高强酚醛树脂混凝土的制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种高强酚醛树脂混凝土的制备方法，其特征是包括：(1)制作改性酚醛树脂，先将酚醛树脂与二甲苯、乙酸丁酯混合，并进行加热，加热温度为45～50℃，冷却后将上述混合液与聚氨酯混合，加热搅拌至80℃，搅拌保温2.5h，冷却出料；(2)活化苯甲醛和丙酮稀释剂，将苯甲醛和丙酮混合，并加入碱性催化剂K2CO3；(3)固化反应，在活化后的苯甲醛和丙酮混合液加入改性酚醛树脂进行固化反应；(4)搅拌混合料，在上述物料中加入水泥、砂、石子、二硫化钼、水进行充分搅拌，得到高强酚醛树脂混凝土。本发明制成的高强酚醛树脂混凝土强度高、耐磨性强。
【专利说明】
高强酚醛树脂混凝土的制备方法
技术领域
[0001] 本发明涉及建筑材料领域，特别涉及一种高强酚醛树脂混凝土的制备方法。
【背景技术】
[0002] 酚醛树脂作为胶凝剂用于配制树脂混凝土具有粘度低，容易同骨料混合，与骨料 的粘结力强等性能;在硬化过程中不产生有害物质;在常温和加热的条件下能固化，并具有 良好的耐水性、耐碱性及化学稳定性;耐大气稳定性、耐老化性能良好的特点。但是，酚醛树 脂由于固化后形成较稠密的芳香结构，交联密度大，内聚力高，使其固化产物变形能力差， 用其制备的耐磨混凝土的耐磨性差。
【发明内容】
[0003] 针对现有技术中存在的不足，本发明的目的提供一种高强酚醛树脂混凝土及制备 方法。
[0004] 本发明原料重量配比如下：
[0005] 酚醛树脂为27~29份；二甲苯为1.5~1.7份；乙酸丁酯为0.7~0.9份；聚氨脂为 6.8~7.2份;苯甲醛为1.2~1.4份;丙酮为0.7~0.9份;K2C0 3为0.5~0.7份;水泥为7~9份； 砂为9~11份;石子为21~23份;二硫化钼为7~9份，平均粒径为5μηι ;水为11~13份。
[0006] 高强酚醛树脂混凝土制作步骤包括：
[0007] (1)制作改性酚醛树脂
[0008] 先将酚醛树脂与二甲苯、乙酸丁酯混合，并进行加热，加热温度为45~50°C，冷却 后将上述混合液与聚氨酯混合，加热搅拌至80°C，搅拌保温2.5h，冷却出料。
[0009 ] (2)活化苯甲醛和丙酮稀释剂
[0010] 将苯甲醛和丙酮混合，并加入碱性催化剂K2C03。
[0011] (3)固化反应
[0012] 在活化后的苯甲醛和丙酮混合液加入改性酚醛树脂进行固化反应。
[0013] (4)搅拌混合料
[0014] 在上述物料中加入水泥、砂、石子、二硫化钼、水进行充分搅拌，得到高强酚醛树脂 混凝土。
[0015] 本发明制备得到的高强酚醛树脂混凝土强度高、耐磨性强。
【具体实施方式】
[0016] 本实施例原料重量配比如下：
[0017] 酚醛树脂为28份；二甲苯为1.6份；乙酸丁酯为0.8份；聚氨脂为6.9份；苯甲醛为 1.3份;丙酮为0.8份;K2C0 3为0.6份;水泥为8份;砂为10份;石子为22份;二硫化钼为8份，平 均粒径为5μηι，水为12份。
[0018] 高强酚醛树脂混凝土配比依据如下：
[0019] 表1为酚醛树脂混凝土强度随酚醛树脂用量变化表。表中显示酚醛树脂混凝土强 度随酚醛树脂用量增加而增加。当酚醛树脂用量大于33份后，酚醛树脂混凝土强度变化不 大。
[0020] 表1酚醛树脂混凝土强度随酚醛树脂用量变化表
[0022] 表2为二硫化钼粒径对酸醛树脂混凝土冲蚀磨损性能影响。用高能球磨机球磨将 二硫化钼磨细，平均粒径为70μηι、40μηι、10μηι、5μηι、1μηι的二硫化钼填充的酸醛树脂混凝土冲 蚀磨损表。从表中可看出，随着二硫化钼平均粒径减少，酚醛树脂混凝土冲蚀磨损性能提 高。但是5μπι和Ιμπι的二硫化钼填充的酚醛树脂混凝土耐磨性相差不大。这说明同样二硫化 钼的粒径细小到微米级后，粒径变化对酚醛树脂混凝土的冲蚀磨损影响较小。
[0023] 表2二硫化钼粒径对酸醛树脂混凝土冲蚀磨损性能影响
[0025] 表3为二硫化钼量对酚醛树脂混凝土冲蚀磨损性能影响。表中显示酚醛树脂混凝 土耐磨性随二硫化钼量的增加而先增加后减少。加入的二硫化钼可以填充酚醛树脂混凝土 网状结构中的空隙或节点。当酚醛树脂混凝土受到冲击力时，它可以从节点向各个方向传 递出去，把冲击力分散。当二硫化钼的量增加时，其占据的节点的位置就越多，其传递冲击 力就越快越大，从而分散冲击能量，使其冲蚀磨损性能提高。另外，二硫化钼在边界润滑过 程中形成球状，在酚醛树脂颗粒之间进行滚动，起到滚珠轴承作用，从而可以减磨。但是二 硫化钼加入的量过多时，会产生胶体对二硫化钼的粘接不充分，在受到冲击力时，使二硫化 钼容易脱落，起到增加磨损作用。
[0026] 表3二硫化钼量对酸醛树脂混凝土冲蚀磨损性能影响
[0028] 高强酚醛树脂混凝土制作步骤包括：
[0029] (1)制作改性酚醛树脂
[0030] 先将酚醛树脂与二甲苯、乙酸丁酯混合，并进行加热，加热温度为45~50°C，冷却 后将上述混合液与聚氨酯混合，加热搅拌至80°C，搅拌保温2.5h，冷却出料。
[0031 ]聚氨酯改性酚醛树脂发生的主要反应如下：
[0032] PU-NC0+EP-OH^PU-NH-C-0EP
[0033] 红外光谱分析反映920~910cm-1处是酚醛基的特征峰，2280~2265cm- 1处是异氰 酸酯基(-NC0)的特征峰，1735~1730CHT1处是-NHC00-基团的特征峰。酚醛树脂与聚氨酯发 生反应后，在2280~2265cm- 1处的-NC0基团逐渐消失，而在1735~1730cm-1处是的-NHC00-基团的量逐渐增多，这是由于-NC0基团和体系中的羟基发生反应生成-NHC00-基团。
[0034] 聚氨酯改性酚醛树脂体系内部形成了 "海岛结构"，即在刚性的酚醛体型构架中分 布着聚氨酯弹性基团，从而改善了体系的韧性，使改性涂料的耐磨性能得到显著的提高。改 性体系中发生的主要反应为聚氨酯中的-N⑶基团和酚醛树脂中的羟基发生反应生成-NHC00-基团。
[0035] (2)活化苯甲醛和丙酮稀释剂
[0036] 将苯甲醛和丙酮混合，并加入碱性催化剂K2C03。苯甲醛及丙酮等都含有羰基，丙酮 等还含有α-活性氢，只要加入适当的碱性催化剂，就能发生醇醛缩合反应。因此，使用碱性 催化剂催化稀释剂的活性，就能够使之互相发生化学反应。
[0037] (3)固化反应
[0038] 在活化后的苯甲醛和丙酮混合液加入改性酚醛树脂。苯甲醛、丙酮活化后，参与改 性酚醛树脂中的固化反应。
[0039] (4)搅拌混合料
[0040]在上述物料中加入水泥、砂、石子、二硫化钼、水进行充分搅拌，得到高强酚醛树脂 混凝土。
【主权项】
1. 一种高强酚醛树脂混凝土的制备方法，其制作工艺包括以下步骤： (1) 制作改性酚醛树脂 先将酚醛树脂与二甲苯、乙酸丁酯混合，并进行加热，加热温度为45~50°C，冷却后将 上述混合液与聚氨酯混合，加热搅拌至80°C，搅拌保温2.5h，冷却出料； (2) 活化苯甲醛和丙酮稀释剂 将苯甲醛和丙酮混合，并加入碱性催化剂K2CO3; (3) 固化反应 在活化后的苯甲醛和丙酮混合液加入改性酚醛树脂进行固化反应； (4) 搅拌混合料 在上述物料中加入水泥、砂、石子、二硫化钼、水进行充分搅拌，得到高强酚醛树脂混凝 土。
【文档编号】C04B26/12GK105884254SQ201610181709
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年3月17日
【发明人】孔蕾蕾
【申请人】孔蕾蕾