混凝土裂缝修补材料环氧树脂的聚氨酯增韧改性研究

环氧树脂胶粘材料因其脆性大、耐冲击性差而限制了其作为混凝土裂缝修补材料的应用。聚氨酯是一类具有独特的三维网络状结构的高聚物。采用共混法,通过侧链羟基反应,把聚氨脂的三维网络结构连接到环氧树脂的侧链上去,以获得具有高韧性的改性环境树脂。首先以2,4-甲苯二异氰酸酯和聚醚二元醇为原料合成了端异氰酸酯基聚氨酯预聚物,然后在氮气保护条件下,通过预聚物的-NCO基与环氧树脂E-51的-OH进行反应,获得了以聚氨酯为侧链的改性环氧树脂。并以丁二醇二缩水甘油醚(BDGE)为稀释剂,聚硫醇作为固化剂,制备得到室温快速固化且时间可控的改性环氧树脂灌浆材料。同时对固化胶粘材料的固化时间和力学性能及热稳定性能进行了测试。结果表明,当PU预聚物含量为15%,固化促进剂DMP-30的用量为3%,改性环氧树脂与固化剂聚硫醇的配比为1∶1时,增韧改性效果最佳,抗拉强度达到了49.9 MPa,断裂伸长率达到了140%,且固化胶粘物其他力学性能提升也非常明显,固化时间根据固化促进剂DMP-30的用量可以控制在30 min～2 h之间,可以满足不同施工要求。随着PU预聚物用量的增加,固化产物的热稳定性先增加后降低,当PU预聚物用量为15%时,改性环氧树脂热稳定性最高。     

聚氨酯增韧改性环氧树脂作为混凝土裂缝快速修补材料的研究

环氧树脂的脆性是限制其应用的一个关键因素,为了增强环氧树脂的韧性,该文以2,4-甲苯二异氰酸酯和聚丙二醇为原料合成了端基为-NCO基的聚氨酯预聚物,在氮气保护下与环氧树脂E-51进行共混反应,得到了聚氨脂改性的环氧树脂,以丁二醇二缩水甘油醚(BDGE)作为稀释剂,聚硫醇作为固化剂,得到了室温快速固化的改性环氧树脂裂缝修补材料。结果表明:聚氨酯预聚物(PU)含量为15%,改性环氧树脂与固化剂聚硫醇的配比为1∶1时,增韧效果最好,同时力学性能提升最为明显,样品伸长率达到了140%,抗拉强度达到了49.9MPa。而且,随着PU预聚物用量的增加,改性环氧树脂的固化物热稳定性先增加后降低,PU预聚物用量为15%时,改性环氧树脂热稳定性达到最大值。同时,实现了室温条件下,固化时间可以控制在30min～2h任意调控。