新型非离子型自乳化水性环氧树脂固化剂的合成与表征

采用十八胺与乙二醇二缩水甘油醚反应,制得一种两端为环氧基,中间氮原子上接有长疏水烷基链的功能性双环氧基化合物,再用脂三乙烯四胺对该化合物进行封端,制得一种非离子型水性环氧固化剂。研究表明:由于该固化剂具有疏水效果的长烷基链和亲水效果的羟基、胺基、醚键,从而使得该固化剂具有表面活性剂的结构。因此相对其他水性固化剂来讲,该固化剂不仅仅不需要采用中和剂就具有亲水性,且其对环氧树脂有良好的乳化效果。该固化剂与液体环氧树脂所制备的双组分室温固化涂膜性能优良,具有优异的铅笔硬度、耐冲击性和耐化学性。同时该固化剂含有较长的柔性烷基链,所以固化后的环氧树脂将有较好的柔韧性。

以丙烯酸酯化聚氨酯为核的核壳粒子的制备及其对环氧树脂的增韧作用(英文)

通过多步反应制备了一种自乳化的丙烯酸酯化聚氨酯,然后用种子乳液聚合法制备了以丙烯酸酯化聚氨酯和丙烯酸丁酯共聚物为核、聚甲基丙烯酸甲酯为壳的核壳粒子。该粒子对环氧树脂828有很好的增韧效果,在添加量为8份(质量)时,环氧树脂的剪切强度和冲击强度分别为未改性时的2.2和3.3倍。

自乳化水性环氧涂料的研究

制备一种潜伏型的非离子自乳化环氧固化剂，用FT-IR验证了固化剂的结构并表征了其物理性质。用该固化剂制备出了粒径较小的水性环氧乳液及性能优异的涂料。讨论了含水量对乳液黏度、电导率的影响；分析了水性环氧涂料的固化机理，并建立了固化模型；考察了影响水性环氧涂料性能的因素。结果表明：利用潜伏型非离子自乳化环氧固化剂制备的涂料具有适宜的表干时间，优异的柔韧性、附着力、铅笔硬度、耐冲击性和热学性能。确定了制备自乳化水性环氧涂料的条件：最佳多元胺为二乙烯三胺，含水量为40％～50％，固化温度为40～50℃，胺氢与环氧基物质的量比为0．8：1～1．0：1，促进剂用量为1．0％～1．5％。

水性环氧涂料的固化机理及性能

采用IR验证非离子型自乳化水性环氧固化剂的结构,并表征其物理性质。通过TEM观察固化前与固化后乳液颗粒的形貌来阐述非离子型水性环氧涂料的固化机理,并探讨脂肪胺的种类、胺氢与环氧比及固化温度对涂料性能的影响。结果表明,这种非离子型水性环氧固化剂的固化过程受到水分的挥发速度,颗粒的聚集程度,乳液颗粒的大小、形貌,以及固化剂的扩散速度和固化速度的影响。并认为最佳脂肪胺是TETA,胺氢与环氧摩尔比为0.8∶1～1.2∶1,含水量为30%～40%,固化温度在30℃～50℃。

柔性环氧灌浆材料的制备与性能研究

采用十八胺与乙二醇缩水甘油醚为原料,制得一种两端为环氧基、中间氮原子上接有长疏水侧链的加成物,再由自制亚胺上剩余的仲胺对加成物进行封端,制备出潜伏型柔性环氧固化剂。并用该固化剂制备出低模量高弹性环氧灌浆材料。通过测定固化物的冲击强度、拉伸强度、断裂伸长率和玻璃化转变温度（Tg）,扫描电子显微镜对固化物的断裂面形态分析等,考察了固化剂、稀释剂和促进剂等因素对环氧灌浆材料性能的影响。结果表明：采用潜伏型柔性环氧固化剂制备的环氧灌浆材料具有高韧性和低模量的优点,糠醛丙酮稀释剂和促进剂最佳添加量分别为20%~30%和1.6%~2.0%。

环保型改性糠醛环氧灌浆材料的制备和性能研究

合成一种新的沸点高、挥发度低的3-呋喃基-2-己基丙烯醛（FHA）来代替毒性大、易挥发的糠醛作为稀释剂应用于环氧灌浆材料。主要研究了稀释剂配比、稀释剂、固化剂和促进剂对环氧树脂灌浆材料性能的影响，初步确定了稀释剂FHA与丙酮配比为2：1～1：1、稀释剂用量为20％～30％、固化剂用量为8．16％～11．76％、促进剂用量为0．2％～0．4％时，浆材物理力学性能可满足行业标准要求。结果表明，产物FHA作为稀释剂代替糠醛可得到综合性能优异的环保型环氧灌浆材料。

双组分遇水膨胀聚氨酯灌浆材料的研制及性能

采用亲水性聚醚多元醇(PPE)与甲苯二异氰酸酯(TDI)反应的预聚体等作为灌浆材料A组分,不同相对分子质量的聚乙二醇(PEG)、PPE和3,3′-二氯-4,4′-二氨基二苯基甲烷(MOCA)等作为灌浆材料的B组分,常温下A、B组分混合固化获得一种具有高遇水膨胀率的防水堵水材料。讨论了B组分中固化剂类型、催化剂用量、A组分中预聚体的NCO含量、填料用量、R值等对灌浆材料性能的影响。结果表明,当B组分中固化剂为PEG600、PPE和MOCA混合物,催化剂质量分数在0.1%～0.5%、预聚体NCO基质量分数为5%～7%、填料质量分数为5%～7%、R值为0.90～1.10之间时,灌浆材料性能较好,遇水膨胀率较高;耐盐性能和反复膨胀性能都表现优异。

水性环氧乳液改性水泥复合材料的力学性能研究

采用研制的非离子型水性环氧乳液与水泥共混,制备高强度水性环氧乳液改性水泥复合材料。分别测试不同养护条件下水性环氧乳液对复合材料力学性能的影响。结果表明,水性环氧乳液能提高复合材料的抗压、冲击、弯曲强度及其韧性,同时可以降低复合材料的吸水率、提高耐腐蚀性。对水性环氧与水泥共混的机理进行了分析和模拟。

α,β-呋喃丙烯醛及其环氧树脂灌浆材料

针对糠醛-丙酮体系环氧灌浆材料中糠醛毒性大、易挥发及刺激性强等问题,将糠醛与含α-H的脂肪族醛通过羟醛缩合合成α,β-呋喃丙烯醛代替糠醛。研究了正丁醛、正戊醛、正庚醛等含α-H的脂肪族醛与糠醛之间的缩合反应,并对各产物性质及制备的环氧灌浆材料性能进行分析比较,优选3-呋喃基-2-乙基-丙烯醛(FEA)制备浆材,其中FEA产率达82.6%、沸程208℃~210℃及密度1.079 g/cm3。FEA作为稀释剂制备的浆材黏度为80 mPa.s^97.5 mPa.s、28 d压缩强度为96.76 MPa^99.98 MPa、拉伸剪切强度为5.07 MPa^6.06 MPa,是一种挥发度低、性能优异的环保型环氧灌浆材料。

弹性环氧灌浆材料的性能研究

采用聚乙二醇(PEG200)与环氧树脂E-51在自制的催化剂催化下反应,制得一种改性环氧树脂,再配以活性稀释剂、胺类固化剂和促进剂等制得弹性较大的环氧树脂灌浆材料。在最佳配比时,该材料能够反复压缩到原长的50%而不会被破坏,且该材料的粘接强度、剪切强度和拉伸强度达到了环氧灌浆材料行业标准的要求,适合变形较大的伸缩缝隙的补强加固。

聚氨酯改性环氧丙烯酸酯灌浆材料的制备

通过聚氨酯预聚体和环氧丙烯酸酯反应,制备了一种改性环氧丙烯酸酯灌浆材料。通过比较聚氨酯预聚体和环氧丙烯酸酯的质量比和固化物性能的关系,确定了聚氨酯预聚体和环氧丙烯酸酯的质量比为2∶3时,综合性能较好。利用正交实验探索组分中稀释单体比、引发剂和促进剂的用量等因素对材料性能的影响,得到最优用量。改性后的灌浆材料,不仅性能良好,而且可以在低温(-15℃)下固化。

典型软岩深基础端阻力计算方法探讨

软岩深基础端阻力值计算问题一直工程界较为关注的问题,目前我国规范一般采用单轴抗压强度frc乘以折减系数(远小于1)计算软岩端阻力值,但其远小于载荷试验值。大量工程实践表明,规范考虑的折减系数偏小,实际工程甚至存在端阻力测试值大于其单轴抗压强度frc值。旁压试验曲线与载荷试验曲线出现的直线段和弯曲段类似,用其试验参数确定的软岩端阻力值与实际值较为相符。主要探讨根据软岩各类试验强度参数计算其深基础端阻力的方法,单轴抗压强度、三轴试验参数和标准贯入度击数等参数计算的软岩端阻力值,但仅可作为工程勘察建议参考的初设值,在积累足够地区经验后,可用于二级或荷载不大的一级建筑物软岩端阻力设计值;载荷试验值是端阻力设计计算最为可靠的依据,通过对比试验后,旁压试验参数用于计算软岩端阻力设计值也较为可靠。

具有长疏水链基型水性环氧固化剂的乳化性质及其涂膜的热学性能

为解决离子型水性环氧固化剂制备的环氧涂料易腐蚀,且不稳定的问题,合成一种新的具有表面活性剂结构的非离子型自乳化水性环氧固化剂,同时具有固化和乳化环氧树脂的功能,且制备成本低、工艺简单、自乳化效果好。研究了该固化剂的自乳化效果和所制备的水性环氧树脂乳液的性质。通过测量固化剂及所制备的水性环氧树脂乳液在水中粘度的变化,分析了该固化剂的自乳化和乳化环氧树脂的行为;用N5型纳米粒度分析仪分析了水性环氧树脂乳液的乳液颗粒大小;用TEM观察了其形貌;通过NDJ型粘度计研究了不同条件下固化剂以及涂料粘度的变化情况,并以此探讨固化剂在水中乳化环氧树脂的过程和机理;用TG考察了该固化剂制备的水性环氧涂料的热学性能。

阳离子型水性环氧树脂灌浆材料的制备

通过化学结构改性法分别在环氧树脂E-51的一端引入双键,另一端引入羟基,用不饱和有机酸中和,得到一种阳离子型水性环氧树脂。研究了单体配比、反应温度、反应时间、助溶剂用量以及有机酸用量对反应转化率的影响,确定了阳离子水性环氧树脂制备的最佳条件为:n(二烯丙基胺)∶n(二乙醇胺)∶n(E-51)=1.00∶1.05∶1.00;反应温度60℃;反应时间4h;助溶剂用量10%;阻聚剂用量0.2%。以制备的水性环氧树脂为主剂,加入辅剂,制备了阳离子型水性环氧树脂灌浆材料,并对其固结体的物理力学性能进行了初步探索。

潮湿基面用环氧灌浆材料的制备及性能研究

采用十八胺与乙二醇二缩水甘油醚为原料,合成两端为环氧基、中间氮原子上接有长疏水侧链的加成物,再由自制亚胺上剩余的仲胺对加成物进行封端,制备出含长疏水侧链的潜伏性环氧固化剂。并用该固化剂制备出适用于潮湿基面的环氧灌浆材料。研究了固化剂、稀释剂和促进剂对环氧灌浆材料在不同表面状况下力学性能的影响。结果表明,该环氧灌浆材料具有在干燥和潮湿基面可操作时间长、剪切强度和粘接强度高等优点。

软弱地基中水泥类化学灌浆机理初探

本文阐述了软弱地基的土质特征,并从水文工程地质理论观点出发,对软弱地基中水泥类化学灌浆固结机理进行探讨。

环保型改性糠醛及其环氧灌浆材料

通过羟醛缩合反应,糠醛与含α-H的脂肪族醛合成α,β-呋喃丙烯醛代替糠醛,解决糠醛-丙酮体系中糠醛毒性大、易挥发及刺激性强等问题。测试了糠醛与各种α-H脂肪族醛反应的产率及产物的性质,并对其各产物进行结构表征。通过对制备的环氧灌浆材料性能进行分析比较,优选出3-呋喃基-2-乙基-丙烯醛(FEA)为稀释剂制备浆材。其浆材黏度为80～97.5 mPa.s、28 d抗压强度为96.76～99.98 MPa、拉伸剪切强度为5.07～6.06 MPa。毒性试验表明,FEA的LD50为1260 mg/kg,急性经口毒性属于低毒毒级。

新型水下灌浆材料的研制

通过乙醇封端的二异氰酸酯,对乙烯基酯树脂进行改性,在其侧链上接枝上强极性的氨酯键,合成了一种新型改性乙烯基酯树脂水下灌浆材料。就这种水下灌浆材料的制备工艺与基本性能进行了研究。结果表明,该改性乙烯基酯树脂灌浆材料,作为水下修补材料,黏度低于100mPa·s,其粘接抗拉强达3MPa,固结体抗压强度高于100MPa,固化时间在几十分钟到几个小时可控,形成固化物时间短,可以快速对水下混凝土基体细小裂缝进行修复补强。

改性酚醛树脂及其在防腐涂料中的应用

针对传统酚醛树脂原料甲醛、糠醛的毒性大、易挥发、刺激性强等特点,利用沸点高、挥发度小、毒性低的α,β-呋喃丙烯醛与苯酚制备一种改性酚醛树脂,由于引入了呋喃环和柔性侧链,在体系中形成呋喃树脂的同时改善树脂的脆性。将改性酚醛树脂与环氧树脂、稀释剂、固化剂等助剂配制成改性酚醛/环氧树脂防腐涂料,考察了固化剂、溶剂、苯酚与α,β-呋喃丙烯醛的摩尔比及改性酚醛树脂与环氧树脂的配比对涂料性能的影响,得出较优配方为:固化剂三乙烯四胺6.54%、稀释剂乙酸乙酯14.06%、促进剂DMP-30 0.4%、改性酚醛树脂26.32%及环氧树脂52.68%。制备的防腐涂料既具有改性酚醛树脂优良的耐酸性,又具有环氧树脂的耐碱性和粘结性,可应用于管道、油罐和车辆等结构物表面的防腐。

改性糠醛的合成、表征及其在环氧灌浆材料中的应用

通过糠醛与含有α-H的正辛醛发生羟醛缩合反应,生成一种新的毒性小甚至基本无毒的改性3-呋喃基-2-己基-丙烯醛,作为稀释剂代替具有毒性、挥发性较大的糠醛,应用于环保型高渗透型环氧树脂灌浆材料中,并对其固结体的物理力学性能进行初步探索。分别讨论了催化剂、反应温度、反应时间、反应物的比例等因素对产率的影响,结果表明,在0.5 g/mL催化剂(以糠醛体积折算)、反应温度为45℃、反应时间为3 h、n(糠醛)∶n(正辛醛)=1∶1.2条件下,产率可达到82.2%。并采用UV、IR、1H NMR、MS等分析手段对纯化后的产物进行了结构表征。