專利名稱：用于灌漿材料的高效糠醛-丙酮活化劑及其制備方法與應用的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種活化劑，具體涉及一種用于灌漿材料的高效糠醛-丙酮活化劑及其制備方法與應用。
背景技術：
環氧樹脂具有粘接力強、在常溫可以固化、固化收縮性小、力學性能高以及耐腐蝕性能好等特點，因此作為粘合劑、涂料、灌漿材料等被廣泛應用于電子、機械、建筑等多個領域。環氧樹脂類化學灌漿材料是目前使用最廣泛、用量最大的補強類灌漿材料。由于環氧樹脂本身粘度很大，作為灌漿材料使用時一般需加入活性稀釋劑。糠醛-丙酮體系活性稀釋劑以其稀釋效果好、可在潮濕環境使用、價格低廉等優點成為環氧類灌漿材料最常用的活性稀釋劑。但是如果糠醛-丙酮體系活化效率低，則漿材固結體的力學性能比較低，而且容易開裂。對于大型水利工程水電站的低滲透性軟弱基礎的防滲、固結、補強，灌漿材料的高滲透性和優良的力學性能缺一不可。另外，灌漿材料達到工程要求的力學性能所需要的時間(養護期)也是漿材的一個重要指標。因為漿材的養護期直接影響工程的進度，進而影響到整個工程的經濟效益和社會效益的發揮。中國發明專利01114747. 4,200610037536. 6 以及專利申請200910040465. 9均提供了系列改性糠醛-丙酮環氧灌漿材料的方法，由這些方法制備得到的灌漿材料不是初始粘度高、可灌性差，就是最終力學性能低，難以滿足工程需要。中國發明專利87105255. 5,01107590. 2以及專利申請201010598220. 0等公開了一系列滲透性能、力學性能優良的環氧樹脂類化學灌漿材料，他們分別從漿材的滲透性能和力學性能進行了闡述，但并未提及達到所列力學性能所需溫度和養護期。
發明內容
本發明的首要目的在于克服現有環氧灌漿材料糠醛-丙酮體系活化技術的缺點與不足，提供一種用于灌漿材料的高效糠醛-丙酮活化劑的制備方法。本發明的另一目的在于提供通過上述制備方法得到的用于灌漿材料的高效糠醛-丙酮活化劑。采用該活化劑制備的環氧灌漿材料不僅初始粘度低、可操作時間長，滲透性能好、養護期短，而且具有親和力強、力學性能優良等特點。本發明的再一目的在于提供所述的用于灌漿材料的高效糠醛-丙酮活化劑的應用。本發明的目的通過下述技術方案實現一種用于灌漿材料的高效糠醛-丙酮活化劑的制備方法，包括以下步驟將多元胺、酚類化合物和甲醛按質量比(25 80) (15 30) (20 80)配比混合，加入催化劑，攪拌升溫至40 70°C反應5 20小時，然后脫水得到用于灌漿材料的高效糠醛-丙酮活化劑；所述的多元胺優選為脂肪胺或脂環胺中的一種或兩種；
所述的多元胺更優選為二乙烯三胺、三乙烯四胺或異佛爾酮二胺中的一種；所述的酚類化合物指的是苯酚及其衍生物，優選為苯酚、對氨基苯酚、對甲基苯酚、4-甲基苯酚、4-甲氧基苯酚或4-氨基苯酚中的一種或至少兩種形成的混合物；所述的甲醛為質量百分比37%的甲醛水溶液；所述的催化劑為堿金屬氫氧化物，優選為氫氧化鈉或氫氧化鉀中的一種或兩種；催化劑的用量按本領域技術人員的常識使用即可，一般為反應原料總質量的 0. 2% ；一種用于灌漿材料的高效糠醛-丙酮活化劑，通過上述制備方法制備得到；所述的用于灌漿材料的高效糠醛-丙酮活化劑應用于環氧類灌漿材料的制備，可制得滲透性能和力學性能優良的高滲透環氧灌漿材料。本發明相對于現有技術具有如下的優點及效果本發明所述的用于灌漿材料的高效糠醛-丙酮活化劑制備方法簡單。使用通過配方優化得到的本發明所述的糠醛-丙酮活化劑制備的高滲透環氧灌漿材料，除具有極低的初始粘度外，還具有更長的可操作時間，滲透性能得到進一步提高。而高滲透環氧灌漿材料固結體的力學性能在后期上升更快，養護期更短，能在更短的時間內達到工程所需力學要求，從而極大地提高了工作效率。
具體實施例方式下面結合實施例對本發明作進一步詳細的描述，但本發明的實施方式不限于此。實施例1將25質量份二乙烯三胺、20質量份對甲氧基酚和20質量份甲醛(質量百分比 37 %，下同)混合均勻，加入催化劑NaOH (前述所用物質總質量的1 % )，攪拌下升溫至40 V 反應20小時，然后通過減壓，充分脫水得到用于灌漿材料的高效糠醛-丙酮活化劑。實施例2將40質量份三乙烯四胺、13質量份苯酚、2質量份對氨基苯酚和50質量份甲醛混合均勻，加入催化劑氫氧化鈉(前述所用物質總質量的)，攪拌下升溫至60°C反應15小時，然后通過減壓，充分脫水得到用于灌漿材料的高效糠醛-丙酮活化劑。實施例3將45質量份二乙烯三胺、25質量份對甲基酚、5質量份對氨基苯酚和80質量份甲醛混合均勻，加入催化劑氫氧化鉀(前述所用物質總質量的)，攪拌下升溫至50°C反應 18小時，然后通過減壓，充分脫水得到用于灌漿材料的高效糠醛-丙酮活化劑。實施例4將80質量份異佛爾酮二胺、22質量份苯酚、3質量份對甲基苯酚和60質量份甲醛混合均勻，加入催化劑氫氧化鉀(前述所用物質總質量的)，攪拌下升溫至70°C反應5 小時，然后通過減壓，充分脫水得到用于灌漿材料的高效糠醛-丙酮活化劑。實施例5采用本發明活化劑(實施例1制備)制備的高滲透環氧灌漿材料，制備過程如下A液50質量份環氧樹脂E44，40質量份糠醛，30質量份丙酮，15質量份辛基縮水甘油醚和3質量份二(辛基磷酰氧基)鈦酸乙二酯混勻得到；
B液15質量份二乙烯三胺，6質量份活化劑(實施例1)，3質量份Y -氨丙基三甲氧基硅烷和2質量份2，4，6-三(二甲基氨基)苯酚混勻得到；使用時將A液和B液混合，得到高滲透性高強度的環氧灌漿材料。實施例6采用本發明活化劑(實施例2制備)制備的高滲透環氧灌漿材料，制備過程如下A液50質量份環氧樹脂E51，30質量份糠醛，30質量份丙酮，8質量份1，4_ 丁二醇二縮水甘油醚和3質量份二(辛基磷酰氧基)鈦酸乙二酯混勻得到；B液12質量份二乙烯三胺，8質量份活化劑(實施例幻，3質量份Y -氨丙基三甲氧基硅烷和2質量份2，4，6-三(二甲基氨基)苯酚混勻得到；使用時將A液和B液混合，得到高滲透性高強度的環氧灌漿材料。實施例7采用本發明活化劑(實施例3制備)制備的高滲透環氧灌漿材料，制備過程如下A液40質量份環氧樹脂E44，30質量份糠醛，30質量份丙酮，6質量份1，4_ 丁二醇二縮水甘油醚和2質量份二(辛基磷酰氧基)鈦酸乙二酯混勻得到；B液12質量份三乙烯四胺，6質量份活化劑(實施例；3)，3質量份Y -氨丙基三甲氧基硅烷和2質量份2，4，6-三(二甲基氨基)苯酚混勻得到；使用時將A液和B液混合，得到高滲透性高強度的環氧灌漿材料。實施例8采用本發明活化劑(實施例4制備)制備的高滲透環氧灌漿材料，制備過程如下A液45質量份環氧樹脂E51，25質量份糠醛，25質量份丙酮，12質量份芐基縮水甘油醚和3質量份三(二辛基焦磷酰氧基)鈦酸異丙酯混勻得到；B液15質量份二乙烯三胺，5質量份活化劑(實施例4)，3質量份Y -氨丙基三乙氧基硅烷和4質量份2，4，6-三(二甲基氨基)苯酚混勻得到；使用時將A液和B液混合，得到高滲透性高強度的環氧灌漿材料。實施例9采用本發明活化劑(實施例4制備)制備的高滲透環氧灌漿材料，制備過程如下A液35質量份環氧樹脂E44，25質量份糠醛，25質量份丙酮，10質量份芐基縮水甘油醚和3質量份三(二辛基焦磷酰氧基)鈦酸異丙酯混勻得到；B液1質量5份二乙烯三胺，6質量份活化劑(實施例4)，3質量份Y -氨丙基三甲氧基硅烷和6質量份三乙醇胺混勻得到；使用時將A液和B液混合，得到高滲透性高強度的環氧灌漿材料。對比實施例1 制備高滲透環氧灌漿材料，組合物比例與實施例5 —致，區別僅在使用中國發明專利01107590. 2實施例1制備的線性中間體替代本發明實施例1的活化劑。對比實施例2:制備高滲透環氧灌漿材料，組合物比例與實施例9 一致，區別僅在使用中國發明專利01107590. 2實施例2制備的線性中間體替代本發明實施例1的活化劑。效果實施例將實施例5 9、對比實施例1 2制備的環氧灌漿材料進行檢測，其中初始粘度參照GB/T10M7-2008標準測試；表面張力參照GB/T 18396-2008標準檢測；抗壓強度參照GB/T 2569-1981標準測試；抗拉強度參照GB/T 2568-1995標準測試以及粘接強度參照 GB16777-2008測試標準測試。測試結果如表1所示表1高滲透性高強度環氧灌漿材料的物理、力學性能
權利要求
1.一種用于灌漿材料的高效糠醛-丙酮活化劑的制備方法，其特征在于包括以下步驟將多元胺、酚類化合物和甲醛按質量比05 80) (15 30) (20 80)配比混合，加入催化劑，攪拌升溫至40 70°C反應5 20小時，然后脫水得到用于灌漿材料的高效糠醛-丙酮活化劑；所述的酚類化合物為苯酚或其衍生物； 所述的催化劑為堿金屬氫氧化物。
2.根據權利要求1所述的用于灌漿材料的高效糠醛-丙酮活化劑的制備方法，其特征在于所述的多元胺為脂肪胺或脂環胺中的一種或兩種。
3.根據權利要求2所述的用于灌漿材料的高效糠醛-丙酮活化劑的制備方法，其特征在于所述的多元胺為二乙烯三胺、三乙烯四胺或異佛爾酮二胺中的一種。
4.根據權利要求1所述的用于灌漿材料的高效糠醛-丙酮活化劑的制備方法，其特征在于所述的酚類化合物為苯酚、對氨基苯酚、對甲基苯酚、4-甲基苯酚、4-甲氧基苯酚或 4-氨基苯酚中的一種或至少兩種形成的混合物。
5.根據權利要求1所述的用于灌漿材料的高效糠醛-丙酮活化劑的制備方法，其特征在于所述的催化劑為氫氧化鈉或氫氧化鉀中的一種或兩種。
6.一種用于灌漿材料的高效糠醛-丙酮活化劑，通過權利要求1 5任一項所述的制備方法制備得到。
7.權利要求6所述的用于灌漿材料的高效糠醛-丙酮活化劑在環氧類灌漿材料中的應用。
全文摘要
本發明公開一種用于灌漿材料的高效糠醛-丙酮活化劑及其制備方法與應用。本發明通過將多元胺、酚類化合物和甲醛按質量比(25～80)∶(15～30)∶(20～80)混合，加入催化劑，攪拌升溫至40～70℃反應5～20小時，然后脫水得到用于灌漿材料的高效糠醛-丙酮活化劑。該高效糠醛-丙酮活化劑應用于環氧類灌漿材料的制備，可制得滲透性能和力學性能優良的高滲透環氧灌漿材料。本發明制備方法簡單，采用該高效糠醛-丙酮活化劑制備得到的高滲透環氧灌漿材料除具有極低的初始粘度外，還具有更長的可操作時間，滲透性能得到進一步提高的優點；而漿材的力學性能在后期上升更快，養護期更短，能在更短的時間內達到工程所需力學要求，極大地提高工作效率。
文檔編號C08L61/34GK102432788SQ201110237100
公開日2012年5月2日 申請日期2011年8月18日 優先權日2011年8月18日
發明者何泳生, 史珺, 梁利巖 申請人:中科院廣州化學有限公司