混凝土裂縫修補材料環氧樹脂的聚氨酯增韌改性研究

摘要：環氧樹脂膠粘材料因其脆性大、耐沖擊性差而限制了其作為混凝土裂縫修補材料的應用。聚氨酯是一類具有獨特的三維網絡狀結構的高聚物。采用共混法,通過側鏈羥基反應,把聚氨脂的三維網絡結構連接到環氧樹脂的側鏈上去,以獲得具有高韌性的改性環境樹脂。首先以2,4-甲苯二異氰酸酯和聚醚二元醇為原料合成了端異氰酸酯基聚氨酯預聚物,然后在氮氣保護條件下,通過預聚物的-NCO基與環氧樹脂E-51的-OH進行反應,獲得了以聚氨酯為側鏈的改性環氧樹脂。并以丁二醇二縮水甘油醚(BDGE)為稀釋劑,聚硫醇作為固化劑,制備得到室溫快速固化且時間可控的改性環氧樹脂灌漿材料。同時對固化膠粘材料的固化時間和力學性能及熱穩定性能進行了測試。結果表明,當PU預聚物含量為15%,固化促進劑DMP-30的用量為3%,改性環氧樹脂與固化劑聚硫醇的配比為1∶1時,增韌改性效果最佳,抗拉強度達到了49.9 MPa,斷裂伸長率達到了140%,且固化膠粘物其他力學性能提升也非常明顯,固化時間根據固化促進劑DMP-30的用量可以控制在30 min~2 h之間,可以滿足不同施工要求。隨著PU預聚物用量的增加,固化產物的熱穩定性先增加后降低,當PU預聚物用量為15%時,改性環氧樹脂熱穩定性最高。