有机硅异氰酸酯预聚体改性环氧树脂灌浆材料

摘要

环氧灌浆修补材料由于其强度高、粘接性能强、操作时间可调、耐化学腐蚀等优点,在路面裂缝修补中有着相当多的应用。目前市面上使用的环氧灌浆修补材料存在着粘度较高、固化内应力大、脆性大、耐疲劳耐热耐冲击性能较差、在湿热环境下易老化等缺陷,使其修补裂缝后不长时间常会出现开裂,由于有机硅树脂的耐热性好、分子链柔顺,因而利用有机硅改性环氧树脂配制成灌浆修补材料,来提高其韧性、耐热性和耐老化性。
　　本文利用合成的-NCO基团封端的有机硅预聚体,通过化学接枝的方法改性环氧树脂,制备出用于混凝土裂缝修复的灌浆材料,研究了有机硅改性环氧灌浆材料的性能。
　　本文通过对环氧灌浆料的配比实验,测定不同组分的添加量对性能的影响,确定出环氧灌浆料的最佳配方为每100g环氧树脂,双组分固化剂651低分子聚酰胺25g,T-31酚醛胺12g,糠醛40g,丙酮30g,促进剂2g。
　　试验研究通过单因素试验考查各因素对实验结果的影响,得出制备有机硅预聚体的优化合成工艺为:反应温度80℃,反应时间2.5h;通过红外光谱分析反应机理,扫描电镜观察断面的形貌;考查了不同含量的有机硅对于改性环氧树脂吸水性、收缩率和耐热性的影响,结果表明:改性后的环氧树脂收缩率从2.857％上升到了4.125%;吸水率从0.287%下降到0.193%,10小时热失重从9.46%下降到6.58%,10—20小时热失重从2.53%下降到1.69%;红外光谱分析表明,有机硅成功“接枝”到了环氧树脂上;扫描电镜观察表明断面呈现韧性断裂形貌。
　　对比了改性前后环氧灌浆料的力学性能和耐老化性能,结果表明:改性后的环氧灌浆料韧性有所增加,有机硅加入量增加到10%后,冲击强度提高了90%,断裂伸长率提高了310%,拉伸强度和拉伸剪切强度有所降低;耐老化的性能有了明显的提高。

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第一章 绪论

1.1 研究的目的和意义

1.2 研究目标和创新点

1.3 研究的内容

第二章 混凝土裂缝修补材料现状与发展

2.1 化学灌浆材料的概述

2.2 环氧树脂的改性研究现状

2.3 有机硅改性环氧树脂

第三章 环氧灌浆料的配方设计研究

3.1 试验原材料及性能

3.2 实验方案设计

3.3 实验设备和检测方法

3.4 实验结果分析

3.5 本章小结

第四章 端异氰酸酯基团有机硅改性环氧树脂

4.1 原材料及设备

4.2 合成的反应机理及合成工艺

4.3 性能测试及表征

4.4 实验结果与讨论

4.5 本章小结

第五章 改性环氧树脂灌浆料的性能研究

5.1 改性环氧灌浆料力学性能的影响

5.2 耐人工老化性能的测定

5.3 本章小结

结 论

参考文献

致谢