專利名稱：一種無(wú)砟軌道離裂縫傷損專用復(fù)合固化劑改性雙酚f熱固性膠粘修補(bǔ)劑的制備方法
一種無(wú)砟軌道離裂縫傷損專用復(fù)合固化劑改性雙酚F熱固性膠粘修補(bǔ)劑的制備方法技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于建筑材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種無(wú)砟軌道離裂縫傷損專用復(fù)合固化劑改性雙酚F熱固性膠粘修補(bǔ)劑的制備方法，制備的快速修補(bǔ)劑可廣泛應(yīng)用于高速鐵路無(wú)砟軌道CRTS I和CRTS II型離縫和裂縫傷損形式的修補(bǔ)。
背景技術(shù)：
高速鐵路建設(shè)是復(fù)雜的系統(tǒng)工程，受施工不良、列車(chē)動(dòng)荷載、雨雪侵蝕、環(huán)境溫度等多種作用的影響，無(wú)砟軌道不可避免的產(chǎn)生如混凝土界面破損、CA砂漿受水侵蝕劣化、離縫和裂縫等病害。無(wú)砟軌道充填層的損壞將嚴(yán)重影響軌道的正常使用，如果不及時(shí)進(jìn)行修補(bǔ)，在各種劣化因素的作用下，裂縫和離縫會(huì)不斷擴(kuò)展和加劇，將帶來(lái)很大的安全隱患和經(jīng)濟(jì)損失。
常用的修補(bǔ)材料主要有無(wú)機(jī)修補(bǔ)材料、有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)合材料和有機(jī)聚合物修補(bǔ)材料。聚合物修補(bǔ)材料解決了無(wú)機(jī)修補(bǔ)材料粘結(jié)強(qiáng)度低、收縮率大的問(wèn)題，提高了與基面之間的粘結(jié)強(qiáng)度和柔韌性，是一種綜合性能優(yōu)異的修補(bǔ)材料。常用的聚合物修補(bǔ)材料包括丙烯酸酯類樹(shù)脂、聚氨酯樹(shù)脂和環(huán)氧樹(shù)脂。丙烯酸酯類修補(bǔ)材料在粘度較低，抗?jié)B性和耐腐蝕性方面具有突出優(yōu)勢(shì)，但存在固化前期強(qiáng)度較低和流動(dòng)性差問(wèn)題；專利CN201110117338. 1和 CN201010146754. X中使用丙烯酸酯乳液改善修補(bǔ)硫鋁酸鹽水泥砂漿制備快速修補(bǔ)砂漿，其池、Id抗壓強(qiáng)度和粘度強(qiáng)度僅為較低，流動(dòng)性較差；專利CN200910057208、CN2010101(^862 和CN200510041693中聚氨酯樹(shù)脂修補(bǔ)材料其固化時(shí)間長(zhǎng)，粘度較高，收縮變形大，彈性高， 力學(xué)強(qiáng)度不足的缺點(diǎn)，很難滿足無(wú)砟軌道離縫和離縫的修補(bǔ)工藝對(duì)材料的要求。
CN02132751. 3和CN03113923. X公開(kāi)的環(huán)氧樹(shù)脂修補(bǔ)材料具有固化后抗壓、抗拉強(qiáng)度較高、收縮率小和粘結(jié)強(qiáng)度較高的特點(diǎn)，但存在固化反應(yīng)速度較慢和溫度較高、粘度較高和流動(dòng)性較慢的缺點(diǎn)，無(wú)法滿足快速修補(bǔ)破損部位的需求。因此降低環(huán)氧樹(shù)脂的滲透流動(dòng)性，提高固化時(shí)間的可控性和材料的韌性，降低體系的粘度是無(wú)砟軌道離裂縫修補(bǔ)技術(shù)及其應(yīng)用的關(guān)鍵。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的旨在提供一種粘度低(IO-IOOmPa · S)、流動(dòng)密實(shí)性好、室溫下快速固化、收縮率小、粘結(jié)強(qiáng)度高、易于施工和確保修補(bǔ)工藝在天窗時(shí)間內(nèi)快速完成的修補(bǔ)劑的制備方法。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的本發(fā)明采用如下技術(shù)方案
經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，與雙酚A相比，雙酚F環(huán)氧樹(shù)脂粘度低、更好的耐溶劑性、固化后的力學(xué)性能更佳，可作為修補(bǔ)材料的主體材料；同時(shí)申請(qǐng)人還發(fā)現(xiàn)，聚硫醇-胺類復(fù)合固化劑在雙組份環(huán)氧樹(shù)脂固化過(guò)程中具有粘度低、力學(xué)強(qiáng)度高、且對(duì)環(huán)氧樹(shù)脂的固化反應(yīng)可控性強(qiáng)的特點(diǎn)，能夠滿足O 30°C施工條件的要求。
一種無(wú)砟軌道離裂縫傷損專用復(fù)合固化劑改性雙酚F熱固性膠粘修補(bǔ)劑的制備方法，包括雙酚F環(huán)氧樹(shù)脂主劑的調(diào)制、聚硫醇-縮胺類復(fù)合改性固化劑的合成和聚硫醇-縮胺類復(fù)合改性固化劑固化雙酚F環(huán)氧樹(shù)脂三個(gè)步驟，其特征在于
(1)雙酚F環(huán)氧樹(shù)脂主劑的調(diào)制將95-105份雙酚F 二縮水甘油醚、50-75份的活性稀釋劑加入到反應(yīng)容器中，40-60°C攪拌溶解1. 8-2. 2h，制備出粘度為75-lOOmPa 雙酚 F環(huán)氧樹(shù)脂主劑；
(2)聚硫醇-縮胺類復(fù)合改性固化劑的合成將20-25份的2-2’- 二巰基乙硫醚、 20-25份的三羥甲基丙烷三丙烯酸酯和0. 2-0. 5份三乙胺置于反應(yīng)容器中，通入氮?dú)獗Ｗo(hù)， 60-80°C攪拌反應(yīng)7-8h，得到多支化結(jié)構(gòu)的無(wú)色透明聚硫醇改性劑，然后加入200-250份縮胺固化劑，攪拌均勻保溫反應(yīng)1- 后，得到粘度為10-30mPa · S的聚硫醇-縮胺類復(fù)合改性固化劑；
(3)聚硫醇-縮胺類復(fù)合改性固化劑固化雙酚F環(huán)氧樹(shù)脂取雙酚F環(huán)氧樹(shù)脂主劑145-155份，聚硫醇-縮胺類復(fù)合改性固化劑50-75份，經(jīng)雙組份打膠機(jī)靜態(tài)混合后灌注到無(wú)砟軌道離裂縫傷損部位，待快速固化成型后得到低粘度高滲透性修補(bǔ)劑。
所述的用于無(wú)砟軌道離裂縫傷損的低粘度高滲透性快速修補(bǔ)劑的制備方法，其特征在于所述的活性稀釋劑選自1，6_己二醇二縮水甘油醚、1，4_ 丁二醇二縮水甘油醚、芐基縮水甘油醚中的一種或幾種。所述的縮胺固化劑為105縮胺環(huán)氧固化劑。
本發(fā)明與已有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)及積極成果
(1)選用自主研制的聚硫醇與縮胺類固化劑進(jìn)行復(fù)合，與其它環(huán)氧固化劑相比，特點(diǎn)是固化溫度低，固化迅速、薄層固化能力強(qiáng)和固化體積穩(wěn)定性好；
(2)快速修補(bǔ)劑的初始粘度為IO-IOOmPa-S,能夠快速滲透到微細(xì)離縫和裂縫中， 在無(wú)砟軌道裂縫修補(bǔ)材料的灌注中在10-15min內(nèi)充滿這塊軌道板，流動(dòng)密實(shí)性較好；
(3)固化修補(bǔ)膠的凝膠時(shí)間較短，能夠在25-40min實(shí)現(xiàn)迅速固化，2h的力學(xué)強(qiáng)度大大超過(guò)規(guī)范要求，確保現(xiàn)場(chǎng)施工能夠在鐵路天窗時(shí)間內(nèi)完成，大大減少了經(jīng)濟(jì)損失；
(4)雙組份環(huán)氧樹(shù)脂修補(bǔ)膠的抗老化性能好和與CA砂漿層和混凝土潮濕、干燥基面的粘結(jié)能力強(qiáng)，大大拓展了其應(yīng)用范圍；
(5)與其他雙組份環(huán)氧樹(shù)脂相比，該灌注膠除滿足規(guī)范要求的同時(shí)，灌注厚度較高的情況下(灌注口附近)不出現(xiàn)暴聚現(xiàn)象，其應(yīng)用前景相當(dāng)廣闊。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1 無(wú)砟軌道離裂縫傷損專用復(fù)合固化劑改性雙酚F熱固性膠粘修補(bǔ)劑的制備方法，包括
(1)雙酚F環(huán)氧樹(shù)脂主劑的調(diào)制將IOOKg雙酚F 二縮水甘油醚、50Kg活性稀釋劑 1,6-己二醇二縮水甘油醚加入到反應(yīng)釜中，40°C攪拌溶解，制備出粘度為75mPa · S雙酚F 環(huán)氧樹(shù)脂主劑
(2)聚硫醇-胺類復(fù)合固化劑的合成將20Kg 2-2’ - 二巰基乙硫醚、25Kg三羥甲基丙烷三丙烯酸酯和0. 25Kg三乙胺置于氮?dú)獗Ｗo(hù)的反應(yīng)釜中，60°C攪拌反應(yīng)幾，然后加入 215Kg 105縮胺環(huán)氧固化劑，攪拌均勻保溫反應(yīng)1. 5h后得到粘度為IOmPa-S復(fù)合固化劑；
(3)聚硫醇-縮胺類復(fù)合改性固化劑固化雙酚F環(huán)氧樹(shù)脂取主劑KKg、聚硫醇-胺類復(fù)合固化劑^(g，經(jīng)雙組份打膠機(jī)靜態(tài)混合后灌注到無(wú)砟軌道離裂縫傷損部位，待快速固化成型后得到低粘度高滲透性修補(bǔ)劑。
實(shí)施例2 無(wú)砟軌道離裂縫傷損專用復(fù)合固化劑改性雙酚F熱固性膠粘修補(bǔ)劑的制備方法，包括
(1)雙酚F環(huán)氧樹(shù)脂主劑的調(diào)制將IOOKg雙酚F 二縮水甘油醚、75Kg的活性稀釋劑1，6_己二醇二縮水甘油醚加入到反應(yīng)釜中，40°C攪拌溶解，制備出粘度為65mPa 雙酚 F環(huán)氧樹(shù)脂主劑；
(2)聚硫醇-胺類復(fù)合固化劑的合成將20Kg 2-2’ - 二巰基乙硫醚、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯和0. 25Kg三乙胺置于氮?dú)獗Ｗo(hù)的反應(yīng)釜中，60°C攪拌反應(yīng)幾，然后加入 200Kg縮胺固化劑，攪拌均勻保溫反應(yīng)1. 5h后得到粘度為IOmPa · S復(fù)合固化劑；
(3)聚硫醇-縮胺類復(fù)合改性固化劑固化雙酚F環(huán)氧樹(shù)脂取主劑KKg、聚硫醇-胺類復(fù)合固化劑7. 5Kg,經(jīng)雙組份打膠機(jī)靜態(tài)混合后灌注到無(wú)砟軌道離裂縫傷損部位， 待快速固化成型后得到低粘度高滲透性修補(bǔ)劑。
實(shí)施例3 無(wú)砟軌道離裂縫傷損專用復(fù)合固化劑改性雙酚F熱固性膠粘修補(bǔ)劑的制備方法，包括
(1)雙酚F環(huán)氧樹(shù)脂主劑的調(diào)制將IOOKg雙酚F 二縮水甘油醚、50Kg活性稀釋劑 1，4_ 丁二醇二縮水甘油醚加入到反應(yīng)釜中，40°C攪拌溶解，制備出粘度為75mPa· S雙酚F 環(huán)氧樹(shù)脂主劑；
(2)聚硫醇-胺類復(fù)合固化劑的合成將25Kg的2-2’ - 二巰基乙硫醚、份的三羥甲基丙烷三丙烯酸酯和0. 5Kg三乙胺置于氮?dú)獗Ｗo(hù)的反應(yīng)釜中，60°C攪拌反應(yīng)他，然后加入200Kg縮胺固化劑，攪拌均勻保溫反應(yīng)Ih后得到粘度為IOmPa · S復(fù)合固化劑；
(3)聚硫醇-縮胺類復(fù)合改性固化劑固化雙酚F環(huán)氧樹(shù)脂取主劑KKg、聚硫醇-胺類復(fù)合固化劑^(g，經(jīng)雙組份打膠機(jī)靜態(tài)混合后灌注到無(wú)砟軌道離裂縫傷損部位，待快速固化成型后得到低粘度高滲透性修補(bǔ)劑。
對(duì)比實(shí)施例1 無(wú)砟軌道離裂縫傷損專用復(fù)合固化劑改性雙酚F熱固性膠粘修補(bǔ)劑的制備方法，包括
(1)雙酚F環(huán)氧樹(shù)脂主劑的調(diào)制將IOOKg雙酚F 二縮水甘油醚、50Kg活性稀釋劑 1，4_ 丁二醇二縮水甘油醚加入到反應(yīng)釜中，40°C攪拌溶解，制備出粘度為75mPa· S雙酚F 環(huán)氧樹(shù)脂主劑；
(2)聚硫醇-胺類復(fù)合固化劑的合成將25Kg的2-2’ - 二巰基乙硫醚、份的三羥甲基丙烷三丙烯酸酯和0.5Kg三乙胺置于氮?dú)獗Ｗo(hù)的反應(yīng)釜中，60°C攪拌反應(yīng)他后得到粘度為IOmPa · S聚硫醇固化劑；
(3)聚硫醇-縮胺類復(fù)合改性固化劑固化雙酚F環(huán)氧樹(shù)脂取主劑KKg、聚硫醇固化劑^(g，經(jīng)雙組份打膠機(jī)靜態(tài)混合后灌注到無(wú)砟軌道離裂縫傷損部位，待快速固化成型后得到低粘度高滲透性修補(bǔ)劑。
對(duì)比實(shí)施例2 無(wú)砟軌道離裂縫傷損專用復(fù)合固化劑改性雙酚F熱固性膠粘修補(bǔ)劑的制備方法，包括
(1)雙酚F環(huán)氧樹(shù)脂主劑的調(diào)制將IOOKg雙酚F 二縮水甘油醚、50Kg活性稀釋劑 1，4_ 丁二醇二縮水甘油醚加入到反應(yīng)釜中，40°C攪拌溶解，制備出粘度為75mPa· S雙酚F環(huán)氧樹(shù)脂主劑；
(2)固化取主劑MKg、縮胺固化劑5Kg，經(jīng)雙組份打膠機(jī)靜態(tài)混合后灌注到無(wú)砟軌道離裂縫傷損部位，待快速固化成型后得到低粘度高滲透性修補(bǔ)劑。
應(yīng)用實(shí)例1
將上述固化成型后的低粘度高滲透性修補(bǔ)膠按照鐵科院關(guān)于《高速鐵路無(wú)砟軌道養(yǎng)護(hù)維修管理辦法》CRTS I型板式無(wú)砟軌道砂漿離縫傷損修補(bǔ)方法進(jìn)行測(cè)試，檢測(cè)結(jié)果如下
權(quán)利要求
1.一種無(wú)砟軌道離裂縫傷損專用復(fù)合固化劑改性雙酚F熱固性膠粘修補(bǔ)劑的制備方法，包括雙酚F環(huán)氧樹(shù)脂主劑的調(diào)制、聚硫醇-縮胺類復(fù)合改性固化劑的合成和聚硫醇-縮胺類復(fù)合改性固化劑固化雙酚F環(huán)氧樹(shù)脂三個(gè)步驟，其特征在于(1)雙酚F環(huán)氧樹(shù)脂主劑的調(diào)制將95-105份雙酚F二縮水甘油醚、50-75份的活性稀釋劑加入到反應(yīng)容器中，40-60°C攪拌溶解1. 8-2. 2h，制備出粘度為75-lOOmPa 雙酚F 環(huán)氧樹(shù)脂主劑；(2)聚硫醇-縮胺類復(fù)合改性固化劑的合成將20-25份的2-2’- 二巰基乙硫醚、 20-25份的三羥甲基丙烷三丙烯酸酯和0. 2-0. 5份三乙胺置于反應(yīng)容器中，通入氮?dú)獗Ｗo(hù)， 60-80°C攪拌反應(yīng)7-8h，得到多支化結(jié)構(gòu)的無(wú)色透明聚硫醇改性劑，然后加入200-250份縮胺固化劑，攪拌均勻保溫反應(yīng)1- 后，得到粘度為10-30mPa · S的聚硫醇-縮胺類復(fù)合改性固化劑；(3)聚硫醇-縮胺類復(fù)合改性固化劑固化雙酚F環(huán)氧樹(shù)脂取雙酚F環(huán)氧樹(shù)脂主劑 145-155份，聚硫醇-縮胺類復(fù)合改性固化劑50-75份，經(jīng)雙組份打膠機(jī)靜態(tài)混合后灌注到無(wú)砟軌道離裂縫傷損部位，待快速固化成型后得到低粘度高滲透性修補(bǔ)劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于無(wú)砟軌道離裂縫傷損的低粘度高滲透性快速修補(bǔ)劑的制備方法，其特征在于所述的活性稀釋劑選自1，6_己二醇二縮水甘油醚、1，4_ 丁二醇二縮水甘油醚、芐基縮水甘油醚中的一種或幾種，所述的縮胺固化劑為105縮胺環(huán)氧固化劑。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種無(wú)砟軌道離裂縫傷損專用復(fù)合固化劑改性雙酚F熱固性膠粘修補(bǔ)劑的制備方法，包括雙酚F環(huán)氧樹(shù)脂主劑的調(diào)制、聚硫醇-縮胺類復(fù)合改性固化劑的合成和聚硫醇-縮胺類復(fù)合改性固化劑固化雙酚F環(huán)氧樹(shù)脂三個(gè)步驟。本發(fā)明制得的修補(bǔ)劑具有粘度低、固化溫度低，固化迅速、體積穩(wěn)定性好的特點(diǎn)，其應(yīng)用前景相當(dāng)廣闊。
文檔編號(hào)C08G59/66GK102516912SQ201110387939
公開(kāi)日2012年6月27日 申請(qǐng)日期2011年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月30日
發(fā)明者宿萬(wàn), 汪志勇, 王宇峰, 陳錢(qián)寶, 黃海, 黃玉華 申請(qǐng)人:安徽中鐵工程材料科技有限公司