一种含氟有机硅聚合物改性糠醛丙酮环氧灌浆材料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于建筑材料领域，具体涉及一种含氟有机硅聚合物改性糠醛丙酮环氧灌 浆材料及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 环氧灌浆材料作为建筑修补加固领域不可或缺的材料之一，具有广泛的应用。一 般来说，对于建筑物细裂缝的修补需要粘度较低的糠醛-丙酮稀释体系的环氧灌浆材料。 当环氧灌浆材料用于建筑物加固时，作为力学承载主体的建筑物需具有较强的抗力学疲劳 特性，对于瞬间冲击载荷及周期载荷需具有足够的承载能力。因此需要裂缝加固用环氧灌 浆材料不仅具备高强度，并且具备高韧性。传统糠醛-丙酮稀释体系的环氧灌浆材料存在 固化物性能过脆、低温韧性较差的问题，尤其当环氧灌浆材料在我国北方寒冷地区应用时， 低温脆性大的问题更加突出，因此需要对其进行增韧改性。
[0003] 目前关于环氧灌浆材料的增韧改性手段较多，其中有机硅改性环氧树脂材料由于 其诸多优点而备受关注。中国专利CN100371387C中公开了一种环氧化硅油改性环氧树脂 复合材料的制备方法。其所述环氧硅油是侧基为环氧基烃基的有机硅低聚物分子，通过环 氧基在体系固化过程中参与固化反应，将有机硅组分引入体系。改性后体系虽在一定程 度上材料的韧性增强，但由于侧环氧烃基含量较高，侧链密度较高，当材料在低温时（低于 (TC)，有机硅链段柔韧性受高交联度的约束而不能完全体现，导致材料低温时韧性较差。此 夕卜，还有研宄者直接采用以聚二甲基硅氧烷（PDMS)为主链的氨基有机硅聚合物改性环氧 材料，此类材料耐热性有所提高，但是力学性能较低。由于PDMS分子链为对称结构，整体呈 非极性，其内聚能密度仅为15. 3J1/2 ?cnT3/2而环氧树脂内聚能密度约为22. 2J1/2 ?cnT3/2,两 者相差较大。因此环氧树脂结构单元与PDMS相容性较差，PDMS改性环氧体系易出现明显 相分离，这也是氨基硅油改性环氧灌浆材料力学性能下降较多的主要原因。因此目前普通 有机硅改性环氧灌浆材料存在一定的局限性。
【发明内容】
[0004] 为了克服现有技术中环氧灌浆材料体系相容性差、低温韧性差等缺陷，本发明提 供一种体系间相容性好、力学性能、低温韧性和耐冷热循环性能优异的含氟有机硅聚合物 改性糠醛丙酮环氧灌浆材料及其制备方法。
[0005] 为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：
[0006] -种含氟有机硅聚合物改性糠醛丙酮环氧灌浆材料，包括质量比为100: (12? 35)的含氟有机硅聚合物改性糠醛丙酮环氧灌浆组分（A)和固化剂组分（B);
[0007] 含氟有机硅聚合物改性糠醛丙酮环氧灌浆组分（A)按质量份数计，包括：
[0008]
【主权项】
1. 一种含氟有机硅聚合物改性糠醛丙酮环氧灌浆材料，其特征在于：包括质量比为 100: (12?35)的含氟有机硅聚合物改性糠醛丙酮环氧灌浆组分（A)和固化剂组分⑶； 含氟有机硅聚合物改性糠醛丙酮环氧灌浆组分（A)按质量份数计，包括： 双酚A型环氧树脂 100份 含氟有机硅聚合物 10?30份 邻苯二甲酸二辛酯 0?20份 糠醛 45?75份 丙酮 30?50份 无机强碱水溶液 3~5份； 固化剂组分（B)为多元胺。
2. 如权利要求1所述的含氟有机硅聚合物改性糠醛丙酮环氧灌浆材料，其特征在于： 所述含氟有机娃聚合物的结构式为：
其中，R为-〇12012012順2或-CH2CH2CH2NHCH2CH2NH2,x为 5 ?50，y为 10 ?50，z为0 ? 3〇
3. 如权利要求2所述的含氟有机硅聚合物改性糠醛丙酮环氧灌浆材料，其特征在于： 所述含氟有机娃聚合物中，y/(x+y+z)的比值范围为20?80%。
4. 如权利要求2所述的含氟有机硅聚合物改性糠醛丙酮环氧灌浆材料，其特征在于： 所述含氟有机娃聚合物中氨基质量含量为〇. 5?1. 5%。
5. 如权利要求2所述的含氟有机硅聚合物改性糠醛丙酮环氧灌浆材料，其特征在于： 所述含氟有机硅聚合物的重均分子量为4000?10000g/mol。
6. 如权利要求1-5任意一项所述的含氟有机硅聚合物改性糠醛丙酮环氧灌浆材料，其 特征在于：所述的双酚A型环氧树脂的环氧值为0. 48?0. 54mol/100g;所述无机强碱水溶 液为氢氧化钠水溶液或氢氧化钾水溶液，其浓度为30?50wt%。
7. 如权利要求1-5任意一项所述的含氟有机硅聚合物改性糠醛丙酮环氧灌浆材料，其 特征在于：所述多元胺为脂肪族多元胺、聚酰胺多元胺、脂环族多元胺或芳香族多元胺中一 种或两种以上任意比例的混合物。
8. 如权利要求7所述的含氟有机硅聚合物改性糠醛丙酮环氧灌浆材料，其特征在于： 所述多元胺为二乙烯三胺、异氟尔酮二胺、间苯二胺或聚酰胺一种或两种以上任意比例的 混合物。
9. 权利要求1-8任意一项所述的含氟有机硅聚合物改性糠醛丙酮环氧灌浆材料的制 备方法，其特征在于：包括顺序相接的如下步骤： a、将含氟有机硅聚合物加入到双酚A型环氧树脂中，80?120°C下反应4?8小时； b、 将糠醛与丙酮混合，25?40°C条件下边搅拌边向其中滴加无机强碱溶液，滴加时间 控制在5?lOmin，滴加完毕后保温1?2h; c、 将步骤a和b所得产物混合，室温下搅拌均匀，得含氟有机硅聚合物改性糠醛丙酮环 氧灌浆组分（A)，其中，邻苯二甲酸二辛酯在含氟有机硅聚合物改性糠醛丙酮环氧组分A制 备过程的任意阶段加入； d、 将含氟有机硅聚合物改性糠醛丙酮环氧灌浆组分（A)与固化剂组分（B)混匀，即得 含氟有机硅聚合物改性糠醛丙酮环氧灌浆材料。
10.如权利要求9所述的制备方法，其特征在于：含氟有机硅聚合物按如下方法制备： 将质量比为100: (15?180): (3?36)的y-三氟丙基甲基环三硅氧烷、八甲基环四硅氧 烷和1，3-双（3-氨基丙基）-1，1，3, 3-四甲基二硅氧烷混合，并加入氨基硅烷偶联剂和四 甲基氢氧化铵，升温至90?110°C，氮气保护下反应4?8h后，减压脱除未反应完全小分 子低沸物，得到含氟有机硅聚合物，其中，四甲基氢氧化铵的质量用量为反应物总质量的 0. 05?0. 25%，氨基硅烷偶联剂的质量用量为反应物总质量的0?3%。
【专利摘要】本发明公开了一种含氟有机硅聚合物改性糠醛丙酮环氧灌浆材料及其制备方法，环氧灌浆材料包括质量比为100:(12～35)的含氟有机硅聚合物改性糠醛丙酮环氧灌浆组分(A)和固化剂组分(B)；含氟有机硅聚合物改性糠醛丙酮环氧灌浆组分(A)按质量份数计，包括：双酚A型环氧树脂100份；含氟有机硅聚合物10～30份；邻苯二甲酸二辛酯0～20份；糠醛45～75份；丙酮30～50份；无机强碱水溶液3～5份；固化剂组分(B)为多元胺。上述含氟有机硅聚合物改性糠醛丙酮环氧灌浆材料体系间相容性好、无相分离，力学性能强，低温韧性好，耐冷热循环性能优异。
【IPC分类】C08K5-12, C08G59-50, C08L83-08, C08L63-00
【公开号】CN104610700
【申请号】CN201410853110
【发明人】冉千平, 李波, 孙德文, 万赟, 尹浩, 刘玉亭, 杨冲
【申请人】江苏苏博特新材料股份有限公司
【公开日】2015年5月13日
【申请日】2014年12月31日