專利名稱：一種改性丙烯酸樹脂砂漿組合物及其制備方法
技術領域：
本發明涉及一種樹脂砂漿快速修補材料及其制備方法。
技術背景
目前，修補材料主要包括兩大類，一類是無機修補材料及復合修補材料；另一類是有機修補材料。無機修補材料主要有普通水泥類修補材料和超細水泥，對于快速修復混凝土路面，國內外研制了適用于水泥混凝土路面修補的快硬早強水泥。復合修補材料主要是指聚合物砂漿或聚合物混凝土，它們具有抗壓強度高，原料價格低，且毒性較小的優點，但是它們的水化反應受溫度影響較大，在5°C以下時，固化速度很慢，無法滿足快速修補的需要，同時，與基體粘結強度較低，容易開裂，受凍融影響嚴重。
有機修補材料有效彌補了無機修補材料及復合修補材料的不足，它主要包括環氧樹脂、聚氨酯和丙烯酰胺類。環氧樹脂修補材料強度高、彈模低、收縮小、極限抗拉伸大等優良特性，能抵抗混凝土所遇到的大多數化學侵蝕，但是它柔性差，凝膠速度較慢，低溫時無法固化；聚氨酯修補材料綜合性能優異，防滲堵漏性能、固結性能、耐振動性及抗疲勞性能都很好，但是對水敏感，容易發泡，影響力學性能，而且一般情況下，在5°C以下時無法固化； 丙烯酰胺類修補材料粘度低、可灌性好、凝結時間可調、抗滲性好，但是原材料毒性較大，國內外已經很少使用。發明內容
發明目的本發明的目的是為了解決現有技術的不足，提供了一種固化速度快、韌性好的改性丙烯酸樹脂砂漿組合物。
技術方案為了實現以上目的，本發明提供了一種改性丙烯酸樹脂砂漿組合物， 該組合物由A、B、C三組分組成，所述A組分由下列重量份數的原料組成改性丙烯酸樹脂 100 200份，增韌劑1 10份，增塑劑0 20份，交聯劑10 100份，偶聯劑0 10 份，阻聚劑0 1份，促進劑0 5份，增稠劑0 10份，阻燃劑0. 1 1份，防老劑0. 1 1份，消泡劑0 5份；B組分為引發劑；C組分為骨料；A、B、C三組分的質量比為100 300 0. 5 3 50 2500。
上述的一種改性丙烯酸樹脂砂漿組合物，其中改性丙烯酸樹脂為環氧改性丙烯酸樹脂、聚氨酯改性環氧丙烯酸樹脂、聚氨酯改性丙烯酸樹脂、丁腈橡膠改性丙烯酸樹脂、有機硅改性丙烯酸樹脂中的一種或多種。
上述的一種改性丙烯酸樹脂砂漿組合物，其中增韌劑為納米CaCO3、液體聚丁二烯、不飽和聚酯樹脂中的一種或多種。
上述的一種改性丙烯酸樹脂砂漿組合物，其中增塑劑為鄰苯二甲酸二甲酯、鄰苯二甲酸二丁酯、鄰苯二甲酸二異辛脂、甲基丙烯酸異辛脂、丙烯酸丁酯中的一種或多種。
上述的一種改性丙烯酸樹脂砂漿組合物，其中交聯劑為苯乙烯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸、鄰苯二甲酸二烯丙酯、二甲基丙烯酸乙二醇酯、丙烯腈中的一種或多種。
上述的一種改性丙烯酸樹脂砂漿組合物，其中偶聯劑為硅烷偶聯劑、鈦酸酯偶聯劑、鋁酸酯偶聯劑中的一種或多種。
上述的一種改性丙烯酸樹脂砂漿組合物，其中阻聚劑為對苯二酚、對叔丁基苯酚、 對苯醌中的一種或多種。
上述的一種改性丙烯酸樹脂砂漿組合物，其中促進劑為N-N 二甲基苯胺、N-N 二乙基苯胺、環烷酸鈷中的一種或多種。
上述的一種改性丙烯酸樹脂砂漿組合物，其中增稠劑為聚乙烯吡咯烷酮、氣相二氧化硅、聚氧化乙烯中的一種或多種。
上述的一種改性丙烯酸樹脂砂漿組合物，其中阻燃劑為十溴二苯乙烷、聚磷酸銨、 八溴醚中的一種或多種。
上述的一種改性丙烯酸樹脂砂漿組合物，其中防老劑為抗氧化劑、光穩定劑、紫外線吸收劑中的一種或多種。
上述的一種改性丙烯酸樹脂砂漿組合物，其中消泡劑為二甲基硅油、磷酸三丁酯、 異辛醇中的一種或多種。
上述的一種改性丙烯酸樹脂砂漿組合物，其中引發劑為過氧化苯甲酰、過氧化甲乙酮、過氧化環己酮中的一種或多種。
上述的一種改性丙烯酸樹脂砂漿組合物，其中骨料為水泥、尾礦砂、河砂、石英砂、 硅微粉、重鈣、粉煤灰、礦渣粉中的一種或多種。
上述的一種改性丙烯酸樹脂砂漿組合物，其制備方法為，將改性丙烯酸樹脂，增韌劑，增塑劑，交聯劑，偶聯劑，阻聚劑，促進劑，增稠劑，阻燃劑，防老劑，消泡劑按比例稱量后，攪拌10 20min，密封保存，即得A組分；將B組分加入到A組分中，攪拌均勻后，再加入C組分，攪拌均勻。
有益效果本發明提供的一種改性丙烯酸樹脂砂漿組合物，經過大量試驗研究，該組合物的各組分配比科學合理、性能優異、使用方便，該組合物具有以下優異的性能
(1)固化速度快該組合物的固化時間小于lh，2h內即能達到所需的力學性能；
(2)低溫適用性好該組合物可以在_5°C下使用，保證低溫快速修補的需要；
(3)力學性能優異該組合物不僅擁有較高的力學強度，還具有較好的韌性，且在低溫時，仍具有優異的抗沖擊性能；
(4)耐老化性能良好該組合物耐熱性、耐氧化性、耐紫外線照射性能良好，能抵抗混凝土所遇到的大多數化學腐蝕作用；
(5)制備工藝簡單該組合物按照計量好的比例，將A、B、C三組分均勻混合即可使用。
具體實施方式
下面通過實施實例對本發明作進一步詳述。這些實施實例僅限用于解釋說明本發明，而不限制本發明的范圍。
實施例1 改性丙烯酸樹脂砂漿組合物的組成A組分包括環氧改性丙烯酸樹脂 100份，納米碳酸鈣10份，鄰苯二甲酸二甲酯20份，甲基丙烯酸100份，硅烷偶聯劑2份，對苯二酚1份，N-N 二甲基苯胺5份，氣相二氧化硅10份，十溴二苯乙烷1份，抗氧化劑0. 2 份，光穩定劑0. 6份，紫外線吸收劑0. 2份和二甲基硅油5份；
B組分為過氧化苯甲酰0. 5份；
C組分為石英砂500份，重鈣1000份，粉煤灰500份，礦渣粉500份；
A、B、C 三組分質量比為 255 0. 5 2500。
所得樹脂砂漿組合物的主要性能固化時間為50min ；2h,24h和7d壓縮強度分別為 11. 5MPa、15. 6MPa 和 21. 7MPa ；2h、24h 和 7d 彈性模量分別為 312MPa、434MPa 和 550MPa ； 2h粘結強度為2. IMPa0
實施例2
改性丙烯酸樹脂砂漿組合物的組成A組分包括環氧改性丙烯酸樹脂200份，液體聚丁二烯1份，苯乙烯10份，N-N 二乙基苯胺0. 1份，八溴醚0. 1份，抗氧化劑0. 05份，光穩定劑0. 05份；
B組分為過氧化苯甲酰3份；
C組分為石英砂50份；
A、B、C三組分質量比為211 3 50。
所得樹脂砂漿組合物的主要性能固化時間為40min ；2h,24h和7d壓縮強度分別為 5. lMPa、12. 9MPa 和 15. 8MPa ；2h、24h 和 7d 彈性模量分別為 102MPa、134MPa 和 156MPa ； 2h粘結強度為2. 7MPa。
實施例3
改性丙烯酸樹脂砂漿組合物的組成A組分包括聚氨酯改性環氧丙烯酸樹脂100 份，不飽和聚酯樹脂4份，丙烯酸50份，環烷酸鈷0. 4份，聚磷酸銨0. 2份，抗氧化劑0. 2份， 光穩定劑0. 2份，紫外線吸收劑0. 3份；
B組分為過氧化甲乙酮2份；
C組分為硅微粉100份；
A、B、C三組分質量比為155 2 100。
所得樹脂砂漿組合物的主要性能固化時間為1. 5h ；2h,24h和7d壓縮強度分別為 5. IMPa,8. 7MPa 和 12. 8MPa ；2h、24h 和 7d 彈性模量分別為 55MPa、82MPa 和 140MPa ；2h 粘結強度為3MPa。
實施例4
改性丙烯酸樹脂砂漿組合物的組成A組分包括環氧改性丙烯酸樹脂50份，丙烯酸聚氨酯100份，不飽和聚酯樹脂5份，鄰苯二甲酸二甲酯3份，鄰苯二甲酸二丁酯7份，甲基丙烯酸甲酯10份，鄰苯二甲酸二烯丙酯3份，對苯醌0. 02份，環烷酸鈷2份，八溴醚0. 1 份，抗氧化劑0. 2份，光穩定劑0. 1份，紫外線吸收劑0. 2份;
B組分為過氧化環己酮1份；
C組分包括尾礦砂50份，水泥20份，河砂100份；
A、B、C三組分質量比為180 1 170。
所得樹脂砂漿組合物的主要性能固化時間為50min ；2h,24h和7d壓縮強度分別為 11. 5MPa、12. IMPa 禾Π 16. 9MPa ；2h、24h 和 7d 彈性模量分別為 152MPa、211MPa 和 272MPa ； 2h粘結強度為2. 5MPa。
實施例5
改性丙烯酸樹脂砂漿組合物的組成A組分包括環氧改性丙烯酸樹脂100份，丁腈橡膠改性丙烯酸樹脂20份，納米碳酸鈣2份，鄰苯二甲酸二異辛酯5份，甲基丙烯酸異辛酯 5份，丙烯腈10份，二甲基丙烯酸乙二醇酯2份，鈦酸酯偶聯劑2份，對苯二酚0. 05份，N-N 二甲基苯胺0. 1份，聚磷酸銨0. 1份，抗氧化劑0. 1份，光穩定劑0. 1份，紫外線吸收劑0. 1 份；
B組分為過氧化苯甲酰1份；
C組分包括粉煤灰1000份，重鈣250，礦渣粉500份；
A、B、C 三組分質量比為 146 1 1750。
所得樹脂砂漿組合物的主要性能固化時間為1. Ih ；2h,24h和7d壓縮強度分別為 3. 3MPa、6. IMPa 禾Π 10. 9MPa ；2h、24h 和 7d 彈性模量分別為 lOlMPa、141MPa 和 155MPa ；2h 粘結強度為1. 5MPa。
實施例6
改性丙烯酸樹脂砂漿組合物的組成A組分包括有機硅改性丙烯酸樹脂100份，液體聚丁二烯2份，丙烯酸丁酯5份，苯乙烯50份，鋁酸酯偶聯劑0. 5份，對苯二酚0. 02份， N-N 二甲基苯胺0. 5份，聚氧化乙烯10g，八溴醚0. 15份，抗氧化劑0. 2份，光穩定劑0. 15 份，紫外線吸收劑15份，磷酸三丁酯2份；
B組分為過氧化苯甲酰1份；
C組分包括石英砂500份，尾礦砂200份，水泥1000份；
A、B、C 三組分質量比為 185 1 1700。
所得樹脂砂漿組合物的主要性能固化時間為1. 5h ；2h,24h和7d壓縮強度分別為 12. 5MPa、22. 9MPa 和 26. 2MPa ；2h、24h 和 7d 彈性模量分別為 123MPa、167MPa 和 221MPa ； 2h粘結強度為2. 7MPa。
實施例7
改性丙烯酸樹脂砂漿組合物的組成A組分包括環氧改性丙烯酸樹脂100份，有機硅改性丙烯酸樹脂50份，不飽和聚酯樹脂1份，甲基丙烯酸異辛酯5份，鄰苯二甲酸二烯丙酯2份，二甲基丙烯酸乙二醇酯2份，甲基丙烯酸85份，硅烷偶聯劑1份，N-N 二甲基苯胺 0. 7份，聚乙烯吡咯烷酮5份，Λ溴醚0. 15份，抗氧化劑0. 12份，光穩定劑0. 12份，紫外線吸收劑0.12份，異辛醇1份；
B組分為過氧化苯甲酰1. 25份；
C組分包括河砂200份，硅微粉500份，水泥200份，尾礦砂1600份；
Α、B、C 三組分質量比為 100 0. 5 1000。
所得樹脂砂漿組合物的主要性能固化時間為；2h,24h和7d壓縮強度分別為 7. 5MPa、12. 3MPa 和 14. 5MPa ；2h、24h 和 7d 彈性模量分別為 67MPa、12IMPa 和 183MPa ；2h 粘結強度為2. 3MPa。
實施例8
改性丙烯酸樹脂砂漿組合物的組成A組分包括聚氨酯改性環氧丙烯酸樹脂100 份，環氧改性丙烯酸樹脂100份，不飽和聚酯樹脂8份，鄰苯二甲酸二丁酯10份，苯乙烯40 份，鈦酸酯偶聯劑1份，N-N 二甲基苯胺1份，聚磷酸銨0. 3份，抗氧化劑0. 1份，光穩定劑0. 3份，紫外線吸收劑0. 3份，二甲基硅油1份；
B組分為過氧化苯甲酰0. 5份；
C組分為石英砂200份，河砂500份，硅微粉300份，礦渣粉200份，重鈣120份；
A、B、C三組分質量比為洸2 0. 5 1320。
所得樹脂砂漿組合物的主要性能固化時間為1. 2h ；2h,24h和7d壓縮強度分別為 11. lMPa、19. 8MPa 和 23. IMPa ；2h、24h 和 7d 彈性模量分別為 ^lMPa、346MPa 和 462MPa ； 2h粘結強度為3. 3MPa。
實施例9
改性丙烯酸樹脂砂漿組合物的組成A組分包括聚氨酯改性丙烯酸樹脂150份、納米碳酸鈣5份，鄰苯二甲酸二異辛酯5份，鄰苯二甲酸二甲酯10份，甲基丙烯酸50份，鋁酸酯偶聯劑5份，N-N 二甲基苯胺2. 5份，氣相二氧化硅5份，對苯醌0. 5，八溴醚0. 5份，抗氧化劑0. 2份，光穩定劑0. 2份，紫外線吸收劑0. 1份；
B組分為過氧化苯甲酰1. 5份；
C組分為石英砂500份，粉煤灰500份，水泥100份，重鈣150 ；
A、B、C 三組分質量比為 234 1. 5 1250。
所得樹脂砂漿組合物的主要性能固化時間為50min ；2h,24h和7d壓縮強度分別為 8. 9MPa、15. 5MPa 和 23. 9MPa ；2h、24h 和 7d 彈性模量分別為 112MPa、167MPa 和 ^2MPa ； 2h粘結強度為1. 9MPa。
實施例10
改性丙烯酸樹脂砂漿組合物的組成A組分包括環氧改性丙烯酸樹脂100份，聚氨酯改性丙烯酸樹脂20份、不飽和聚酯樹脂5份，鄰苯二甲酸二丁酯10份，甲基丙烯酸異辛酯5份，丙烯酸丁酯3份，甲基丙烯酸90份，硅烷偶聯劑1份，環烷酸鈷1份，對苯二酚0. 5 份，八溴醚0. 2份，抗氧化劑0. 15份，光穩定劑0. 15份，紫外線吸收劑0. 15份；
B組分為過氧化甲乙酮1份；
C組分包括水泥500份，尾礦砂200份，硅微粉1000份；
A、B、C 三組分質量比為 236 1 1700。
所得樹脂砂漿組合物的主要性能固化時間為1. 5h ；2h,24h和7d壓縮強度分別為 22. 8MPa、29. IMPa 和 37. 9MPa ；2h、24h 和 7d 彈性模量分別為 302MPa、442MPa 和 608MPa ； 2h粘結強度為3. IMPa0
權利要求
1.一種改性丙烯酸樹脂砂漿組合物，其特征在于包括A、B、C三組分，A組分由下列質量份數的原料組成改性丙烯酸樹脂100 200份，增韌劑1 10份，增塑劑0 20份，交聯劑10 100份，偶聯劑0 10份，阻聚劑0 1份，促進劑0. 1 5份，增稠劑0 10 份，阻燃劑0. 1 1份，防老劑0. 1 1份，消泡劑0 5份；B組分為引發劑；C組分為骨料；A、B、C三組分質量比為100 300 0.5 3 50 2500。
2.根據權利要求1所述的改性丙烯酸樹脂砂漿組合物，其特征在于所述改性丙烯酸樹脂為環氧改性丙烯酸樹脂、聚氨酯改性環氧丙烯酸樹脂、聚氨酯改性丙烯酸樹脂、丁腈橡膠改性丙烯酸樹脂、有機硅改性丙烯酸樹脂中的一種或多種。
3.根據權利要求1所述的改性丙烯酸樹脂砂漿組合物，其特征在于所述增韌劑為納米CaCO3、液體聚丁二烯、不飽和聚酯樹脂中的一種或多種。
4.根據權利要求1所述的改性丙烯酸樹脂砂漿組合物，其特征在于所述增塑劑為鄰苯二甲酸二甲酯、鄰苯二甲酸二丁酯、鄰苯二甲酸二異辛酯、甲基丙烯酸異辛酯、丙烯酸丁酯中的一種或多種。
5.根據權利要求1所述的改性丙烯酸樹脂砂漿組合物，其特征在于所述交聯劑為苯乙烯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸、鄰苯二甲酸二烯丙酯、二甲基丙烯酸乙二醇酯、丙烯腈中的一種或多種。
6.根據權利要求1所述的改性丙烯酸樹脂砂漿組合物，其特征在于所述偶聯劑為硅烷偶聯劑、鈦酸酯偶聯劑、鋁酸酯偶聯劑中的一種或多種。
7.根據權利要求1所述的改性丙烯酸樹脂砂漿組合物，其特征在于所述阻聚劑為對苯二酚、對叔丁基苯酚、對苯醌中的一種或多種。
8.根據權利要求1所述的改性丙烯酸樹脂砂漿組合物，其特征在于所述促進劑為N-N 二甲基苯胺、N-N 二乙基苯胺、環烷酸鈷中的一種或多種。
9.根據權利要求1所述的改性丙烯酸樹脂砂漿組合物，其特征在于所述增稠劑為聚乙烯吡咯烷酮、氣相二氧化硅、聚氧化乙烯中的一種或多種。
10.根據權利要求1所述的改性丙烯酸樹脂砂漿組合物，其特征在于所述阻燃劑為十溴二苯乙烷、聚磷酸銨、八溴醚中的一種或多種。
11.根據權利要求1所述的改性丙烯酸樹脂砂漿組合物，其特征在于所述防老劑為抗氧化劑、光穩定劑、紫外線吸收劑中的一種或多種。
12.根據權利要求1所述的改性丙烯酸樹脂砂漿組合物，其特征在于所述消泡劑為二甲基硅油、磷酸三丁酯、異辛醇中的一種或多種。
13.根據權利要求1所述的改性丙烯酸樹脂砂漿組合物，其特征在于所述引發劑為過氧化苯甲酰、過氧化甲乙酮、過氧化環己酮中的一種或多種。
14.根據權利要求1所述的改性丙烯酸樹脂砂漿組合物，其特征在于所述骨料為水泥、尾礦砂、河砂、石英砂、硅微粉、重鈣、粉煤灰、礦渣粉中的一種或多種。
15.根據權利要求1 14所述的改性丙烯酸樹脂砂漿組合物的制備方法，其特征在于 將改性丙烯酸樹脂、增韌劑、增塑劑、交聯劑、偶聯劑、阻聚劑、促進劑、增稠劑、阻燃劑、防老劑、消泡劑按比例稱量后，攪拌10 20min，密封保存，即得A組分；將B組分加入到A組分中，攪拌均勻后，再加入C組分，攪拌均勻，即得改性丙烯酸樹脂砂漿組合物。
全文摘要
一種改性丙烯酸樹脂砂漿組合物，該組合物由A、B、C三組分原料組成，A組分包括改性丙烯酸樹脂、增韌劑、增塑劑、交聯劑、偶聯劑、阻聚劑、促進劑、增稠劑、助燃劑、防老劑、消泡劑；B組分為引發劑；C組分為骨料，A、B、C三組分質量比為100～300∶0.5～3∶50～2500。該組合物具有制備方法簡單、現場施工操作簡便、低溫固化性好、固化速度可調、力學強度高、韌性好、耐老化和耐低溫性能好等優點。
文檔編號C04B26/32GK102491680SQ201110403049
公開日2012年6月13日 申請日期2011年12月7日 優先權日2011年12月7日
發明者易忠來, 李化建, 謝永江, 譚鹽賓, 靳昊 申請人:中國鐵道科學研究院鐵道建筑研究所