本發(fā)明涉及高分子材料領(lǐng)域，具體為一種新型水下環(huán)氧樹(shù)脂材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
水下環(huán)氧樹(shù)脂材料是近年來(lái)快速發(fā)展的一類(lèi)特種高分子材料，可在水下直接修復(fù)腐蝕減薄的鋼結(jié)構(gòu)或者破損涂層。但大部分水下環(huán)氧樹(shù)脂材料要求基材要做徹底的噴砂或打磨處理，要達(dá)到Sa2.5或St2.5級(jí)或以上，實(shí)際上在水下難以做到，由于表面處理存在困難，修復(fù)達(dá)不到預(yù)期效果。對(duì)于大型孔洞的填補(bǔ)修復(fù)，由于現(xiàn)有水下環(huán)氧樹(shù)脂材料的收縮過(guò)大，會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力，也會(huì)影響粘接力和固化后材料的機(jī)械性能。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種新型水下環(huán)氧樹(shù)脂材料，通過(guò)添加特殊的溶銹劑、膨脹性單體、潛伏型固化劑等特殊組分，解決現(xiàn)有水下環(huán)氧樹(shù)脂材料施工表面處理要求高、收縮大的缺點(diǎn)。
一種新型水下環(huán)氧樹(shù)脂材料，由A、B兩組分組成，A組分由如下重量百分?jǐn)?shù)的組分組成：
環(huán)氧樹(shù)脂：18％-25％
膨脹性單體：4％-6％
溶銹劑：1％-2％
分散劑：0.1％-0.5％
纖維填料：2％-4％
增重填料：60％-70％
增稠劑：1.5％-2.0％
B組分由如下重量百分?jǐn)?shù)的組分組成：
疏水性固化劑：15％-20％
親水性固化劑：20％-25％
潛伏型固化劑：4％-8％
促進(jìn)劑：2％-3％
惰性填料：40％-50％
增稠劑：3％-5％
A、B兩組分的使用配比為：(3-4):1。
上述新型水下環(huán)氧樹(shù)脂材料，A組分的制備方法為：將環(huán)氧樹(shù)脂、膨脹性單體、溶銹劑、分散劑在真空行星攪拌機(jī)內(nèi)混合后，再加入纖維填料、增重填料、增稠劑分散60分鐘，分散過(guò)程溫度控制在60℃-70℃，最后抽真空脫泡10分鐘，趁熱擠出包裝；B組分的制備方法為：將疏水性固化劑、親水性固化劑、潛伏型固化劑、促進(jìn)劑在真空行星攪拌機(jī)內(nèi)混合后，再加入惰性填料、增稠劑分散60分鐘，分散過(guò)程溫度控制在20℃-40℃，最后抽真空脫泡10分鐘，趁熱擠出包裝。
上述新型水下環(huán)氧樹(shù)脂材料，A組分中的環(huán)氧樹(shù)脂為南亞NPEL-128、NPEF-170、NPPN-631中的一種或幾種混合物。
上述新型水下環(huán)氧樹(shù)脂材料，A組分中的膨脹性單體為螺環(huán)類(lèi)化合物，包括但不限于：3,9-二(2-降冰片烯基)-1,5,7,11-四氧雜螺[5,5]十一烷。
上述新型水下環(huán)氧樹(shù)脂材料，A組分中的溶銹劑為N-丁基-N二甲基甜菜堿雙(三氟甲基磺酰亞胺)、N-己基-N二甲基甜菜堿雙(三氟甲基磺酰亞胺)中的一種或者二者的混合物。
上述新型水下環(huán)氧樹(shù)脂材料，A組分中的分散劑牌號(hào)為BYK-108。
上述新型水下環(huán)氧樹(shù)脂材料，A組分中的纖維填料為碳化硅晶須、石膏晶須、鈦酸鉀晶須、芳綸漿粕中的一種或幾種混合物，纖維長(zhǎng)度不大于0.2mm。
上述新型水下環(huán)氧樹(shù)脂材料，A組分中的增重填料為：70鈦鐵粉、碳化鎢粉、碳化鈦粉中的一種或幾種的混合物，細(xì)度為100-200目。
上述新型水下環(huán)氧樹(shù)脂材料，A、B組分中的增稠劑為硅酮處理的氣相二氧化硅，牌號(hào)為卡博特TS-720。
上述新型水下環(huán)氧樹(shù)脂材料，B組分中的疏水性固化劑為美國(guó)空氣化學(xué)的Ancamide 2636、Ancamine 2422、Ancamide 2396、Sur-Wet R中的一種或幾種混合物。
上述新型水下環(huán)氧樹(shù)脂材料，B組分中的親水性固化劑為美國(guó)空氣化學(xué)的Sunmide I-965。
上述新型水下環(huán)氧樹(shù)脂材料，B組分中的潛伏型固化劑為美國(guó)空氣化學(xué)的三氟化硼胺絡(luò)合物Anchor 1170。
上述新型水下環(huán)氧樹(shù)脂材料，B組分中的促進(jìn)劑牌號(hào)為DMP-30或者K-54。
上述新型水下環(huán)氧樹(shù)脂材料，B組分中的惰性填料為滑石粉、煅燒高嶺土、硫酸鋇中的一種或幾種混合物，細(xì)度不低于325目。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明有以下有益效果：
本發(fā)明所制備的新型水下環(huán)氧樹(shù)脂材料，和現(xiàn)有水下環(huán)氧樹(shù)脂材料相比具 有表面處理要求低、收縮率低等優(yōu)點(diǎn)，提高了該類(lèi)產(chǎn)品的應(yīng)用范圍，增強(qiáng)了水下修復(fù)效果。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步描述，但不受限于這些實(shí)施例。
實(shí)施例1
將22kg NPEL-128、4kg 3,9-二(2-降冰片烯基)-1,5,7,11-四氧雜螺[5,5]十一烷、1.5kg N-丁基-N二甲基甜菜堿雙(三氟甲基磺酰亞胺)、0.2kg BYK-108在100L真空行星攪拌機(jī)內(nèi)混合后，再加入3kg碳化硅晶須、67.8kg碳化鎢粉、1.5kgTS-720分散60分鐘，分散過(guò)程溫度控制在60℃-70℃，最后抽真空脫泡10分鐘，趁熱擠出包裝作為A組分備用；將18kg Ancamide 2636、22kg Sunmide I-965、5kg Anchor 1170、3kg K-54在100L真空行星攪拌機(jī)內(nèi)混合后，再加入48kg滑石粉、4kg TS-720分散60分鐘，分散過(guò)程溫度控制在20℃-40℃，最后抽真空脫泡10分鐘，趁熱擠出包裝，作為B組分。
按A：B＝3.5：1重量比充分混合后在含3.5％氯化鈉的水溶液中制樣，測(cè)試性能如下：
表干時(shí)間：60分鐘，測(cè)試方法：GB/T 1728；
水下粘合力(低碳鋼處理等級(jí)St1.0)：149kg/cm2，測(cè)試方法：ASTM D 1002；
體積收縮率：0.35％，測(cè)試方法：ISO 3521；
抗壓強(qiáng)度：157Mpa，測(cè)試方法：ASTM D 695；
缺口沖擊強(qiáng)度：50J/m，測(cè)試方法：ASTM D 256；
中性鹽霧試驗(yàn)：0.5mm涂層，5000h不起泡，底材不生銹，測(cè)試方法：GB/T 1771。
實(shí)施例2
將12kg NPEF-170、10kg NPPN-631，4kg 3,9-二(2-降冰片烯基)-1,5,7,11-四氧雜螺[5,5]十一烷、1.5kg N-己基-N二甲基甜菜堿雙(三氟甲基磺酰亞胺)、0.2kg BYK-108在100L真空行星攪拌機(jī)內(nèi)混合后，再加入3kg碳化硅晶須、67.8kg碳化鎢粉、1.5kgTS-720分散60分鐘，分散過(guò)程溫度控制在60℃-70℃，最后抽真空脫泡10分鐘，趁熱擠出包裝作為A組分備用；將18kg Ancamide 2636、22kg Sunmide I-965、5kg Anchor 1170、3kg K-54在100L真空行星攪拌機(jī)內(nèi)混合后，再加入48kg滑石粉、4kg TS-720分散60分鐘，分散過(guò)程溫度控制在20℃-40℃，最后抽真空脫泡10分鐘，趁熱擠出包裝，作為B組分。
按A：B＝3.4：1重量比充分混合后在含3.5％氯化鈉的水溶液中制樣，測(cè)試性能如下：
表干時(shí)間：50分鐘，測(cè)試方法：GB/T 1728；
水下粘合力(低碳鋼處理等級(jí)St1.0)：142kg/cm2，測(cè)試方法：ASTM D 1002；
體積收縮率：0.45％，測(cè)試方法：ISO 3521；
抗壓強(qiáng)度：159Mpa，測(cè)試方法：ASTM D 695；
缺口沖擊強(qiáng)度：47J/m，測(cè)試方法：ASTM D 256；
中性鹽霧試驗(yàn)：0.5mm涂層，5000h不起泡，底材不生銹，測(cè)試方法：GB/T 1771。
實(shí)施例3
將12kg NPEF-170、10kg NPPN-631，4kg 3,9-二(2-降冰片烯基)-1,5,7,11-四氧雜螺[5,5]十一烷、1.5kg N-己基-N二甲基甜菜堿雙(三氟甲基磺酰亞胺)、0.2kg BYK-108在100L真空行星攪拌機(jī)內(nèi)混合后，再加入3kg芳綸漿粕、67.8kg碳化鎢粉、1.5kgTS-720分散60分鐘，分散過(guò)程溫度控制在60℃-70℃，最后抽真空脫泡10分鐘，趁熱擠出包裝作為A組分備用；將16kg Sur-Wet R、24kg Sunmide I-965、5kg Anchor 1170、3kg K-54在100L真空行星攪拌機(jī)內(nèi)混合后，再加入48kg煅燒高嶺土、4kg TS-720分散60分鐘，分散過(guò)程溫度控制在20℃-40℃，最后抽真空脫泡10分鐘，趁熱擠出包裝，作為B組分。
按A：B＝3：1重量比充分混合后在含3.5％氯化鈉的水溶液中制樣，測(cè)試性能如下：
表干時(shí)間：80分鐘，測(cè)試方法：GB/T 1728；
水下粘合力(低碳鋼處理等級(jí)St1.0)：131kg/cm2，測(cè)試方法：ASTM D 1002；
體積收縮率：0.40％，測(cè)試方法：ISO 3521；
抗壓強(qiáng)度：135Mpa，測(cè)試方法：ASTM D 695；
缺口沖擊強(qiáng)度：40J/m，測(cè)試方法：ASTM D 256；
中性鹽霧試驗(yàn)：0.5mm涂層，5000h不起泡，底材不生銹，測(cè)試方法：GB/T 1771。
上述具體實(shí)施方式，為技術(shù)方案的一個(gè)具體表現(xiàn)，并非對(duì)保護(hù)范圍的限定，任何具有專利技術(shù)方案中的步驟特征和范圍特征的方案，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之中。