快速固化型环氧树脂灌浆材料的制备及性能

doi:10.19491/j.issn.1001-9278.2020.04.002

中国塑料 ›› 2020, Vol. 34 ›› Issue (4): 6-11.DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2020.04.002

快速固化型环氧树脂灌浆材料的制备及性能

曾娟娟¹^,², 陈海基¹^,²

^1.中科院广州化灌工程有限公司，广州 510650
^2.广东省化学灌浆工程技术研究开发中心，广州 510650

收稿日期:2019-11-19 出版日期:2020-04-26 发布日期:2020-04-26

Preparation and Properties of Fast Curing Epoxy Resin Grouting Materials

Juanjuan ZENG¹^,², Haiji CHEN¹^,²

^1.Guangzhou Chemical Grouting Engineering Co, Ltd, CAS, Guangzhou 510650, China
^2.Guangdong Province Chemical Grouting Engineering and Technology Research and Development Center, Guangzhou 510650, China

Received:2019-11-19 Online:2020-04-26 Published:2020-04-26

摘要/Abstract

摘要：

利用腰果酚、多聚甲醛、二乙烯三胺曼尼西反应合成的酚醛胺与聚丙二醇二缩水甘油醚反应制备了环氧树脂固化剂，与环氧树脂E?51、F?51、稀释剂692制备了双组分环氧树脂灌浆材料。研究了固化剂的合成工艺以及环氧树脂灌浆材料的固化行为和固结体的性能。结果表明，合成固化剂的最佳投料比为n(醛)∶n(酚)∶n(胺)∶n(醚)= 1∶1.1∶1.2∶0.4，固化剂组分与环氧树脂组分的体积比为100∶（80~120）时，浆液的初始黏度为400~500 mPa·s，凝胶时间为25~45 min，固结体性能都符合JC/T 1041-2007的要求；在浆液发生凝胶前，浆液黏度先随着时间逐渐降低后快速上升，凝胶时间随着使用温度的降低逐渐增加。

关键词: 环氧树脂, 灌浆材料, 固化剂, 性能, 凝胶时间

Abstract:

Phenolic amines were synthesized through the Mannich reaction among cardanol, paraformaldehyde and diethylenetriamine and then reacted with poly(propylene glycol diglycidyl ether) to produce an epoxy resin curing agent. Furthermore, a two?component epoxy resin grouting material was prepared by the curing reaction of E?51 and F?51type epoxy resins with this curing agent in diluent 692. The synthesis process of curing agent, the curing behavior of epoxy grouting material and the properties of consolidation body were investigated extensively. The result indicated that the optimum feed ratio was achieved for the synthetic curing agent at the n(aldehyde)/n(phenol)/n(amine)/n(ether) molar ratio of 1/1.1/1.2/0.4. When the curing agent/epoxy resin volume ratio was set at 100/(80~120), the slurry exhibited an initial viscosity of 400~500 mPa·s and a gel time of 25~45 min, and the performance of the solidified body met the requirements from the standard JC/T 1041-2007. Moreover, the viscosity of the slurry decreased gradually and then increased rapidly with time before the gel happened, and the gel time increased with a decrease of service temperature.

Key words: epoxy resin, grouting material, curing agent, property, gel time

中图分类号:

TQ 322.4

曾娟娟, 陈海基. 快速固化型环氧树脂灌浆材料的制备及性能[J]. 中国塑料, 2020, 34(4): 6-11.

Juanjuan ZENG, Haiji CHEN. Preparation and Properties of Fast Curing Epoxy Resin Grouting Materials[J]. China Plastics, 2020, 34(4): 6-11.

图/表 10

参考文献 12

1	马哲，庞浩，杨元龙，等. 化学灌浆材料的研究进展综述[J]. 广州化学，2014, 39(1): 9⁃13.
	MA Z, PANG H, YANG Y L, et al. Review on Chemical Grouting Materials Research[J]. Guangzhou Chemistry, 2014,39(1): 9⁃13.
2	曹磊, 张维欣. 兰新高铁高寒隧道冻融环境下修复性堵漏技术施工实践[J]. 中国建筑防水, 2017(12): 26⁃30+41.
	CAO L, ZHANG W X. Reparative Leakage Stopping Technological Practice of Lanzhou⁃Xinjiang High Speed Train Tunnel under Freezing and Thawing Conditions[J]. China Building Waterproofing, 2017(12): 26⁃30+41.
3	梁洪涛, 任彗宁, 严鹏飞，等. 国内环氧树脂防水胶黏剂研究进展[J]. 化学与黏合, 2018, 40(03):207⁃210.
	LIANG H T, REN H N, YAN P F, et al. Domestic Research Progress of Waterproof Epoxy Resin Adhesive[J]. Chemistry and Adhesion, 2018, 40(03):207⁃210.
4	杨斌, 魏涛, 李珍. 混凝土裂缝用环氧树脂灌浆材料及其标准[J]. 新型建筑材料, 2008, 35(4): 71⁃74.
	YANG B, WEI T, LI Z. Epoxy Resin Grouting Material for Concrete Cracks and Its Standard[J]. New Building Materials, 2008, 35(4): 71⁃74.
5	于腾，李悦. 改性环氧树脂灌浆材料的研究进展[J]. 建材世界, 2014,35(6): 11⁃14.
	YU T, LI Y. Research Progress of Modified Epoxy Resin Grouting Material[J]. The World of Building Materials, 2014,35(6): 11⁃14.
6	高南，张亚峰，邝健政，等. 环保型改性糠醛环氧灌浆材料的制备和性能研究[J]. 中国塑料, 2010, 24(7): 41⁃46.
	GAO N, ZHANG Y F, KUANG J Z, et al. Preparation and Properties of Environmentally⁃friendly Modified Furfural Epoxy Grouting Materials[J]. China Plastics, 2010, 24(7): 41⁃46.
7	黄月文，罗广建，王政芳，等. 渗透型改性环氧灌浆材料[J]. 广州化学, 2014,39(1):19⁃23.
	HUANG Y W, LUO G J, WANG Z F, et al. Permeable Modified Epoxy Chemical Grouting Material[J]. Guangzhou Chemistry, 2014,39(1):19⁃23.
8	雷翅，马良，祝雯，等. 高渗透性环保型环氧灌浆材料制备及性能研究[J]. 广州建筑, 2014, 42(04): 43⁃47.
	LEI C, MA L, ZHU W, et al. Study on the Preparation and Performance of High Permeability Environmentally Friendly Epoxy Grouting Material[J]. Guangzhou Architecture, 2014, 42(04): 43⁃47.
9	谢保存, 刘晓辉, 赵颖, 等. 腰果酚改性胺⁃环氧树脂室温固化性能的研究[J]. 化学与黏合, 2018,40(1): 26⁃29.
	XIE B C, LIU X H, ZHAO Y, et al. Study on the Room Temperature Curing Performance of Cardanol Modified Amine⁃Epoxy Resin[J]. Chemistry and Adhesion, 2018,40(1): 26⁃29.
10	范兆荣, 唐元亮, 谷亚新, 等. 新型环氧树脂灌浆料的研制[J]. 中国胶粘剂, 2014, 23(7): 21⁃23.
	FAN Z R, TANG Y L, GU Y X, et al. Study on Preparing New EP Grouting Material[J]. China Adhesives, 2014, 23(7): 21⁃23.
11	赵科明. 腰果酚改性胺类环氧地坪固化剂的合成及性能研究[D]. 广州：广东工业大学, 2011.
12	曾娟娟，杨元龙. 柔韧性环氧树脂堵漏材料固化剂的研制[J]. 中国建筑防水, 2017(20):1⁃5.
	ZENG J J, YANG Y L. Study on Flexible Curing Agent of Epoxy Resin Leakage Stopping Material[J]. China Building Waterproofing, 2017(20):1⁃5.

原料	作用	添加量/质量份
E?51	主剂	20 ~ 70
F?51	主剂	20 ~ 70
692	稀释剂	10 ~ 20
固化剂	固化剂	60 ~ 100
DMP?30	促进剂	0 ~1

原料	作用	添加量/质量份
E?51	主剂	20 ~ 70
F?51	主剂	20 ~ 70
692	稀释剂	10 ~ 20
固化剂	固化剂	60 ~ 100
DMP?30	促进剂	0 ~1

投料比n(醛)∶n(酚)∶n(胺)∶n(醚)	固化剂黏度/mPa·s	浆液初始黏度/ mPa·s	拉伸强度/MPa
1∶1∶1∶0.4	2 400	550	10.2
1∶1.1∶1∶0.4	1 900	500	9.5
1∶1.1∶1.1∶0.4	1 700	470	11.8
1∶1.1∶1.2∶0.4	1 500	450	13.8
1∶1.1∶1.3∶0.4	1 400	440	12.3
1∶1.1∶1.3∶0.5	2 300	530	9.2

投料比n(醛)∶n(酚)∶n(胺)∶n(醚)	固化剂黏度/mPa·s	浆液初始黏度/ mPa·s	拉伸强度/MPa
1∶1∶1∶0.4	2 400	550	10.2
1∶1.1∶1∶0.4	1 900	500	9.5
1∶1.1∶1.1∶0.4	1 700	470	11.8
1∶1.1∶1.2∶0.4	1 500	450	13.8
1∶1.1∶1.3∶0.4	1 400	440	12.3
1∶1.1∶1.3∶0.5	2 300	530	9.2

V(A)∶V(B)	T_i/℃	T_p1/℃	T_p2/℃
100∶60	44.2	80.2	130.8
100∶80	42.4	79.4	131.6
100∶100	38.8	80.5	-
100∶120	38.7	81.5	-

快速固化型环氧树脂灌浆材料的制备及性能

Preparation and Properties of Fast Curing Epoxy Resin Grouting Materials

RichHTML

PDF

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

图/表 10

参考文献 12

相关文章 15

编辑推荐

Metrics

本文评价

E?51/份	F?51/份	692/份	黏度/mPa·s
100	-	-	12 000
100	-	20	670
100	-	25	420
100	-	30	290
100	-	35	205
70	30	20	540
70	30	25	320
50	50	20	440
50	50	25	260

V(A)∶V(B)	浆液密度/ g·cm^?3	浆液初始黏度/ mPa·s	凝胶时间/min	压缩强度/MPa	拉伸强度/MPa	拉伸剪切强度/ MPa	断裂伸长率/%	干粘接强度/ MPa	潮湿面粘接强度/ MPa
100∶80	1.1	420	45	65.3	10.5	5.6	15	4.2	2.5
100∶90	1.09	430	40	70.2	13.1	6.8	18	4.5	3.1
100∶100	1.09	450	35	75.5	13.8	8.1	22	4.8	3.2
100∶110	1.08	470	30	69.2	12.2	6.5	28	4.2	2.6
100∶120	1.08	500	25	63.6	10.2	5.1	30	3.5	2.2

[1]	于昌永, 辛忠. 基于六氢邻苯二甲酸盐的α/β复合成核剂对聚丙烯性能的影响[J]. 中国塑料, 2022, 36(7): 121-128.
[2]	谭立钦, 刘伟区, 梁利岩, 王硕, 冯志强, 林家明. 含巯基聚硅氧烷改性环氧树脂的制备及性能[J]. 中国塑料, 2022, 36(7): 21-29.
[3]	刘义, 孙伟, 曲国兴, 王叶, 袁宁, 杨少林, 许霞, 常小毅, 张宇飞. 薄壁注塑透明聚丙烯专用料的结构与性能分析[J]. 中国塑料, 2022, 36(7): 37-43.
[4]	徐杰, 钟进福, 童晓茜, 李广富, 付栋梁, 李城城. 端羧基修饰单宁酸/没食子酸环氧树脂复合材料的制备与性能研究[J]. 中国塑料, 2022, 36(7): 44-50.
[5]	沈雪梅, 朱小龙, 胡燕超, 宋任远, 张现峰, 李席. 静电喷雾法制备聚乳酸/布洛芬微球及其性能研究[J]. 中国塑料, 2022, 36(7): 61-67.
[6]	李凯泽, 辛勇. 改性碳纳米管增强热塑性聚氨酯复合材料的性能研究[J]. 中国塑料, 2022, 36(6): 1-5.
[7]	吴雄杰, 朱东波, 孙江波, 高龙美, 储雨, 程劲松, 谢爱迪. 聚乙烯/纳米硫酸钙粉体复合软包装应用性能研究[J]. 中国塑料, 2022, 36(6): 10-15.
[8]	李金凤, 梁卓恩, 彭新龙. 膨胀型阻燃剂/二乙基次磷酸铝阻燃改性不饱和树脂基复合材料[J]. 中国塑料, 2022, 36(6): 116-123.
[9]	张文才, 郝晓刚, 李萍, 林浩, 裴强, 丰功吉, 付兆华, 于小芳. 聚乙烯接枝马来酸酐含量对废旧聚乙烯改性沥青性能的影响[J]. 中国塑料, 2022, 36(6): 24-31.
[10]	张云峰, 钟威, 张璐, 兰志兴, 董志博. 液体石蜡/聚砜树脂/纳米SiO₂复合相变材料的制备及性能表征[J]. 中国塑料, 2022, 36(6): 32-38.
[11]	王帅, 张玉迪, 杨富凯, 徐新宇. 聚酰亚胺/多壁碳纳米管泡沫材料的制备及性能研究[J]. 中国塑料, 2022, 36(6): 39-45.
[12]	王金业, 唐博虎, 杨立宁, 谢猛, 郭泽朝, 杨光. PA12试件多射流熔融成型工艺研究[J]. 中国塑料, 2022, 36(6): 81-86.
[13]	孙文博, 信春玲, 何亚东, 翟玉娇, 闫宝瑞. 玻璃纤维增强PBT微发泡工艺对其制品泡孔结构的影响[J]. 中国塑料, 2022, 36(5): 1-7.
[14]	夏云霞, 李磊, 罗章生, 朱倩沁, 何力军. 基于闪蒸法制备再生聚乙烯无纺布及其性能研究[J]. 中国塑料, 2022, 36(5): 14-18.
[15]	王轲, 龙春光. PE⁃UHMW/海泡石纤维复合材料的力学性能与摩擦学性能研究[J]. 中国塑料, 2022, 36(5): 19-23.