本發(fā)明屬于密封膠領(lǐng)域，更具體地，涉及一種環(huán)氧樹脂密封膠及其應(yīng)用。

背景技術(shù)：

隨著我國經(jīng)濟社會的快速發(fā)展，城市化進程快速推進。在城市化快速發(fā)展過程中，許多大中城市普遍存在著“城市病”，表現(xiàn)為中心地區(qū)人口密集、建筑物林立、空間擁擠、交通堵塞等現(xiàn)象。城市空間飽和與交通擁堵成為其中的共性問題，在許多特大與大城市中表現(xiàn)得非常突出。為緩解當前城市存在的各種矛盾，開發(fā)地下空間勢在必行，城市地鐵、市政隧道、城市鐵路隧道等成為人們的優(yōu)先選擇，在我國各大中城市中得到了大量修建。鑒于城市的地層地質(zhì)條件和環(huán)境要求，盾構(gòu)法隧道因施工速度快、工程質(zhì)量好、控制地層變形效果好等優(yōu)點得到了廣泛應(yīng)用。

盾構(gòu)隧道一般采用單層管片結(jié)構(gòu)作為襯砌層，在管片環(huán)拼裝完成后，管片內(nèi)側(cè)的管片與管片之間存在接縫，為提高整個管片襯砌結(jié)構(gòu)的整體密封性能，防止管片接縫處滲漏影響地鐵隧道、鐵路隧道和公路隧道運營安全與結(jié)構(gòu)、軌道腐蝕，或為防止高速鐵路隧道內(nèi)高壓風(fēng)反復(fù)作用損壞彈性密封墊性能，需要采用密封材料對接縫處進行嵌縫處理。目前管片環(huán)間的嵌縫材料多采用聚硫橡膠密封膠，但是聚硫密封膠存在抗老化性能差的問題，隨著時間推移膠體會出現(xiàn)老化和龜裂現(xiàn)象，從而失去密封性能；加上其本身黏度較大導(dǎo)致其在混凝土結(jié)構(gòu)中滲透性較差，與混凝土界面粘結(jié)處容易損壞。目前市面上常用的密封膠還有聚氨酯密封膠和硅酮密封膠，聚氨酯密封膠由于不耐濕熱老化，同樣存在耐久性不佳的問題，與混凝土的粘接處也容易損壞；硅酮密封膠耐老化性能優(yōu)異，但是其和水泥等強極性表面粘結(jié)強度差，連接界面處容易出現(xiàn)開裂，從而失去密封效果。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)的以上缺陷或改進需求，本發(fā)明提供了一種環(huán)氧樹脂密封膠及其應(yīng)用，環(huán)氧樹脂密封膠的粘結(jié)強度高、耐老化、抗開裂和抗疲勞性能優(yōu)異，能在盾構(gòu)隧道管片上得到很好的應(yīng)用。

為實現(xiàn)上述目的，按照本發(fā)明的一個方面，提供了一種環(huán)氧樹脂密封膠，其特征在于，由a組分和b組分兩種組分構(gòu)成并且a組分與b組分的質(zhì)量比為10：3-2：1，其中，

a組分中的各原料按重量份數(shù)計包括：改性環(huán)氧樹脂50份，環(huán)氧稀釋劑5-15份，改性木質(zhì)纖維素ⅰ10-20份，炭黑0.1-1份，群青0.01-0.1份；

b組分中的各原料按重量份數(shù)計包括：固化劑50份，端氨基液體聚二甲基硅氧烷20-30份，改性木質(zhì)纖維素ⅱ10-20份。

優(yōu)選地，所述改性環(huán)氧樹脂為液體聚二甲基硅氧烷改性環(huán)氧樹脂，所述液體聚二甲基硅氧烷改性環(huán)氧樹脂的制備方法為：將環(huán)氧樹脂和液體聚二甲基硅氧烷按照質(zhì)量比5：1-2：1混合，添加1％-2％二月桂酸二丁基錫催化劑，加熱至120-150℃使混合物反應(yīng)2-4h，則得到含有聚二甲基硅氧烷支鏈結(jié)構(gòu)的改性環(huán)氧樹脂。

優(yōu)選地，環(huán)氧樹脂為雙酚a型環(huán)氧樹脂和/或雙酚f型環(huán)氧樹脂。

優(yōu)選地，環(huán)氧稀釋劑為聚丙二醇二縮水甘油醚、聚乙二醇二縮水甘油醚、乙二醇二縮水甘油醚、1,4-丁二醇二縮水甘油醚、1,6-己二醇二縮水甘油醚、碳十二至碳十四烷基縮水甘油醚中的一種或多種。

優(yōu)選地，改性木質(zhì)纖維素ⅰ為硅烷γ-縮水甘油醚基丙基三甲氧基硅烷表面改性木質(zhì)纖維素，其制備方法如下：利用體積比為v甲醇:v水＝5:1～6:1的甲醇溶液配制γ-縮水甘油醚基丙基三甲氧基硅烷含量為5％-15％的處理劑，將木質(zhì)纖維素加入到處理劑中處理1-3h，然后過濾，將過濾得到的木質(zhì)纖維置于烘箱中在100-120℃下處理1-3h，以去除木質(zhì)纖維素中吸附的溶劑并進一步促進木質(zhì)纖維表面的硅烷化改性，得到改性木質(zhì)纖維素ⅰ。

優(yōu)選地，固化劑為聚酰胺、三亞乙基四胺、n,n’—二氰乙基二亞乙基三胺和dmp-30組成的混合物，它們質(zhì)量比為3:(1-3):(3-6):(0.5-1)。

優(yōu)選地，改性木質(zhì)纖維素ⅱ為硅烷γ-氨丙基三乙氧基硅烷表面改性木質(zhì)纖維素，其制備方法如下：利用體積比為v乙醇:v水＝5:1～6:1的乙醇溶液配制γ-氨丙基三乙氧基硅烷含量為5-15％的處理劑，將木質(zhì)纖維素加入到處理劑中處理1-3h，然后過濾，將過濾得到的木質(zhì)纖維置于烘箱中在100-120℃下處理1-3h，以去除木質(zhì)纖維素中吸附的溶劑并進一步促進木質(zhì)纖維表面的硅烷化改性，得到改性木質(zhì)纖維素ⅱ。

按照本發(fā)明的一個方面，還提供了所述的環(huán)氧樹脂密封膠的應(yīng)用，其特征在于，包括以下步驟：

1)將盾構(gòu)隧道的管片端部清理干凈；

2)利用密封膠帶對管片間接縫進行封口處理；

3)利用注膠機對管片接縫分段進行注膠施工，直至整個管片間縫隙中充滿環(huán)氧樹脂密封膠；

4)待環(huán)氧樹脂密封膠固化后去除密封膠帶。

總體而言，通過本發(fā)明所構(gòu)思的以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，能夠取得下列有益效果：

本發(fā)明的環(huán)氧樹脂密封膠以環(huán)氧樹脂作為基體樹脂，粘結(jié)強度高，作為嵌縫膠和周圍管片結(jié)構(gòu)表面結(jié)合緊密，能夠有效避免振動作用導(dǎo)致的結(jié)合面開裂。此外，本發(fā)明通過選取具有優(yōu)異耐久性能的硅橡膠對環(huán)氧樹脂進行改性，達到提高密封膠整體耐久性和使用壽命的目的，同時提高環(huán)氧樹脂的韌性和耐疲勞性能。最后選擇具有良好化學(xué)穩(wěn)定性和韌性的木質(zhì)纖維素作為填充物，并通過對其進行不同的表面改性處理，達到增韌、增強以及抗開裂的目的，從而進一步提高其在拉壓循環(huán)受力及振動狀態(tài)下的力學(xué)穩(wěn)定性。另外，木質(zhì)纖維素還具有增稠劑，觸變作用，能夠改善施工性能。

附圖說明

圖1是本發(fā)明環(huán)氧樹脂密封膠在盾構(gòu)隧道管片環(huán)間使用的流程圖。

具體實施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應(yīng)當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。此外，下面所描述的本發(fā)明各個實施方式中所涉及到的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互組合。

實施例1

將e44型環(huán)氧樹脂和液態(tài)聚二甲基硅氧烷按照質(zhì)量比5:1混合，添加1％二月桂酸二丁基錫催化劑，加熱至120℃反應(yīng)4h，得到改性環(huán)氧樹脂。

用甲醇溶液(v甲醇:v水＝5:1)配制γ-縮水甘油醚基丙基三甲氧基硅烷含量為5％的處理劑，將木質(zhì)纖維素加入到處理劑中處理3h，然后過濾，將過濾得到的木質(zhì)纖維置于烘箱中在105℃下處理3h，以去除木質(zhì)纖維素中吸附的溶劑并進一步促進木質(zhì)纖維表面的硅烷化改性，得到改性木質(zhì)纖維素ⅰ。

將改性環(huán)氧樹脂50份，乙二醇二縮水甘油醚5份，改性木質(zhì)纖維素ⅰ20份，炭黑0.1份，群青0.01份利用機械攪拌混合均勻得到a組分。

利用乙醇溶液(v乙醇:v水＝6:1)配制γ-氨丙基三乙氧基硅烷含量為5％的處理劑，將木質(zhì)纖維素加入到處理劑中處理3h，然后過濾，將過濾得到的木質(zhì)纖維置于烘箱中在110℃下處理1.5h，以去除木質(zhì)纖維素中吸附的溶劑并進一步促進木質(zhì)纖維表面的硅烷化改性，得到改性木質(zhì)纖維素ⅱ。

將v125(聚酰胺的一種)，v115(聚酰胺的一種)，三亞乙基四胺，n,n’—二氰乙基二亞乙基三胺，dmp-30按照質(zhì)量比1:2:1:6:0.5混合得到固化劑。

將固化劑50份，端氨基液體聚二甲基硅氧烷20份，改性木質(zhì)纖維素ⅱ20份混合得到b組分。

將a組分和b組分按照質(zhì)量份數(shù)比5:2混合均勻，固化后得到環(huán)氧樹脂密封膠。

實施例2

將環(huán)氧樹脂(e44型環(huán)氧樹脂與e51型環(huán)氧樹脂的混合物形成)和液態(tài)聚二甲基硅氧烷按照質(zhì)量比5:1混合，添加1％二月桂酸二丁基錫催化劑，加熱至150℃反應(yīng)2h，得到改性環(huán)氧樹脂。

用甲醇溶液(v甲醇:v水＝17:3)配制γ-縮水甘油醚基丙基三甲氧基硅烷含量為5％的處理劑，將木質(zhì)纖維素加入到處理劑中處理2.5h，然后過濾，將過濾得到的木質(zhì)纖維置于烘箱中在105℃下處理3h，以去除木質(zhì)纖維素中吸附的溶劑并進一步促進木質(zhì)纖維表面的硅烷化改性，得到改性木質(zhì)纖維素ⅰ。

將改性環(huán)氧樹脂50份、1,4-丁二醇二縮水甘油醚10份、改性木質(zhì)纖維素ⅰ15份、炭黑0.1份和群青0.01份利用機械攪拌混合均勻得到a組分。

利用乙醇溶液(v乙醇:v水＝5.5:1)配制γ-氨丙基三乙氧基硅烷含量為10％的處理劑，將木質(zhì)纖維素加入到處理劑中處理2h，然后過濾，將過濾得到的木質(zhì)纖維置于烘箱中在105℃下處理2h，以去除木質(zhì)纖維素中吸附的溶劑并進一步促進木質(zhì)纖維表面的硅烷化改性，得到改性木質(zhì)纖維素ⅱ。

將v115(聚酰胺的一種)，三亞乙基四胺，n,n’—二氰乙基二亞乙基三胺，dmp-30按照質(zhì)量比3:2:3:1混合得到固化劑

將固化劑50份，端氨基液體聚二甲基硅氧烷30份，改性木質(zhì)纖維素ⅱ15份混合得到b組分。

將a組分和b組分按照質(zhì)量比5:2混合均勻，固化后得到環(huán)氧樹脂密封膠。

實施例3

將南亞npef170型環(huán)氧樹脂和液態(tài)聚二甲基硅氧烷按照質(zhì)量比10:3混合，添加1.5％二月桂酸二丁基錫催化劑，加熱至130℃反應(yīng)3.5h，得到改性環(huán)氧樹脂。

用甲醇溶液(v甲醇:v水＝6:1)配制γ-縮水甘油醚基丙基三甲氧基硅烷含量為10％的處理劑，將木質(zhì)纖維素加入到處理劑中處理2h，然后過濾，將過濾得到的木質(zhì)纖維置于烘箱中在110℃下處理2h，以去除木質(zhì)纖維素中吸附的溶劑并進一步促進木質(zhì)纖維表面的硅烷化改性，得到改性木質(zhì)纖維素ⅰ。

將改性環(huán)氧樹脂50份，1,6-己二醇二縮水甘油醚5份，碳十二至碳十四烷基縮水甘油醚5份，改性木質(zhì)纖維素ⅰ10份，炭黑0.2份，群青0.02份利用機械攪拌混合均勻得到a組分。

利用乙醇溶液(v乙醇:v水＝6:1)配制γ-氨丙基三乙氧基硅烷含量為10％的處理劑，將木質(zhì)纖維素加入到處理劑中處理2.5h，然后過濾，將過濾得到的木質(zhì)纖維置于烘箱中在115℃下處理1.5h，以去除木質(zhì)纖維素中吸附的溶劑并進一步促進木質(zhì)纖維表面的硅烷化改性，得到改性木質(zhì)纖維素ⅱ。

將v140(聚酰胺的一種)，三亞乙基四胺，n,n’—二氰乙基二亞乙基三胺，dmp-30按照質(zhì)量比3:2.5:6:0.5混合得到固化劑。

將固化劑50份，端氨基液體聚二甲基硅氧烷20份，改性木質(zhì)纖維素ⅱ15份混合得到b組分。

將a組分和b組分按照質(zhì)量比20:9混合均勻，固化后得到環(huán)氧樹脂密封膠。

實施例4

將環(huán)氧樹脂(e44型環(huán)氧樹脂與npef170環(huán)氧樹脂的混合物形成)和液態(tài)聚二甲基硅氧烷按照質(zhì)量比5:2混合，添加1.5％二月桂酸二丁基錫催化劑，加熱至130℃反應(yīng)4h，得到改性環(huán)氧樹脂。

用甲醇溶液(v甲醇:v水＝5.5:1)配制γ-縮水甘油醚基丙基三甲氧基硅烷含量為15％的處理劑，將木質(zhì)纖維素加入到處理劑中處理1h，然后過濾，將過濾得到的木質(zhì)纖維置于烘箱中在120℃下處理1h，以去除木質(zhì)纖維素中吸附的溶劑并進一步促進木質(zhì)纖維表面的硅烷化改性，得到改性木質(zhì)纖維素ⅰ。

改性環(huán)氧樹脂50份，聚丙二醇二縮水甘油醚15份，改性木質(zhì)纖維素ⅰ20份，炭黑0.7份，群青0.1份機械混合均勻得到a組分。

利用乙醇溶液(v乙醇:v水＝5:1)配制γ-氨丙基三乙氧基硅烷含量為15％的處理劑，將木質(zhì)纖維素加入到處理劑中處理3h，然后過濾，將過濾得到的木質(zhì)纖維置于烘箱中在100℃下處理3h，以去除木質(zhì)纖維素中吸附的溶劑并進一步促進木質(zhì)纖維表面的硅烷化改性，得到改性木質(zhì)纖維素ⅱ。

將v115(聚酰胺的一種)，三亞乙基四胺，n,n’—二氰乙基二亞乙基三胺，dmp-30按照比例質(zhì)量比3:3:6:0.8混合得到固化劑。

將固化劑50份，端氨基液體聚二甲基硅氧烷25份，改性木質(zhì)纖維素ⅱ20份混合得到b組分。

將a組分和b組分按照質(zhì)量比10:3混合均勻，固化后得到環(huán)氧樹脂密封膠。

實施例5

將e51型環(huán)氧樹脂和液態(tài)聚二甲基硅氧烷按照質(zhì)量比2:1混合，添加2％二月桂酸二丁基錫催化劑，加熱至140℃反應(yīng)3h，得到改性環(huán)氧樹脂。

用甲醇溶液(v甲醇:v水＝6:1)配制γ-縮水甘油醚基丙基三甲氧基硅烷含量為15％的處理劑，將木質(zhì)纖維素加入到處理劑中處理2h，然后過濾，將過濾得到的木質(zhì)纖維置于烘箱中在100℃下處理2h，以去除木質(zhì)纖維素中吸附的溶劑并進一步促進木質(zhì)纖維表面的硅烷化改性，得到改性木質(zhì)纖維素ⅰ。

改性環(huán)氧樹脂50份，乙二醇二縮水甘油醚3份，1,4-丁二醇二縮水甘油醚3份，1,6-己二醇二縮水甘油醚5份，改性木質(zhì)纖維素ⅰ20份，炭黑1份，群青0.2份，利用機械混合均勻得到a組分。

將v115(聚酰胺的一種)，v140(聚酰胺的一種)，v125(聚酰胺的一種)，三亞乙基四胺，n,n’—二氰乙基二亞乙基三胺，dmp-30l按照質(zhì)量比1:1:1:3:5:0.6混合得到固化劑。

利用乙醇溶液(v乙醇:v水＝6:1)配制γ-氨丙基三乙氧基硅烷含量為15％的處理劑，將木質(zhì)纖維素加入到處理劑中處理1h，然后過濾，將過濾得到的木質(zhì)纖維置于烘箱中在120℃下處理1h，以去除木質(zhì)纖維素中吸附的溶劑并進一步促進木質(zhì)纖維表面的硅烷化改性，得到改性木質(zhì)纖維素ⅱ。

將固化劑50份，端氨基液體聚二甲基硅氧烷30份，改性木質(zhì)纖維素ⅱ10份混合得到b組分。

將a組分和b組分按照100:50混合均勻，固化后得到環(huán)氧樹脂密封膠。

上述5個實施案例制得環(huán)氧密封膠的技術(shù)指標見表1所示。

表1性能測試參數(shù)表

上述任一實施例的環(huán)氧密封膠的使用方法如下：

1)將盾構(gòu)隧道的管片端部清理干凈；

2)利用密封膠帶對管片間接縫進行封口處理；

3)利用注膠機對管片接縫分段進行注膠施工，直至整個管片間縫隙中充滿環(huán)氧樹脂密封膠；

4)待環(huán)氧樹脂密封膠固化后去除密封膠帶。

本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。