專利名稱：無糠醛環(huán)保型高滲透環(huán)氧防水補(bǔ)強(qiáng)涂料及其制備方法與應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于防水補(bǔ)強(qiáng)材料領(lǐng)域，特別涉及一種無糠醛環(huán)保型高滲透環(huán)氧防水補(bǔ)強(qiáng)涂料及其制備方法與應(yīng)用。
背景技術(shù)：
目前，市場中大多數(shù)的高滲透型環(huán)氧樹脂系列防水材料主劑由環(huán)氧樹脂，糠醛，丙酮等組成。中國發(fā)明專利01107590. 2公開了一種高滲透型羰基-環(huán)氧防水補(bǔ)強(qiáng)材料，其材料具有粘度低，親和力強(qiáng)，力學(xué)性能優(yōu)良等特點(diǎn)。其中主劑之一的糠醛被列為有害物質(zhì)，大鼠經(jīng)口半致死量為65mg/kg，為中毒性物質(zhì)，且具有較大的刺激性氣味，在施工過程中可能對操作人員產(chǎn)生危害。因此，針對高滲透型環(huán)氧樹脂防水材料的無公害改性非常必要。但是，由于糠醛是該類防水材料重要的活性物質(zhì)，參與材料固化過程，對材料的滲透性和力學(xué)強(qiáng)度有較大的影響。因此，高滲透型環(huán)氧樹脂防水材料所使用的糠醛替代物不僅要求毒性低，同時(shí)還應(yīng)該具有與糠醛相當(dāng)?shù)男阅?，以保持材料的滲透性及力學(xué)性能不受影響。目前隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的快速發(fā)展，地鐵，高鐵的興建在各大中城市陸續(xù)展開，地鐵區(qū)間隧道、地鐵車站、高鐵路基的防水防滲都需要大量防水防滲材料，低毒環(huán)保，滲透性好，固化物力學(xué)強(qiáng)度高的高滲透環(huán)氧防水補(bǔ)強(qiáng)涂料將具有良好的市場前景。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)與不足，旨在從環(huán)境保護(hù)的理念出發(fā)，提供一種無糠醛環(huán)保型高滲透環(huán)氧防水補(bǔ)強(qiáng)涂料。本發(fā)明低毒環(huán)保，滲透性好，能滲入混凝土層起到防水，補(bǔ)強(qiáng)的雙重作用，粘結(jié)力優(yōu)異，且固化后顏色淺，不影響處理對象美觀。本發(fā)明的另一目的在于提供所述的無糠醛環(huán)保型高滲透環(huán)氧防水補(bǔ)強(qiáng)涂料的制備方法。本發(fā)明的再一目的在于提供所述的無糠醛環(huán)保型高滲透環(huán)氧防水補(bǔ)強(qiáng)涂料的應(yīng)用。本發(fā)明的目的通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)一種無糠醛環(huán)保型高滲透環(huán)氧防水補(bǔ)強(qiáng)涂料，包含以下按質(zhì)量份數(shù)計(jì)的組分環(huán)氧樹脂40 75份酮20 50份糠醛替代物15 30份活性稀釋劑8 30份增塑劑I 5份聚氧化乙烯類表面活性劑2 8份多元胺8 20份中間體活性劑2 9份硅烷偶聯(lián)劑2 5份促進(jìn)劑I 4.5份;所述的環(huán)氧樹脂優(yōu)選為雙酚A型環(huán)氧樹脂、酚醛型環(huán)氧樹脂或雙酚F型環(huán)氧樹脂中的一種或至少兩種形成的混合物；所述的環(huán)氧樹脂優(yōu)選為E-44環(huán)氧樹脂或E-51環(huán)氧樹脂；所述的酮優(yōu)選為丙酮或丁酮中的一種或兩種；所述的糠醛替代物為茴香醛、肉桂醛或水楊醛中的一種或至少兩種形成的混合物；所述的活性稀釋劑為縮水甘油醚，優(yōu)選為丁基縮水甘油醚、辛基縮水甘油醚、1， 4-丁二醇二縮水甘油醚、乙二醇二縮水甘油醚、1，6-己二醇二縮水甘油醚、新戊二醇二縮水甘油醚、卞基縮水甘油醚、苯基縮水甘油醚或甲苯基縮水甘油醚中的一種或至少兩種形成的混合物；所述的增塑劑為多元醇，優(yōu)選為乙二醇、甘油或山梨醇的一種或至少兩種混合物；所述的聚氧化乙烯類表面活性劑優(yōu)選為聚氧化乙烯戊烷基酚醚、聚氧化乙烯己烷基酚醚、聚氧化乙烯辛烷基酚醚、聚氧化乙烯壬烷基酚醚或聚氧化乙烯脂肪醇醚的至少一種；所述的多元胺優(yōu)選為芳胺，脂肪胺，脂環(huán)胺或者改性酰胺中的一種或至少兩種混合物；所述的中間體活性劑的分子式為(C6H16N4)(C6H17N4) (C6H8O2)ffl(C8H21N5)(C8H22N5);其中η m ρ = I I I ；所述的中間體活性劑的制備方法如下將己二酸、三乙烯四胺和四乙烯五胺按摩爾比I : I : I混勻，于180°c、攪拌狀態(tài)下反應(yīng)至無蒸餾水產(chǎn)出；接著降溫至50 60°C， 與攪拌狀態(tài)下反應(yīng)lh，冷卻，得到中間體活性劑；所述的娃燒偶聯(lián)劑優(yōu)選為Y _氨丙基二乙氧基娃燒(KH550)、Y-氨丙基二甲氧基硅烷(KH540)、Ν-β-(氨乙基)-Y-氨丙基甲基二甲氧基硅烷或苯胺基甲基三乙氧基硅烷中的至少一種；所述的促進(jìn)劑優(yōu)選為N，N-二甲基苯胺、N，N-二甲基對甲苯胺、2，4，6_三(二甲基氨基甲基)苯酚、2-乙基咪唑、三乙醇胺、咪唑、乙酰苯肼或二苯基甲酰肼中的至少一種；
所述的無糠醛環(huán)保型高滲透環(huán)氧防水補(bǔ)強(qiáng)涂料的制備方法，包含以下步驟(I)將40 75質(zhì)量份環(huán)氧樹脂、20 50質(zhì)量份酮、15 30質(zhì)量份糠醛替代物、 8 30質(zhì)量份活性稀釋劑、I 5質(zhì)量份增塑劑和2 8質(zhì)量份聚氧化乙烯類表面活性劑混合，得到主劑A液；(2)將8 20質(zhì)量份多元胺、2 9質(zhì)量份中間體活性劑、2 5質(zhì)量份娃燒偶聯(lián)劑和I 4. 5質(zhì)量份促進(jìn)劑混合，得到主劑B液；(3)使用時(shí)，將主劑A液與主劑B液混合，得到無糠醛環(huán)保型高滲透環(huán)氧防水補(bǔ)強(qiáng)涂料。所述的無糠醛環(huán)保型高滲透環(huán)氧防水補(bǔ)強(qiáng)涂料可應(yīng)用于建筑物，地鐵區(qū)間隧道、 地鐵車站、高鐵路基的防水防滲工程。本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù)具有如下的優(yōu)點(diǎn)及效果(I)本發(fā)明提供的無糠醛環(huán)保型高滲透環(huán)氧防水補(bǔ)強(qiáng)涂料在原有技術(shù)的基礎(chǔ)上， 采用無毒或低毒的糠醛替代物代替了緣由主劑中屬中毒性物質(zhì)的糠醛，使材料更為安全環(huán)保。(2)本發(fā)明提供的無糠醛環(huán)保型高滲透環(huán)氧防水補(bǔ)強(qiáng)涂料具有環(huán)境友好，操作危險(xiǎn)性低等特點(diǎn)的同時(shí)，其滲透性和力學(xué)強(qiáng)度均保持了現(xiàn)有技術(shù)的水平，其操作簡單，可以同時(shí)達(dá)到防水，防腐，補(bǔ)強(qiáng)的功效，性能優(yōu)異，且具有耐高溫、耐老化以及性價(jià)比高等特點(diǎn)。(3)本發(fā)明提供的無糠醛環(huán)保型高滲透環(huán)氧防水補(bǔ)強(qiáng)涂料能直接涂刷，無需預(yù)處理及保護(hù)層，固化后顏色淺，不影響處理對象美觀，是十分理想的建筑物防水材料，適合于隧道，鐵路等工程的防水處理和建筑物混凝土的補(bǔ)強(qiáng)加固。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。實(shí)施例I(I)向帶有攪拌裝置和冷凝裝置的三口燒瓶中加入Imol己二酸，Imol三乙烯四胺和Imol四乙烯五胺，逐漸將溫度升高到180°C，攪拌狀態(tài)下恒溫反應(yīng)2h ;無蒸餾水產(chǎn)出后緩慢降溫至50 60°C，繼續(xù)攪拌并恒溫反應(yīng)lh。最后停止加熱，冷卻至室溫得到中間體活性劑。(2)將50質(zhì)量份E-44環(huán)氧樹脂、20質(zhì)量份苯甲醛、20質(zhì)量份丙酮、10質(zhì)量份丁基縮水甘油醚、5質(zhì)量份1，4-丁二醇二縮水甘油醚、2質(zhì)量份乙二醇和2質(zhì)量份聚氧化乙烯戊烷基酚醚加入反應(yīng)器中攪拌20min，均勻后得到主劑A液。(3)將10質(zhì)量份二乙烯二胺,7質(zhì)量份中間體活性劑，3質(zhì)量份Y-氨丙基二乙氧基硅烷和I質(zhì)量份N，N- 二甲基苯胺，加入反應(yīng)器中攪拌20min，均勻后得到主劑B液。(4)使用時(shí)，將主劑A液和主劑B液混合，得到無糠醛環(huán)保型高滲透環(huán)氧防水補(bǔ)強(qiáng)涂料，可直接涂刷于處理面。實(shí)施例2(I)將40質(zhì)量份E-44環(huán)氧樹脂，30質(zhì)量份茴香醛，20質(zhì)量份丙酮，10質(zhì)量份丁酮， 5質(zhì)量份丁基縮水甘油醚，3質(zhì)量份1，4_ 丁二醇二縮水甘油醚，I質(zhì)量份乙二醇和2質(zhì)量份聚氧化乙烯戊烷基酚醚，加入反應(yīng)器中攪拌20min，均勻后得到主劑A液。
(2)將8質(zhì)量份二乙烯三胺，5質(zhì)量份中間體活性劑(按實(shí)施例I步驟⑴制備得到)，2質(zhì)量份Y-氨丙基三乙氧基硅烷和I質(zhì)量份N，N-二甲基苯胺，加入反應(yīng)器中攪拌 20min，均勻后得到主劑B液。(3)使用時(shí)，將主劑A液和主劑B液混合，得到無糠醛環(huán)保型高滲透環(huán)氧防水補(bǔ)強(qiáng)涂料，可直接涂刷于處理面。實(shí)施例3(I)將60質(zhì)量份E-51環(huán)氧樹脂，25質(zhì)量份肉桂醛，20質(zhì)量份丁酮，10質(zhì)量份丁基縮水甘油醚，5質(zhì)量份1，4- 丁二醇二縮水甘油醚，2質(zhì)量份乙二醇和2質(zhì)量份聚氧化乙烯戊烷基酚醚，加入反應(yīng)器中攪拌20min，均勻后得到主劑A液。(2)將15質(zhì)量份二乙烯三胺，9質(zhì)量份中間體活性劑(按實(shí)施例I步驟(I)制備得到)，3質(zhì)量份Y -氨丙基三乙氧基硅烷和I質(zhì)量份N，N- 二甲基苯胺，加入反應(yīng)器中攪拌 20min，均勻后得到主劑B液。(3)使用時(shí)，將主劑A液和主劑B液，得到無糠醛環(huán)保型高滲透環(huán)氧防水補(bǔ)強(qiáng)涂料， 可直接涂刷于處理面。實(shí)施例4(I)將70質(zhì)量份E-51環(huán)氧樹脂，30質(zhì)量份水楊醛，40質(zhì)量份丙酮，5質(zhì)量份丁酮， 20質(zhì)量份乙二醇二縮水甘油醚，5質(zhì)量份甘油和4質(zhì)量份聚氧化乙烯己烷基酚醚，加入反應(yīng)器中攪拌20min，均勻后得到主劑A液。(2)將15質(zhì)量份三乙烯四胺，2質(zhì)量份中間體活性劑(按實(shí)施例I步驟(I)制備得到)，5質(zhì)量份N- β -(氨乙基)-Y -氨丙基甲基二甲氧基硅烷和3質(zhì)量份2，4，6-三(二甲基氨基甲基)苯酚，加入反應(yīng)器中攪拌20min，均勻后得到主劑B液。(3)使用時(shí)，將主劑A液和主劑B液，得到無糠醛環(huán)保型高滲透環(huán)氧防水補(bǔ)強(qiáng)涂料， 可直接涂刷于處理面。實(shí)施例5(I)將75質(zhì)量份E-35環(huán)氧樹脂，15質(zhì)量份苯甲醛，50質(zhì)量份丙酮，20質(zhì)量份卞基縮水甘油醚，10份新戊二醇二縮水甘油醚，3質(zhì)量份山梨醇和8質(zhì)量份聚氧化乙烯壬烷基酚醚，加入反應(yīng)器中攪拌20min，均勻后得到主劑A液。(2)將20質(zhì)量份異佛爾酮二胺，3質(zhì)量份中間體活性劑(按實(shí)施例I步驟(I)制備得到)，5質(zhì)量份苯胺基甲基三乙氧基硅烷和4. 5質(zhì)量份三乙醇胺，加入反應(yīng)器中攪拌 20min，均勻后得到主劑B液。(3)使用時(shí)，將主劑A液和主劑B液，得到無糠醛環(huán)保型高滲透環(huán)氧防水補(bǔ)強(qiáng)涂料， 可直接涂刷于處理面。對比例I(I)將50質(zhì)量份E-44環(huán)氧樹脂、20質(zhì)量份糠醛、20質(zhì)量份丙酮、10質(zhì)量份丁基縮水甘油醚、5質(zhì)量份1，4-丁二醇二縮水甘油醚、2質(zhì)量份乙二醇和2質(zhì)量份聚氧化乙烯戊烷基酚醚加入反應(yīng)器中攪拌20min，均勻后得到主劑A液。(2)將10質(zhì)量份二乙烯三胺，7質(zhì)量份中間體活性劑(按實(shí)施例I步驟⑴制備得到)，3質(zhì)量份Y -氨丙基三乙氧基硅烷和I質(zhì)量份N，N- 二甲基苯胺，加入反應(yīng)器中攪拌 20min，均勻后得到主劑B液。
(3)使用時(shí)，將主劑A液和主劑B液混合，得到含糠醛高滲透環(huán)氧防水補(bǔ)強(qiáng)涂料，可直接涂刷于處理面。效果實(shí)施例將實(shí)施例I 5和對比例I所制備的涂料進(jìn)行檢測，其中初始粘度參照GB/ T10247-2008標(biāo)準(zhǔn)測試，表干時(shí)間參照GB/T19250-2003標(biāo)準(zhǔn)測試，抗壓強(qiáng)度參照GB/ T2596-1981標(biāo)準(zhǔn)測試，抗拉強(qiáng)度參照GB/T2568-1995，粘結(jié)強(qiáng)度參照GB16777-2008標(biāo)準(zhǔn)測試。測試結(jié)果如表I所示表I
權(quán)利要求
1.一種無糠醛環(huán)保型高滲透環(huán)氧防水補(bǔ)強(qiáng)涂料，其特征在于包含以下按質(zhì)量份數(shù)計(jì)的組分環(huán)氧樹脂40 75份、酮20 50份、糠醛替代物15 30份、活性稀釋劑8 30份、 增塑劑I 5份、聚氧化乙烯類表面活性劑2 8份、多元胺8 20份、中間體活性劑2 9份、硅烷偶聯(lián)劑2 5份和促進(jìn)劑I 4. 5份；所述的糠醛替代物為茴香醛、肉桂醛或水楊醛中的一種或至少兩種形成的混合物；所述的活性稀釋劑為縮水甘油醚；所述的增塑劑為多元醇；所述的中間體活性劑的分子式為(C6H16N4)lri(C6H17N4) (C6H8O2)m(C8H21N5)p^1 (C8H22N5);其中n : m : p = I : I : I。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的無糠醛環(huán)保型高滲透環(huán)氧防水補(bǔ)強(qiáng)涂料，其特征在于所述的環(huán)氧樹脂為雙酚A型環(huán)氧樹脂、酚醛型環(huán)氧樹脂或雙酚F型環(huán)氧樹脂中的一種或至少兩種形成的混合物。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無糠醛環(huán)保型高滲透環(huán)氧防水補(bǔ)強(qiáng)涂料，其特征在于所述的環(huán)氧樹脂為E-44環(huán)氧樹脂或E-51環(huán)氧樹脂。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的無糠醛環(huán)保型高滲透環(huán)氧防水補(bǔ)強(qiáng)涂料，其特征在于所述的酮為丙酮或丁酮中的一種或兩種；所述的縮水甘油醚為丁基縮水甘油醚、辛基縮水甘油醚、1，4_ 丁二醇二縮水甘油醚、乙二醇二縮水甘油醚、1，6-己二醇二縮水甘油醚、新戊二醇二縮水甘油醚、卞基縮水甘油醚、 苯基縮水甘油醚或甲苯基縮水甘油醚中的一種或至少兩種形成的混合物；所述的增塑劑為乙二醇、甘油或山梨醇的一種或至少兩種混合物。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的無糠醛環(huán)保型高滲透環(huán)氧防水補(bǔ)強(qiáng)涂料，其特征在于所述的聚氧化乙烯類表面活性劑為聚氧化乙烯戊烷基酚醚、聚氧化乙烯己烷基酚醚、聚氧化乙烯辛烷基酚醚、聚氧化乙烯壬烷基酚醚或聚氧化乙烯脂肪醇醚的至少一種；所述的多元胺為芳胺，脂肪胺，脂環(huán)胺或者改性酰胺中的一種或至少兩種混合物。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的無糠醛環(huán)保型高滲透環(huán)氧防水補(bǔ)強(qiáng)涂料，其特征在于所述的中間體活性劑通過如下方法制備得到將己二酸、三乙烯四胺和四乙烯五胺按摩爾比 1:1: I混勻，于180°C、攪拌狀態(tài)下反應(yīng)至無蒸餾水產(chǎn)出；接著降溫至50 60°C，與攪拌狀態(tài)下反應(yīng)lh，冷卻，得到中間體活性劑。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的無糠醛環(huán)保型高滲透環(huán)氧防水補(bǔ)強(qiáng)涂料，其特征在于所述的娃燒偶聯(lián)劑為Y-氨丙基二乙氧基娃燒、Y _氨丙基二甲氧基娃燒、N-0-(氨乙基)-Y -氨丙基甲基二甲氧基硅烷或苯胺基甲基三乙氧基硅烷中的至少一種。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的無糠醛環(huán)保型高滲透環(huán)氧防水補(bǔ)強(qiáng)涂料，其特征在于所述的促進(jìn)劑為N，N-二甲基苯胺、N，N-二甲基對甲苯胺、2，4，6_三(二甲基氨基甲基)苯酚、 2-乙基咪唑、三乙醇胺、咪唑、乙酰苯肼或二苯基甲酰肼中的至少一種。
9.權(quán)利要求I 8任一項(xiàng)所述的無糠醛環(huán)保型高滲透環(huán)氧防水補(bǔ)強(qiáng)涂料的制備方法， 其特征在于包含以下步驟(I)將40 75質(zhì)量份環(huán)氧樹脂、20 50質(zhì)量份酮、15 30質(zhì)量份糠醛替代物、8 30質(zhì)量份活性稀釋劑、I 5質(zhì)量份增塑劑和2 8質(zhì)量份聚氧化乙烯類表面活性劑混合，得到主劑A液；(2)將8 20質(zhì)量份多元胺、2 9質(zhì)量份中間體活性劑、2 5質(zhì)量份娃燒偶聯(lián)劑和 I 4. 5質(zhì)量份促進(jìn)劑混合，得到主劑B液；(3)使用時(shí)，將主劑A液與主劑B液混合，得到無糠醛環(huán)保型高滲透環(huán)氧防水補(bǔ)強(qiáng)涂料。
10.權(quán)利要求I 8任一項(xiàng)所述的無糠醛環(huán)保型高滲透環(huán)氧防水補(bǔ)強(qiáng)涂料在建筑物防水工程中的應(yīng)用。
全文摘要
本發(fā)明公開一種無糠醛環(huán)保型高滲透環(huán)氧防水補(bǔ)強(qiáng)涂料及其制備方法與應(yīng)用。該涂料包含環(huán)氧樹脂40～75份、酮20～50份、糠醛替代物15～30份、活性稀釋劑8～30份、增塑劑1～5份、聚氧化乙烯類表面活性劑2～8份、多元胺8～20份、中間體活性劑2～9份、硅烷偶聯(lián)劑2～5份和促進(jìn)劑1～4.5份。本發(fā)明將環(huán)氧樹脂、酮、糠醛替代物、活性稀釋劑、增塑劑和聚氧化乙烯類表面活性劑混合，得A液；將多元胺、中間體活性劑、硅烷偶聯(lián)劑和促進(jìn)劑混合，到B液；將A液與B液混合，得到涂料。該涂料具有環(huán)境友好，毒性低，操作危險(xiǎn)性低，滲透性和力學(xué)強(qiáng)度優(yōu)異的優(yōu)點(diǎn)；直接涂刷，固化后顏色淺，不影響處理對象美觀，可應(yīng)用于建筑物的防水處理和補(bǔ)強(qiáng)加固。
文檔編號E21D11/38GK102585654SQ20121002505
公開日2012年7月18日 申請日期2012年2月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月6日
發(fā)明者何泳生, 史珺, 梁利巖 申請人:中科院廣州化學(xué)有限公司