一种新型水下环氧树脂材料及其制备方法与流程

文档序号:11099959阅读:1426来源:国知局

本发明涉及高分子材料领域,具体为一种新型水下环氧树脂材料及其制备方法。



背景技术:

水下环氧树脂材料是近年来快速发展的一类特种高分子材料,可在水下直接修复腐蚀减薄的钢结构或者破损涂层。但大部分水下环氧树脂材料要求基材要做彻底的喷砂或打磨处理,要达到Sa2.5或St2.5级或以上,实际上在水下难以做到,由于表面处理存在困难,修复达不到预期效果。对于大型孔洞的填补修复,由于现有水下环氧树脂材料的收缩过大,会产生应力,也会影响粘接力和固化后材料的机械性能。



技术实现要素:

本发明的目的在于克服现有技术的不足,提供一种新型水下环氧树脂材料,通过添加特殊的溶锈剂、膨胀性单体、潜伏型固化剂等特殊组分,解决现有水下环氧树脂材料施工表面处理要求高、收缩大的缺点。

一种新型水下环氧树脂材料,由A、B两组分组成,A组分由如下重量百分数的组分组成:

环氧树脂:18%-25%

膨胀性单体:4%-6%

溶锈剂:1%-2%

分散剂:0.1%-0.5%

纤维填料:2%-4%

增重填料:60%-70%

增稠剂:1.5%-2.0%

B组分由如下重量百分数的组分组成:

疏水性固化剂:15%-20%

亲水性固化剂:20%-25%

潜伏型固化剂:4%-8%

促进剂:2%-3%

惰性填料:40%-50%

增稠剂:3%-5%

A、B两组分的使用配比为:(3-4):1。

上述新型水下环氧树脂材料,A组分的制备方法为:将环氧树脂、膨胀性单体、溶锈剂、分散剂在真空行星搅拌机内混合后,再加入纤维填料、增重填料、增稠剂分散60分钟,分散过程温度控制在60℃-70℃,最后抽真空脱泡10分钟,趁热挤出包装;B组分的制备方法为:将疏水性固化剂、亲水性固化剂、潜伏型固化剂、促进剂在真空行星搅拌机内混合后,再加入惰性填料、增稠剂分散60分钟,分散过程温度控制在20℃-40℃,最后抽真空脱泡10分钟,趁热挤出包装。

上述新型水下环氧树脂材料,A组分中的环氧树脂为南亚NPEL-128、NPEF-170、NPPN-631中的一种或几种混合物。

上述新型水下环氧树脂材料,A组分中的膨胀性单体为螺环类化合物,包括但不限于:3,9-二(2-降冰片烯基)-1,5,7,11-四氧杂螺[5,5]十一烷。

上述新型水下环氧树脂材料,A组分中的溶锈剂为N-丁基-N二甲基甜菜碱双(三氟甲基磺酰亚胺)、N-己基-N二甲基甜菜碱双(三氟甲基磺酰亚胺)中的一种或者二者的混合物。

上述新型水下环氧树脂材料,A组分中的分散剂牌号为BYK-108。

上述新型水下环氧树脂材料,A组分中的纤维填料为碳化硅晶须、石膏晶须、钛酸钾晶须、芳纶浆粕中的一种或几种混合物,纤维长度不大于0.2mm。

上述新型水下环氧树脂材料,A组分中的增重填料为:70钛铁粉、碳化钨粉、碳化钛粉中的一种或几种的混合物,细度为100-200目。

上述新型水下环氧树脂材料,A、B组分中的增稠剂为硅酮处理的气相二氧化硅,牌号为卡博特TS-720。

上述新型水下环氧树脂材料,B组分中的疏水性固化剂为美国空气化学的Ancamide 2636、Ancamine 2422、Ancamide 2396、Sur-Wet R中的一种或几种混合物。

上述新型水下环氧树脂材料,B组分中的亲水性固化剂为美国空气化学的Sunmide I-965。

上述新型水下环氧树脂材料,B组分中的潜伏型固化剂为美国空气化学的三氟化硼胺络合物Anchor 1170。

上述新型水下环氧树脂材料,B组分中的促进剂牌号为DMP-30或者K-54。

上述新型水下环氧树脂材料,B组分中的惰性填料为滑石粉、煅烧高岭土、硫酸钡中的一种或几种混合物,细度不低于325目。

与现有技术相比,本发明有以下有益效果:

本发明所制备的新型水下环氧树脂材料,和现有水下环氧树脂材料相比具 有表面处理要求低、收缩率低等优点,提高了该类产品的应用范围,增强了水下修复效果。

具体实施方式

下面结合实例对本发明的技术方案做进一步描述,但不受限于这些实施例。

实施例1

将22kg NPEL-128、4kg 3,9-二(2-降冰片烯基)-1,5,7,11-四氧杂螺[5,5]十一烷、1.5kg N-丁基-N二甲基甜菜碱双(三氟甲基磺酰亚胺)、0.2kg BYK-108在100L真空行星搅拌机内混合后,再加入3kg碳化硅晶须、67.8kg碳化钨粉、1.5kgTS-720分散60分钟,分散过程温度控制在60℃-70℃,最后抽真空脱泡10分钟,趁热挤出包装作为A组分备用;将18kg Ancamide 2636、22kg Sunmide I-965、5kg Anchor 1170、3kg K-54在100L真空行星搅拌机内混合后,再加入48kg滑石粉、4kg TS-720分散60分钟,分散过程温度控制在20℃-40℃,最后抽真空脱泡10分钟,趁热挤出包装,作为B组分。

按A:B=3.5:1重量比充分混合后在含3.5%氯化钠的水溶液中制样,测试性能如下:

表干时间:60分钟,测试方法:GB/T 1728;

水下粘合力(低碳钢处理等级St1.0):149kg/cm2,测试方法:ASTM D 1002;

体积收缩率:0.35%,测试方法:ISO 3521;

抗压强度:157Mpa,测试方法:ASTM D 695;

缺口冲击强度:50J/m,测试方法:ASTM D 256;

中性盐雾试验:0.5mm涂层,5000h不起泡,底材不生锈,测试方法:GB/T 1771。

实施例2

将12kg NPEF-170、10kg NPPN-631,4kg 3,9-二(2-降冰片烯基)-1,5,7,11-四氧杂螺[5,5]十一烷、1.5kg N-己基-N二甲基甜菜碱双(三氟甲基磺酰亚胺)、0.2kg BYK-108在100L真空行星搅拌机内混合后,再加入3kg碳化硅晶须、67.8kg碳化钨粉、1.5kgTS-720分散60分钟,分散过程温度控制在60℃-70℃,最后抽真空脱泡10分钟,趁热挤出包装作为A组分备用;将18kg Ancamide 2636、22kg Sunmide I-965、5kg Anchor 1170、3kg K-54在100L真空行星搅拌机内混合后,再加入48kg滑石粉、4kg TS-720分散60分钟,分散过程温度控制在20℃-40℃,最后抽真空脱泡10分钟,趁热挤出包装,作为B组分。

按A:B=3.4:1重量比充分混合后在含3.5%氯化钠的水溶液中制样,测试性能如下:

表干时间:50分钟,测试方法:GB/T 1728;

水下粘合力(低碳钢处理等级St1.0):142kg/cm2,测试方法:ASTM D 1002;

体积收缩率:0.45%,测试方法:ISO 3521;

抗压强度:159Mpa,测试方法:ASTM D 695;

缺口冲击强度:47J/m,测试方法:ASTM D 256;

中性盐雾试验:0.5mm涂层,5000h不起泡,底材不生锈,测试方法:GB/T 1771。

实施例3

将12kg NPEF-170、10kg NPPN-631,4kg 3,9-二(2-降冰片烯基)-1,5,7,11-四氧杂螺[5,5]十一烷、1.5kg N-己基-N二甲基甜菜碱双(三氟甲基磺酰亚胺)、0.2kg BYK-108在100L真空行星搅拌机内混合后,再加入3kg芳纶浆粕、67.8kg碳化钨粉、1.5kgTS-720分散60分钟,分散过程温度控制在60℃-70℃,最后抽真空脱泡10分钟,趁热挤出包装作为A组分备用;将16kg Sur-Wet R、24kg Sunmide I-965、5kg Anchor 1170、3kg K-54在100L真空行星搅拌机内混合后,再加入48kg煅烧高岭土、4kg TS-720分散60分钟,分散过程温度控制在20℃-40℃,最后抽真空脱泡10分钟,趁热挤出包装,作为B组分。

按A:B=3:1重量比充分混合后在含3.5%氯化钠的水溶液中制样,测试性能如下:

表干时间:80分钟,测试方法:GB/T 1728;

水下粘合力(低碳钢处理等级St1.0):131kg/cm2,测试方法:ASTM D 1002;

体积收缩率:0.40%,测试方法:ISO 3521;

抗压强度:135Mpa,测试方法:ASTM D 695;

缺口冲击强度:40J/m,测试方法:ASTM D 256;

中性盐雾试验:0.5mm涂层,5000h不起泡,底材不生锈,测试方法:GB/T 1771。

上述具体实施方式,为技术方案的一个具体表现,并非对保护范围的限定,任何具有专利技术方案中的步骤特征和范围特征的方案,均在本发明的保护范围之中。

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