降温至50°C，回流反应lh，反应结束后，冷却得到硫脲改性胺；再将甲苯二甲胺、硫脲改性胺和长烷基链酚混合，于62.5°C条件下边搅拌边分批加入多聚甲醛，加热至100°C，回流反应3h，然后冷却、洗涤，得到改性酚醛胺；
在进行所述硫脲改性胺制备过程中各原料的用量为:乙二胺42.5%、间苯二胺30%和硫脲27.5%。
[0009]进一步的为更好的实现本发明，所述改性酚醛胺制备过程中各原料的用量为:甲苯二甲胺38.2%、硫脲改性胺33.5%、长烷基链酚21.5%以及多聚甲醛6.8%。
[0010]进一步的为更好的实现本发明，所述石英砂包括粒径为0.3mm?0.5mm的细砂、粒径为Imm?2mm的中砂和粒径为2mm?4mm的粗砂。
[0011 ] 进一步的为更好的实现本发明，所述憎水型膨胀珍珠岩的粒径为2_3mm，石墨精粉的粒径为42-48 μ m，絹云母粉的粒径为60_90 μ m。
[0012]超强黏性聚合物新材料制备工艺，包括以下步骤:
1)按重量百分比取73.55%的环氧树脂Ε-44、24.9%的Pluronic多元醇聚醚以及0.55%的苄基三乙基氯化铵，将环氧树脂Ε-44加入密闭反应器中，通入惰性气体，加热到85°C，在搅拌状态下滴加由Pluronic多元醇聚醚和苄基三乙基氯化铵配制的混合液，滴加完毕后升温到125°C继续反应2.5小时，冷却，得到改性环氧树脂；
2)按重量百分比取42%的双酚A型环氧树脂E51、44%的改性环氧树脂、6%的有机膨润土和8%的邻苯二甲酸二辛酯，混合后搅拌均匀，得到环氧树脂浆料，备用； 3)按照重量百分比取12%的环氧氯丙烷，50%的脂肪醇，8%的多聚醚酯和30%的三氯丙烷，混合后搅拌均匀，得到活性稀释剂，备用；
4)按照重量百分比取乙二胺42.5%、间苯二胺30%和硫脲27.5%，先将乙二胺、间苯二胺和硫脲混合，于52°C条件下搅拌溶解，然后加热至135°C，回流反应3h，反应结束后再降温至50°C，回流反应lh，反应结束后，冷却得到硫脲改性胺，备用；
5)按照重量百分比取甲苯二甲胺38.2%、硫脲改性胺3.5%、长烷基链酚21.5%以及多聚甲醛6.8%，将甲苯二甲胺、硫脲改性胺和长烷基链酚混合，于62.5°C条件下边搅拌边分批加入多聚甲醛，加热至100°C，回流反应3h，然后冷却、洗涤，得到改性酚醛胺，备用；
6)按照重量百分比取84.5%的改性酚醛胺、4.5%的端羟基液体丁腈橡胶、5.2%的2-(3, 4-环氧环己烷基)乙基三乙氧基硅烷、1.3%的苯乙酸月桂醇酯和4.5%的间苯二酚，混合后搅拌均匀，得到固化混合物，备用；
7)按照重量份数取:27%的普通硅酸盐水泥、50%的石英砂、9%的憎水型膨胀珍珠岩、5%的石墨精粉和9%的絹云母粉，混合后搅拌均匀，得到基料，备用；
8)施工时，按照重量份数取16-18份的环氧树脂浆料、2-4份的活性稀释剂、6-8份的固化混合物以及70-80份的基料混合后搅拌调和得到超强黏性聚合物新材料。
[0013]本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果:
本发明采用科学合理的制备工艺制备出超强黏性聚合物新材料，该超强黏性聚合物新材料具有优良的抗压、抗冲、抗渗、抗海水腐蚀等性能，并且该超强黏性聚合物新材料不含有溶剂，可以减小对环境的污染，能够提高在储存、运输和施工的过程中的安全性。
[0014]本发明的超强黏性聚合物新材料包括石英砂和硅酸盐水泥等骨料，骨料在砂浆中起到了填实、抗压的作用，并且由于石英砂属于无机材料，因此添加石英砂能够进一步改善绝缘性能和防腐性能，骨料通过环氧树脂的固化将其固定在三维网络结构中，再加上固化剂来提高环氧砂浆的韧性，从而使得超强黏性聚合物新材料具有良好的抗冲耐磨性能和耐久性。
[0015]本发明的超强黏性聚合物新材料中采用了双酚A型环氧树脂E51和改性环氧树脂以一定的比例混配。环氧树脂分子中含有极性高且不易水解的脂肪族烃基和醚键，使其在潮湿状态下对各种底材有较高的附着力，而且耐腐蚀性能也很高。另外双酚A型环氧树脂又因其结构为刚性的苯核和柔性的烃链交替排列，从而赋予固化物较好的物理机械性能。双酚A型环氧树脂E51树脂分子量低一些，粘度小，利于水下浇筑，且与溶剂的相容性较好，其环氧值高，与固化剂反应交联度大，形成的固化物强度大，但其脆性较大，影响固化物的抗剪性能。改性环氧树脂为Pluronic多元醇聚醚改性环氧树脂，Pluronic多元醇聚醚为Ε0/Ρ0嵌段共聚物，具有一定的表面活性，采用Pluronic多元醇聚醚与环氧树脂进行开环接枝的反应，在改进固结体弹性的同时能增加体系的表面活性，起到赶水的作用，也增强了固结体与混凝土潮湿面粘结力，所以本发明中采用两种环氧树脂配合使用，达到相互改性的效果。
[0016]本发明的超强黏性聚合物新材料中加入了憎水型膨胀珍珠岩和石墨精粉，憎水型膨胀珍珠岩具有憎水作用，再加上外加的压荷负载，使得环氧砂浆层与混凝土之间的水层被排挤出去，使环氧砂浆层具有很好的防水性，石墨精粉能够提高砂浆的和易性，并且能够提高超强黏性聚合物新材料的强度。
[0017]本发明的超强黏性聚合物新材料中对骨料(基料)中各个成分的粒径进行了优化，采用该级配的骨料可有效调节环氧砂浆固化物的流动性，增强施工的可操作性。
【具体实施方式】
[0018]下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
[0019]实施例1:
超强黏性聚合物新材料，由环氧树脂浆料、活性稀释剂、固化混合物及基料混合后搅拌调和得到；
所述环氧树脂浆料按重量份数计为16-18份，所述活性稀释剂按重量份数计为2-4份，所述固化混合物按重量份数计为6-8份，所述基料按重量份数计为70-80份；
所述环氧树脂浆料由以下重量百分比的原料混合制成:
双酚A型环氧树脂E51 42%
改性环氧树脂44%
有机膨润土6%
邻苯二甲酸二辛酯 8%;
所述活性稀释剂由以下重量百分比的原料混合制成:
环氧氯丙烧12%
脂肪醇50%
多聚醚酯8%
三氯丙烷30% ；
所述固化混合物由以下重量百分比的原料混合制成:
改性酚醛胺84.5%
端羟基液体丁腈橡胶4.5%
2-(3, 4-环氧环己烷基)乙基三乙氧基硅烷 5.2%
苯乙酸月桂醇酯1.3%
间苯二酚；4.5%
所述基料由以下重量百分比的原料混合制成:
普通硅酸盐水泥27%
石英砂50%
憎水型膨胀珍珠岩9%
石墨精粉5%<