一种无溶剂喷涂型环氧腻子

技术领域

本发明涉及一种环氧腻子，特别涉及一种用于隔离型混凝土耐久性修复与防护涂层结构的无溶剂可喷涂环氧腻子材料，属于建筑材料领域。

背景技术

混凝土是建筑材料的重要组成部分，具有取材容易、耐久性较好等诸多优点被广泛应用于建筑工程、桥梁工程、水利工程及交通工程，但其在制作、养护和使用过程中，容易出现裂纹、蜂窝、麻面和缺损等病害，这些病害影响混凝土结构的外观，甚至影响结构的耐久性，因此，有必要对混凝土进行修复和防护。

在建筑结构修复与防护领域，近年来推出的隔离型混凝土耐久性修复与防护涂层结构方兴未艾，在桥梁、公路及建筑方面均有良好的应用，该体系绿色环保、性能优异、对混凝土结构的修复与防护效果好，但是该体系中所用的环氧腻子为膏状，粘度大，只能用批刮的方式施工，施工效率较低，外观受熟练度的影响较大，特别是在曲面、异型结构处，施工难度更大。如果能够开发一种喷涂型环氧腻子，能够很好地解决膏状环氧腻子存在的施工方面的缺陷，但是目前还未见喷涂型环氧腻子的相关报道。

发明内容

针对现有建筑结构修复与防护技术中使用的膏状环氧腻子存在的不足，本发明的目的是在于提供一种无溶剂可喷涂环氧腻子材料，该环氧腻子材料具有施工效率高、环保性好、无粉体沉降风险、力学性能优异等特点，克服了现有传统刮涂型环氧腻子存在的缺陷，以满足日益扩大的隔离型涂装市场需求。

为了实现上述技术目的，本发明提供了一种无溶剂喷涂型环氧腻子，其包含环氧树脂组分、固化剂组分和功能填料组分；所述环氧树脂组分包括以下质量份组分：双酚A型液体环氧树脂40~75份，双酚F型液体环氧树脂10~20份，活性环氧稀释剂15~35份，消泡剂0.5~1.5份，触变剂2~6份，流平剂1~3份；所述固化剂组分包括以下质量份组分：环氧固化剂85~98份，偶联剂1~8份，颜料0.5~2份；所述功能填料组分包括以下质量份组分：滑石粉30~55份，硬脂酸锌1~5份，重质碳酸钙10~40份，立德粉0~20份。

作为一个优选的方案，所述双酚A型液体环氧树脂为E44、E51、E54中的至少一种。

作为一个优选的方案，所述双酚F型液体环氧树脂为YDF-170和DER351中的至少一种。

本发明的环氧腻子采用双酚A型液体环氧树脂和双酚F型液体环氧树脂按适当的比例搭配使用，能够确保环氧树脂体系较低的粘度，同时使得产品抗结晶性大幅提高，从而可以实现喷涂作业。

作为一个优选的方案，所述活性环氧稀释剂为XY748、XY678、XY113、XY215中的至少一种。

作为一个优选的方案，所述消泡剂为BYK-A530、BYK-141、TEGO810、BYK-066N中的至少一种。

作为一个优选的方案，所述触变剂为气相二氧化硅、膨润土、聚酰胺蜡中的至少一种。

作为一个优选的方案，所述流平剂为FS444、BYK-346中的至少一种。作为一个优选的方案，所述环氧固化剂为常温固化型胺类固化剂。进一步优选的方案，所述环氧固化剂为脂肪族胺类固化剂、脂环族胺类固化剂、聚醚胺固化剂、芳香族胺类固化剂、酚醛胺固化剂中的至少一种。这些环氧固化剂都是市面上常见的固化剂类型。

作为一个优选的方案，所述偶联剂为A1100、A1110、A1120和A1130中的至少一种。

作为一个优选的方案，所述颜料为炭黑。

作为一个优选的方案，所述滑石粉的目数为600~1000目。

作为一个优选的方案，所述重质碳酸钙的目数为325~600目。

本发明的环氧腻子采用滑石粉和重质碳酸钙组合使用作为功能填料，不仅有效降低产品的固化收缩率保证尺寸稳定性，而且能提高产品的压缩强度、冲击强度和耐热性。

本发明的环氧腻子采用硬脂酸锌作为环氧树脂体系的润滑剂，可有效降低填料之间的摩擦阻力，提高喷涂施工效率。

本发明的环氧腻子立德粉作为体质颜料调整组分颜色。

作为一个优选的方案，环氧树脂组分、固化剂组分和功能填料组分的质量比为100：30~50：130~200。

本发明的环氧腻子在使用过程中，将环氧树脂组分、固化剂组分和功能填料组分充分搅拌混合均匀，即可使用。

本发明的环氧腻子在不添加挥发性溶剂的前提下，需要能进行喷涂施工作业，同时保证腻子具有优秀的粘附力和本体强度。因此，需要统筹协调三个组分的配方组成和配比，达成施工性能和力学性能的统一。具体来说，环氧树脂组分作为主体胶凝材料，其组成和粘度控制对本体性能和施工性能有显著影响；固化剂组分选用复合改性固化剂，其性能优劣直接影响产品的本体性能，同时固化剂组分的粘度较环氧组分的粘度低，起着一定的稀释效果；功能填料组分有助于提高产品的强度和减少内应力，同时有利于提升单层腻子的厚度，但需要指出的是填料组分过多会导致体系粘度的上升进而影响喷涂施工效率。

与现有技术相比，本发明技术方案带来的有益技术效果。

1、本发明的环氧腻子产品环保性好，配方中无挥发性溶剂，产品不挥发物含量可达99%以上，对环境友好，也有利于保护工人健康。

2、本发明的环氧腻子产品具有适中的粘度和触变性，可喷涂施工又能保证腻子层涂布厚度，施工效率高，从批刮型环氧腻子施工的5~6平/小时大幅提升至30~60平/小时；同时能适应不同基材形状进行施工，选用无气喷涂方式，单次成型厚度最大可达2mm。

3、本发明产品为三组份形式，填料单独为一个组份，贮存期间无填料沉降风险，质量更稳定。

具体实施方式

以下实施例进一步说明本发明的具体实施方式，所述实施例仅为帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。凡是根据上述发明内容进行的非本质的改进与调整，均仍属于本发明的权利范围内。

本发明的无溶剂喷涂型环氧腻子的性能检测项目，主要包括抗压强度、与混凝土的正拉粘结强度、不挥发物含量、粘度、腻子层外观。其中抗压强度、与混凝土的正拉粘结强度、不挥发物含量指标的技术要求按照GB50728~2011的混凝土修补胶的要求执行；粘度指标的技术要求，依据无气喷涂施工的要求设定。

以下各实施例中，无溶剂喷涂型环氧腻子的抗压强度优选按照GB/T2567- 2008进行测试，无溶剂喷涂型环氧腻子与混凝土的正拉粘结强度优选按照GB50728-2011进行测试，无溶剂喷涂型环氧腻子的不挥发物含量优选按照GB/T2793-1995进行测试，无溶剂喷涂型环氧腻子的粘度优选按照GB/T2794- 1995进行测试，腻子层外观采用目视观察，无流挂、开裂、针孔和剥落等问题即为正常。

实施例1：无溶剂喷涂型环氧腻子的各组分配方100份计量如下。

表1 实施例1材料配方

上述中：双酚A型液体环氧树脂E51，巴陵石化有限责任公司生产。

双酚F型液体环氧树脂YDF-170，昆山国都化工生产。

活性环氧稀释剂XY215，安徽新远科技有限公司生产。

消泡剂A530，毕克化学生产。

触变剂4740，卡博特公司生产。

流平剂FS444，海明斯公司生产。

环氧固化剂LT4234，常州山峰化工生产。

环氧固化剂D230，亨斯迈公司生产。

偶联剂A1100，迈图高新材料集团生产。

颜料炭黑，新乡华美诚德颜料公司生产。

滑石粉600目，广西龙广粉体公司生产。

硬脂酸锌，长沙平川化工公司生产。

重质碳酸钙600目，广西科隆粉体公司生产。

立德粉，廊坊蓝科化工公司生产。

各组分按质量配比，环氧树脂组分:固化剂组分:功能填料组分=100:35:130。

上述环氧树脂组分、固化剂组分、功能填料组分的制备，使用高速分散机，在1000~1200rpm的条件下充分混合均匀即可，环氧树脂组分为白色半透明液体，固化剂组分为黑色液体，功能填料组分为白色粉料。

使用时严格按配比加入环氧树脂组分、固化剂组分，用手持式搅拌器等搅拌设备搅拌均匀，再加入功能填料组分充分搅拌直至得到具有触变性的均匀灰色的无溶剂喷涂型环氧腻子。需要进行修复处理的混凝土结构，应预先进行表面处理，清除表面浮浆、油污及松散混凝土块。无溶剂喷涂型环氧腻子可使用无气喷涂机进行喷涂施工，单次喷涂厚度可达2mm。

实施例2：无溶剂喷涂型环氧腻子的各组分配方100份计量如下。

表2 实施例2材料配方

上述中：双酚A型液体环氧树脂E44，巴陵石化有限责任公司生产。

双酚A型液体环氧树脂E51，巴陵石化有限责任公司生产。

双酚F型液体环氧树脂DER351，陶氏化学生产。

活性环氧稀释剂XY215，安徽新远科技有限公司生产。

活性环氧稀释剂XY748，安徽新远科技有限公司生产。

消泡剂BYK 141，毕克化学生产。

THIXATROL PLUS，海明斯化学公司生产。

流平剂FS444，海明斯化学公司生产。

环氧固化剂R3318，广州瑞奇化工生产。

环氧固化剂D230，亨斯迈公司生产。

偶联剂A1110，迈图高新材料集团生产。

颜料炭黑，新乡华美诚德颜料公司生产。

滑石粉600目，广西龙广粉体公司生产。

硬脂酸锌，长沙平川化工公司生产。

重质碳酸钙325目，广西科隆粉体公司生产。

立德粉，廊坊蓝科化工公司生产。

各组分按质量配比，环氧树脂组分:固化剂组分:功能填料组分=100:35:155。

无溶剂喷涂型环氧腻子的制备方法和使用方法与实施例1相同。

实施例3：无溶剂喷涂型环氧腻子的各组分配方100份计量如下。

表3 实施例3材料配方

上述中：双酚A型液体环氧树脂E51，巴陵石化有限责任公司生产。

双酚F型液体环氧树脂YDF-170，昆山国都化工生产。

活性环氧稀释剂XY113，安徽新远科技有限公司生产。

消泡剂BYK-066N，毕克化学生产。

触变剂4740，卡博特公司生产。

流平剂BYK346，海明斯公司生产。

Ancamine 2883，赢创化工公司生产。

环氧固化剂D230，亨斯迈公司生产。

偶联剂A1100，迈图高新材料集团生产。

颜料炭黑，新乡华美诚德颜料公司生产。

滑石粉800目，广西龙广粉体公司生产。

硬脂酸锌，长沙平川化工公司生产。

重质碳酸钙325目，广西科隆粉体公司生产。

立德粉，廊坊蓝科化工公司生产。

各组分按质量配比，环氧树脂组分:固化剂组分:功能填料组分=100:40:170。

无溶剂喷涂型环氧腻子的制备方法和使用方法与实施例1相同。

对比实施例1：无溶剂喷涂型环氧腻子的各组分配方100份计量如下。该对比实施例中降低了环氧树脂组分中活性环氧稀释剂用量，同时去掉了功能填料中硬脂酸锌。

表4 对比实施例1材料配方

上述中：双酚A型液体环氧树脂E51，巴陵石化有限责任公司生产。

双酚F型液体环氧树脂YDF-170，昆山国都化工生产。

活性环氧稀释剂XY113，安徽新远科技有限公司生产。

消泡剂BYK-066N，毕克化学生产。

触变剂4740，卡博特公司生产。

流平剂BYK346，海明斯公司生产。

Ancamine 2883，赢创化工公司生产。

环氧固化剂D230，亨斯迈公司生产。

偶联剂A1100，迈图高新材料集团生产。

颜料炭黑，新乡华美诚德颜料公司生产。

滑石粉800目，广西龙广粉体公司生产。

重质碳酸钙325目，广西科隆粉体公司生产。

立德粉，廊坊蓝科化工公司生产。

各组分按质量配比，环氧树脂组分:固化剂组分:功能填料组分=100:42:140。

无溶剂喷涂型环氧腻子的制备方法和使用方法与实施例1相同。

对比实施例2：无溶剂喷涂型环氧腻子的各组分配方100份计量如下。该对比实施例中增加了环氧树脂组分中活性环氧稀释剂用量，同时对环氧树脂用量进行调整。

表5 对比实施例1材料配方

上述中：双酚A型液体环氧树脂E51，巴陵石化有限责任公司生产。

双酚F型液体环氧树脂YDF-170，昆山国都化工生产。

活性环氧稀释剂XY113，安徽新远科技有限公司生产。

消泡剂BYK-066N，毕克化学生产。

触变剂4740，卡博特公司生产。

流平剂BYK346，海明斯公司生产。

Ancamine 2883，赢创化工公司生产。

环氧固化剂D230，亨斯迈公司生产。

偶联剂A1100，迈图高新材料集团生产。

颜料炭黑，新乡华美诚德颜料公司生产。

滑石粉800目，广西龙广粉体公司生产。

硬脂酸锌，长沙平川化工公司生产。

重质碳酸钙325目，广西科隆粉体公司生产。

立德粉，廊坊蓝科化工公司生产。

各组分按质量配比，环氧树脂组分:固化剂组分:功能填料组分=100:38:170。

无溶剂喷涂型环氧腻子的制备方法和使用方法与实施例1相同。

对比实施例3：无溶剂喷涂型环氧腻子的各组分配方100份计量如下。该对比实施例中去除了环氧树脂组分中的触变剂。

表6 实施例2材料配方

上述中：双酚A型液体环氧树脂E44，巴陵石化有限责任公司生产。

双酚A型液体环氧树脂E51，巴陵石化有限责任公司生产。

双酚F型液体环氧树脂DER351，陶氏化学生产。

活性环氧稀释剂XY215，安徽新远科技有限公司生产。

活性环氧稀释剂XY748，安徽新远科技有限公司生产。

消泡剂BYK 141，毕克化学生产。

流平剂FS444，海明斯化学公司生产。

环氧固化剂R3318，广州瑞奇化工生产。

环氧固化剂D230，亨斯迈公司生产。

偶联剂A1110，迈图高新材料集团生产。

颜料炭黑，新乡华美诚德颜料公司生产。

滑石粉600目，广西龙广粉体公司生产。

硬脂酸锌，长沙平川化工公司生产。

重质碳酸钙325目，广西科隆粉体公司生产。

立德粉，廊坊蓝科化工公司生产。

各组分按质量配比，环氧树脂组分:固化剂组分:功能填料组分=100:35:155。

无溶剂喷涂型环氧腻子的制备方法和使用方法与实施例1相同。

上述各实施例的实施效果：测试结果见表7。

表7 无溶剂喷涂型环氧腻子的测试结果

由表7的实施例1~3可知，本发明的一种无溶剂喷涂型环氧腻子的本体强度高、粘结性能优异、不挥发物含量高环保性好、粘度适宜可进行喷涂施工。能替代膏状环氧腻子使用并解决了膏状环氧腻子存在的施工方面的缺陷。

表7的对比实施例1体系粘度较高，施工过程中雾化不正常，导致腻子层有明显空隙，存在严重的质量问题，所以体系粘度控制很关键。表7的对比实施例2活性稀释剂用量超过推荐量导致抗压强度低于标准值，不能确保在实际应用中起到混凝土结构的修复与防护效果。表7的对比实施例3未添加触变剂导致腻子层外观出现流挂现象，影响工程质量的美观。

本发明的一种无溶剂喷涂型环氧腻子所选材料科学组合，才能发挥出最佳的协同效应，使其性能最优。