一种高强度环氧聚合物改性水泥砂浆及其制备方法与流程

1.本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种高强度环氧聚合物改性水泥砂浆及其制备方法。


背景技术：

2.随着国家对基础设置的大力投入，建筑、轨道交通以及水利工程等的建设得到了突飞猛进的发展，水泥砂浆是建筑工程中应用量大、使用面广的建筑材料之一，当前的建筑工程中使用的建筑砂浆仍以水泥砂浆或混合砂浆为主，随着技术的发展，传统水泥砂浆材料在应用中逐渐暴露出种种缺陷，如墙面易空鼓、开裂、脱皮而引起墙体渗漏、透风、剥落等问题。
3.针对普通水泥砂浆存在的弱点，在水泥砂浆中加入聚合物后，水泥砂浆的许多性能如强度、变形能力、粘结能力、防水性能、耐久性能等都会有所改善，。聚合物改性水泥砂浆的主要特点有：(1)和易性好，为得到规定的稠度所需要的水灰比可以随聚灰比的增加而减小；(2)硬化较慢，养护条件特殊，前期要潮湿养护，后期要干燥处理；(3)抗折、抗拉强度提高，延伸率增加，韧性改善；(4)吸水性、抗渗性有显著改善；(5)对低浓度的弱酸、盐、碱的耐腐蚀性提高。但是聚合物改性的水泥砂浆具有很多种，根据聚合物的种类不同，又可分为环氧树脂改性水泥砂浆、乙烯聚酯树脂改性水泥砂浆、不饱和聚酯树脂改性水泥砂浆和丙烯酸树脂改性水泥砂浆等几类，环氧树脂作为物理、化学性能优异的聚合物已经得到实践检验和广泛认可，其本身具有强度高、粘结性好、耐化学品和耐酸碱腐蚀等优越性能。环氧树脂与绝大多数材料具有良好的相容性，可与绝大多数的有机、无机材料复合，改性后的官能团稳定性又非常高，体系在自然环境甚至高温、强酸碱条件下都非常稳定。通过改性后的环氧树脂可以兼顾物理、机械、化学等多方面的性能，是一个可塑性非常强、稳定性非常高的材料。
4.环氧树脂改性的得到的水泥砂浆性能虽有所改善，但是改善程度与聚灰比、聚合物的品种和性能等有很大关系，尤其是对水泥砂浆的强度改善并不理想。
5.如中国专利申请201910005082.1中公开了一种高强抗冻混凝土修补砂浆及其制备方法，包括以下原料：水泥、砂、水、纤维、硅灰、膨胀剂、减水剂、消泡剂和石墨改性环氧树脂。通过在水泥砂浆中添加石磨改性环氧树脂复合材料可使制得的高强抗冻混凝土修补砂浆抗压强度和抗折强度高、抗冻融性好、粘结强度高，但是得到的水泥砂浆的抗压强度、抗折强度以及抗拉强度依然不能满足需求。
6.再如中国专利申请202110902206.3中公开了一种环氧聚合物改性的水泥砂浆及其制备方法，所述的水泥砂浆按重量份数计包括以下组份：水性环氧树脂80-100份；固化剂30-50份；水泥20-50份；砂子25-40份；润湿剂0.5-1份；消泡剂0.5-1份；分散剂0.5-1份。该发明制备得到的水泥砂浆具有较好的抗压强度和防渗性，但是抗折强度和粘结强度不能满足要求。
7.因此，需要开发一种综合强度高，粘结性好，防腐防护效果好的环氧聚合物改性水
泥砂浆。


技术实现要素：

8.基于现有技术中存在的问题，本发明旨在提供一种高强度环氧聚合物改性水泥砂浆及其制备方法，本发明以双酚a环氧树脂以及聚合物改性环氧树脂为主体材料，复配多种填充料，使环氧聚合物改性水泥砂浆本身既具备非常好的综合强度高，又能与有钢结构、混凝土结构具有很好的粘结性，从而使得水泥砂浆具有较好的防腐防护效果。
9.具体技术方案如下：
10.一种高强度环氧聚合物改性水泥砂浆，包括a组份和b组份；
11.所述的a组份按重量份数计由以下原料组成：环氧聚合物50-100份，环氧树脂改性剂10-50份，碳酸钙40-90份，二氧化硅20-60份，硫酸钙30-80份，超细硫铝酸盐水泥30-70份，有机硅消泡剂1-6份，流平剂1-6份；
12.所述的b组份按重量份数计由以下原料组成：巯基改性固化剂50-120份，改性间苯二甲胺固化剂10-30份，促进剂1-5份，偶联剂1-5份。
13.优选地，所述的高强度环氧聚合物改性水泥砂浆，包括a组份和b组份；
14.所述的a组份按重量份数计由以下原料组成：环氧聚合物60-100份，环氧树脂改性剂30-50份，碳酸钙40-90份，二氧化硅20-60份，硫酸钙30-80份，超细硫铝酸盐水泥30-70份，有机硅消泡剂1-3份，流平剂1-3份；
15.所述的b组份按重量份数计由以下原料组成：巯基改性固化剂50-100份，改性间苯二甲胺固化剂20-30份，促进剂1-3份，偶联剂1-3份。
16.再优选地，所述的高强度环氧聚合物改性水泥砂浆，包括a组份和b组份；
17.所述的a组份按重量份数计由以下原料组成：环氧聚合物60-100份，环氧树脂改性剂30-50份，碳酸钙40-80份，二氧化硅20-40份，硫酸钙30-50份，超细硫铝酸盐水泥30-50份，有机硅消泡剂1-3份，流平剂1-3份；
18.所述的b组份按重量份数计由以下原料组成：巯基改性固化剂50-100份，改性间苯二甲胺固化剂20-30份，促进剂1-3份，偶联剂1-3份。
19.进一步优选地，所述的高强度环氧聚合物改性水泥砂浆，包括a组份和b组份；
20.所述的a组份按重量份数计由以下原料组成：环氧聚合物100份，环氧树脂改性剂50份，碳酸钙80份，二氧化硅40份，硫酸钙50份，超细硫铝酸盐水泥50份，有机硅消泡剂3份，流平剂3份；
21.所述的b组份按重量份数计由以下原料组成：巯基改性固化剂100份，改性间苯二甲胺固化剂30份，促进剂3份，偶联剂3份。
22.其中，所述的环氧聚合物为环氧树脂，丁腈橡胶改性环氧树脂和聚硫醇改性环氧树脂的混合物；
23.所述的碳酸钙为1250目碳酸钙；
24.所述的二氧化硅为800目二氧化硅；
25.所述的硫酸钙为500目硫酸钙；
26.优选地，所述的环氧树脂，丁腈橡胶改性环氧树脂和聚硫醇改性环氧树脂得质量比为4-5:1-2:2-3；
27.在一些优选实施方案中，所述的环氧树脂，丁腈橡胶改性环氧树脂和聚硫醇改性环氧树脂得质量比为5:2:3；
28.在另一些优选实施方案中，所述的环氧树脂，丁腈橡胶改性环氧树脂和聚硫醇改性环氧树脂得质量比为5:2:2；
29.在另一些优选实施方案中，所述的环氧树脂，丁腈橡胶改性环氧树脂和聚硫醇改性环氧树脂得质量比为5:1:3；
30.在另一些优选实施方案中，所述的环氧树脂，丁腈橡胶改性环氧树脂和聚硫醇改性环氧树脂得质量比为4:2:3；
31.作为一个优选的实施方案，所述的高强度环氧聚合物改性水泥砂浆，包括a组份和b组份；
32.所述的a组份按重量份数计由以下原料组成：环氧树脂50份，丁腈橡胶改性环氧树脂20份，聚硫醇改性环氧树脂30份，环氧树脂改性剂50份，1250目碳酸钙80份，800目二氧化硅40份，500目硫酸钙50份，超细硫铝酸盐水泥50份，有机硅消泡剂3份，流平剂3份；
33.所述的b组份按重量份数计由以下原料组成：巯基改性固化剂100份，改性间苯二甲胺固化剂30份，促进剂3份，偶联剂3份。
34.其中，所述的环氧树脂为双酚a型环氧树脂；
35.所述的丁腈橡胶改性环氧树脂为丁腈橡胶改性双酚a环氧树脂；
36.所述的聚硫醇改性环氧树脂为聚硫醇改性的脂肪族环氧树脂，其结构式如下式(1)所示：
[0037][0038]
其中，r1为-(ch2)
2-o-ch
2-o-(ch2)
2-，1＜n＜12。
[0039]
所述的环氧树脂改性剂为1,4-环己烷二甲醇二缩水甘油醚和n,n-二(缩水甘油基)苯胺中的一种或两种。
[0040]
所述的有机硅消泡剂为byk-a530和byk-066n中的一种或两种。
[0041]
所述的流平剂为byk-301、byk-358n和byk-344中的一种或几种。
[0042]
所述的改性间苯二甲胺固化剂为苯乙烯改性间苯二甲胺。
[0043]
所述的巯基改性固化剂的结构式如下式(2)所示：
[0044][0045]
其中，r为-(ch2)
2-o-ch
2-o-(ch2)
2-，a+b+c＝n＜7。
[0046]
所述偶联剂为硅烷偶联剂kh-550；
[0047]
所述促进剂为氨基化石墨烯、哌嗪修饰的氨基化石墨烯、十八胺修饰的氨基化石墨烯中的一种或几种，其结构式分别为下式(3)-(5)所示：
[0048][0049][0050]
本发明还提供了上述高强度环氧聚合物改性水泥砂浆的制备方法，包括以下步骤：
[0051]
(1.1)制备a组份：
[0052]
1.1取配方用量的环氧聚合物、环氧树脂改性剂、有机硅消泡剂和流平剂混合搅拌均匀，得到混合物1，备用；
[0053]
1.2取配方用量的碳酸钙、二氧化硅、硫酸钙、超细硫铝酸盐水泥，搅拌均匀后加入到混合物1中继续混合搅拌均匀，得a组份；
[0054]
(2)制备b组份：
[0055]
取配方用量的巯基改性固化剂、改性间苯二甲胺固化剂、促进剂和硅烷偶联剂，混合后搅拌均匀，得b组份；
[0056]
(3)将a组份与b组份按照质量比2-4:1混合，即得到高强度环氧聚合物改性水泥砂浆。
[0057]
其中，所述的改性间苯二甲胺固化剂通过以下方法制得：将间苯二甲胺80份，苯乙烯20份混合均匀，加入四氯化锆(zrcl4)3份，加热至170℃，回流反应4h，降温至50℃，继续回流1h，然后冷却至室温，提纯，得到改性间苯二甲胺固化剂。
[0058]
作为一个优选方案，所述的a组份与b组份的质量比为3:1。
[0059]
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
[0060]
(1)本发明请求保护的水泥砂浆在a组份中引入聚硫醇改性环氧树脂和丁腈橡胶改性环氧树脂，与双酚a环氧树脂混合使用，明显改善了水泥砂浆的综合力学性能，使得到的水泥砂浆具有优异的抗压强度、抗折强度和粘附强度。
[0061]
(2)本发明请求保护的水泥砂浆在b组份中引入改性的石墨烯，可以极大提升水泥砂浆与基板的附着力，提高了水泥砂浆的抗拉强度和柔韧性。
[0062]
(3)本发明保护的一种高强度环氧聚合物改性水泥砂浆在研究中发现环氧聚合物
的种类会对水泥砂浆的强度性能产生较大影响，使用不同种类的环氧聚合物得到的水泥砂浆的强度不同，本技术使用环氧树脂，丁腈橡胶改性环氧树脂和聚硫醇改性环氧树脂的混合物作为环氧聚合物能够明显提高水泥砂浆的强度性能，尤其是抗拉强度、抗折强度和抗压强度。
具体实施方式
[0063]
本发明中提到的上述特征，或实施例提到的特征可以任意组合。本案说明书所解释的所有特征可与任意方法形式并用，说明书中揭示的各个特征，可被任何可提供相同、均等或相似目的的取代性特征取代。因此除有特殊说明，所揭示的特征仅为均等或相似特征的一般性例子。
[0064]
除非另行定义，文中所使用的所有专业与科学用语与本领域技术人员所熟知的意义相同。此外，任何与所记载内容相似或均等的方法及材料皆可应用于本发明方法中。文中所述的优选实施方法与材料仅做示范作用。
[0065]
以下实施例中所述的原料的型号以及购买厂家为：
[0066]
[0067][0068]
基础实施例改性间苯二甲胺固化剂的制备方法
[0069]
将间苯二甲胺80份，苯乙烯20份混合均匀，加入四氯化锆(zrcl4)3份，加热至170℃，回流反应4h，降温至50℃，继续回流1h，然后冷却至室温，提纯，得到改性间苯二甲胺固化剂。
[0070]
实施例1一种高强度环氧聚合物改性水泥砂浆及其制备方法
[0071]
所述的高强度环氧聚合物改性水泥砂浆，包括a组份和b组份；
[0072]
所述的a组份按重量份数计由以下原料组成：双酚a型环氧树脂50份，丁腈橡胶改性双酚a型环氧树脂20份，聚硫醇改性的脂肪族环氧树脂30份，xy630 50份，1250目碳酸钙80份，800目二氧化硅40份，500目硫酸钙50份，超细硫铝酸盐水泥50份，byk-a530 3份，byk-358n 3份；
[0073]
所述的b组份按重量份数计由以下原料组成：巯基改性固化剂100份，基础实施例制备的改性间苯二甲胺固化剂30份，氨基化石墨烯3份，kh-550 3份。
[0074]
制备方法，包括以下步骤：
[0075]
(1.1)制备a组份：
[0076]
1.1取配方用量的双酚a型环氧树脂、丁腈橡胶改性双酚a型环氧树脂、聚硫醇改性的脂肪族环氧树脂、xy630、byk-a530和byk-358n混合搅拌均匀，得到混合物1，备用；
[0077]
1.2取配方用量的1250目碳酸钙、800目二氧化硅、500目硫酸钙、超细硫铝酸盐水泥，搅拌均匀后加入到混合物1中继续混合搅拌均匀，得a组份；
[0078]
(2)制备b组份：
[0079]
取配方用量的巯基改性固化剂、改性间苯二甲胺固化剂、氨基化石墨烯和kh-550，混合后搅拌均匀，得b组份；
[0080]
(3)将a组份与b组份按照质量比3:1混合，即得到高强度环氧聚合物改性水泥砂浆。
[0081]
实施例2一种高强度环氧聚合物改性水泥砂浆及其制备方法
[0082]
所述的高强度环氧聚合物改性水泥砂浆，包括a组份和b组份；
[0083]
所述的a组份按重量份数计由以下原料组成：双酚a型环氧树脂50份，丁腈橡胶改性双酚a型环氧树脂20份，聚硫醇改性的脂肪族环氧树脂20份，xy630 50份，1250目碳酸钙80份，800目二氧化硅40份，500目硫酸钙50份，超细硫铝酸盐水泥50份，byk-a530 3份，byk-358n 3份；
[0084]
所述的b组份按重量份数计由以下原料组成：巯基改性固化剂100份，基础实施例
制备的改性间苯二甲胺固化剂30份，氨基化石墨烯3份，kh-550 3份。
[0085]
制备方法，包括以下步骤：
[0086]
(1.1)制备a组份：
[0087]
1.1取配方用量的双酚a型环氧树脂、丁腈橡胶改性双酚a型环氧树脂、聚硫醇改性的脂肪族环氧树脂、xy630、byk-a530和byk-358n混合搅拌均匀，得到混合物1，备用；
[0088]
1.2取配方用量的1250目碳酸钙、800目二氧化硅、500目硫酸钙、超细硫铝酸盐水泥，搅拌均匀后加入到混合物1中继续混合搅拌均匀，得a组份；
[0089]
(2)制备b组份：
[0090]
取配方用量的巯基改性固化剂、改性间苯二甲胺固化剂、氨基化石墨烯和kh-550，混合后搅拌均匀，得b组份；
[0091]
(3)将a组份与b组份按照质量比3:1混合，即得到高强度环氧聚合物改性水泥砂浆。
[0092]
实施例3一种高强度环氧聚合物改性水泥砂浆及其制备方法
[0093]
所述的高强度环氧聚合物改性水泥砂浆，包括a组份和b组份；
[0094]
所述的a组份按重量份数计由以下原料组成：双酚a型环氧树脂50份，丁腈橡胶改性双酚a型环氧树脂10份，聚硫醇改性的脂肪族环氧树脂30份，n,n-二(缩水甘油基)苯胺50份，1250目碳酸钙80份，800目二氧化硅40份，500目硫酸钙50份，超细硫铝酸盐水泥50份，byk-066n 3份，byk-301 3份；
[0095]
所述的b组份按重量份数计由以下原料组成：巯基改性固化剂100份，基础实施例制备的改性间苯二甲胺固化剂30份，哌嗪修饰的氨基化石墨烯3份，kh-550 3份。
[0096]
制备方法，包括以下步骤：
[0097]
(1.1)制备a组份：
[0098]
1.1取配方用量的双酚a型环氧树脂、丁腈橡胶改性双酚a型环氧树脂、聚硫醇改性的脂肪族环氧树脂、n,n-二(缩水甘油基)苯胺、byk-066n和byk-301混合搅拌均匀，得到混合物1，备用；
[0099]
1.2取配方用量的1250目碳酸钙、800目二氧化硅、500目硫酸钙、超细硫铝酸盐水泥，搅拌均匀后加入到混合物1中继续混合搅拌均匀，得a组份；
[0100]
(2)制备b组份：
[0101]
取配方用量的巯基改性固化剂、改性间苯二甲胺固化剂、氨基化石墨烯和kh-550，混合后搅拌均匀，得b组份；
[0102]
(3)将a组份与b组份按照质量比3:1混合，即得到高强度环氧聚合物改性水泥砂浆。
[0103]
实施例4一种高强度环氧聚合物改性水泥砂浆及其制备方法
[0104]
所述的高强度环氧聚合物改性水泥砂浆，包括a组份和b组份；
[0105]
所述的a组份按重量份数计由以下原料组成：双酚a型环氧树脂40份，丁腈橡胶改性双酚a型环氧树脂20份，聚硫醇改性的脂肪族环氧树脂30份，n,n-二(缩水甘油基)苯胺50份，1250目碳酸钙80份，800目二氧化硅40份，500目硫酸钙50份，超细硫铝酸盐水泥50份，byk-066n 3份，byk-3013份；
[0106]
所述的b组份按重量份数计由以下原料组成：巯基改性固化剂100份，基础实施例
制备的改性间苯二甲胺固化剂30份，氨基化石墨烯3份，kh-550 3份。
[0107]
制备方法，包括以下步骤：
[0108]
(1.1)制备a组份：
[0109]
1.1取配方用量的双酚a型环氧树脂、丁腈橡胶改性双酚a型环氧树脂、聚硫醇改性的脂肪族环氧树脂、n,n-二(缩水甘油基)苯胺、byk-066n和byk-301混合搅拌均匀，得到混合物1，备用；
[0110]
1.2取配方用量的1250目碳酸钙、800目二氧化硅、500目硫酸钙、超细硫铝酸盐水泥，搅拌均匀后加入到混合物1中继续混合搅拌均匀，得a组份；
[0111]
(2)制备b组份：
[0112]
取配方用量的巯基改性固化剂、改性间苯二甲胺固化剂、氨基化石墨烯和kh-550，混合后搅拌均匀，得b组份；
[0113]
(3)将a组份与b组份按照质量比3:1混合，即得到高强度环氧聚合物改性水泥砂浆。
[0114]
实施例5一种高强度环氧聚合物改性水泥砂浆及其制备方法
[0115]
所述的高强度环氧聚合物改性水泥砂浆，包括a组份和b组份；
[0116]
所述的a组份按重量份数计由以下原料组成：双酚a型环氧树脂50份，丁腈橡胶改性双酚a型环氧树脂20份，聚硫醇改性的脂肪族环氧树脂30份，xy630 50份，1250目碳酸钙80份，800目二氧化硅40份，500目硫酸钙50份，超细硫铝酸盐水泥50份，byk-066n 3份，byk-344 3份；
[0117]
所述的b组份按重量份数计由以下原料组成：巯基改性固化剂80份，基础实施例制备的改性间苯二甲胺固化剂30份，十八胺修饰的氨基化石墨烯3份，kh-550 3份。
[0118]
制备方法，包括以下步骤：
[0119]
(1.1)制备a组份：
[0120]
1.1取配方用量的双酚a型环氧树脂、丁腈橡胶改性双酚a型环氧树脂、聚硫醇改性的脂肪族环氧树脂、xy630、byk-066n和byk-344混合搅拌均匀，得到混合物1，备用；
[0121]
1.2取配方用量的1250目碳酸钙、800目二氧化硅、500目硫酸钙、超细硫铝酸盐水泥，搅拌均匀后加入到混合物1中继续混合搅拌均匀，得a组份；
[0122]
(2)制备b组份：
[0123]
取配方用量的巯基改性固化剂、改性间苯二甲胺固化剂、氨基化石墨烯和kh-550，混合后搅拌均匀，得b组份；
[0124]
(3)将a组份与b组份按照质量比3:1混合，即得到高强度环氧聚合物改性水泥砂浆。
[0125]
实施例6一种高强度环氧聚合物改性水泥砂浆及其制备方法
[0126]
所述的高强度环氧聚合物改性水泥砂浆，包括a组份和b组份；
[0127]
所述的a组份按重量份数计由以下原料组成：双酚a型环氧树脂50份，丁腈橡胶改性双酚a型环氧树脂20份，聚硫醇改性的脂肪族环氧树脂30份，n,n-二(缩水甘油基)苯胺50份，1250目碳酸钙80份，800目二氧化硅40份，500目硫酸钙50份，超细硫铝酸盐水泥50份，byk-066n 3份，byk-3443份；
[0128]
所述的b组份按重量份数计由以下原料组成：巯基改性固化剂100份，基础实施例
制备的改性间苯二甲胺固化剂10份，氨基化石墨烯3份，kh-550 3份。
[0129]
制备方法，包括以下步骤：
[0130]
(1.1)制备a组份：
[0131]
1.1取配方用量的双酚a型环氧树脂、丁腈橡胶改性双酚a型环氧树脂、聚硫醇改性的脂肪族环氧树脂、n,n-二(缩水甘油基)苯胺、byk-066n和byk-344混合搅拌均匀，得到混合物1，备用；
[0132]
1.2取配方用量的1250目碳酸钙、800目二氧化硅、500目硫酸钙、超细硫铝酸盐水泥，搅拌均匀后加入到混合物1中继续混合搅拌均匀，得a组份；
[0133]
(2)制备b组份：
[0134]
取配方用量的巯基改性固化剂、改性间苯二甲胺固化剂、氨基化石墨烯和kh-550，混合后搅拌均匀，得b组份；
[0135]
(3)将a组份与b组份按照质量比3:1混合，即得到高强度环氧聚合物改性水泥砂浆。
[0136]
对比例1
[0137]
与实施例1的区别在于：a组份中丁腈橡胶改性双酚a型环氧树脂的重量份数为5份，其他操作和步骤与实施例1相同。
[0138]
对比例2
[0139]
与实施例1的区别在于：b组份中巯基改性固化剂的重量份数为20份，其他操作和步骤与实施例1相同。
[0140]
对比例3
[0141]
与实施例1的区别在于：b组份中改性间苯二甲胺固化剂的重量份数为5份，其他操作和步骤与实施例1相同。
[0142]
对比例4
[0143]
与实施例1的区别在于：将a组份中的丁腈橡胶改性双酚a型环氧树脂替换为聚氨酯改性双酚a型环氧树脂，其他操作和步骤与实施例1相同。，其他操作和步骤与实施例1相同。
[0144]
对比例5
[0145]
与实施例1的区别在于：将b组份中的巯基改性固化剂替换为酚醛胺固化剂t31，其他操作和步骤与实施例1相同。
[0146]
对比例6
[0147]
与实施例1的区别在于：将b组份中的改性间苯二甲胺固化剂替换为间苯二甲胺固化剂，其他操作和步骤与实施例1相同。
[0148]
效果实验
[0149]
1、强度检测结果
[0150]
抗折强度、抗拉强度和抗压强度，按照gb/t 2567-2008中规定的方法进行检测；粘附强度，按照sy/t 0442中规定的方法进行检测，具体检测结果见下表1。
[0151]
表1实施例1-6以及对比例1-6制备的水泥砂浆的强度检测
[0152][0153]
根据上表1的检测数据可以看出，本技术实施例1-6制备的水泥砂浆具有优异的综合强度，抗压强度、抗拉强度、抗折强度和粘附强度均较好，能够满足用户对高强度水泥砂浆的需求；
[0154]
实施例1-6中，以实施例1作为基础实验，实施例2相对于实施例1，聚硫醇改性环氧树脂少了10份，聚硫醇改性环氧树脂为长分子链组份，柔韧性比较好，添加量少了后强度相应的有一定程度的上升，柔韧性下降，所以附着力降低。
[0155]
实施例3相对于实施例1，丁腈橡胶改性双酚a型环氧树脂添加量少了10份，丁腈橡胶改性双酚a型环氧树脂也是长分子链组份，柔韧性比较好，添加量少了后强度相应的有一定程度的上升，柔韧性降低，所以附着力降低。
[0156]
实施例4相对于实施例1，双酚a型环氧树脂添加量少了10份，双酚a型环氧树脂为相对短的分子链组份，硬脆性比较大，添加量少了后强度相应的有一定程度的下降，柔韧性提升，附着力上升。
[0157]
实施例5相对于实施例1，巯基改性固化剂添加量少了20份，巯基改性固化剂是长分子链组份，柔韧性比较好，添加量少了后强度相应的有一定程度的上升，柔韧性下降，所以附着力降低。
[0158]
实施例6相对于实施例1，改性间苯二甲胺固化剂添加量少了20份，改性间苯二甲胺固化剂为相对短的分子链组份，硬脆性比较大，添加量少了后强度相应的有一定程度的下降，柔韧性提升，所以附着力上升。
[0159]
对比例1中减少丁腈橡胶改性双酚a型环氧树脂的重量，使得到的水泥砂浆抗压强度和抗拉强度得到了提高，但是抗折强度和粘附强度明显降低，得到的水泥砂浆的粘附力不好，不能更好地与基板结合，从而限制了水泥砂浆的应用；
[0160]
对比例2中增加了巯基改性固化剂的重量，同样会使水泥砂浆抗压强度和抗拉强度得到了提高，但是抗折强度和粘附强度明显降低，影响水泥砂浆的使用；
[0161]
对比例3中减少改性间苯二甲胺固化剂的重量会明显影响水泥砂浆的综合性能，使得到的水泥砂浆抗压强度、抗拉强度、抗折强度和粘附强度均有所降低，尤其是抗折强度和粘附强度明显降低；
[0162]
对比例4将丁腈橡胶改性双酚a型环氧树脂替换为聚氨酯改性双酚a型环氧树脂使水泥砂浆的粘附强度明显降低；
[0163]
对比例5中将巯基改性固化剂替换为酚醛胺固化剂t31，使水泥砂浆的抗压强度、抗拉强度、抗折强度和粘附强度均明显降低；
[0164]
对比例6中将改性间苯二甲胺固化剂替换为间苯二甲胺固化剂是得到的水泥砂浆的抗折强度和粘附强度明显降低。
[0165]
同时，对比发现，本发明所提供的技术方案相对于对比例，只要添加了丁腈橡胶改性双酚a型环氧树脂、聚硫醇改性环氧树脂、巯基改性固化剂、改性间苯二甲胺固化剂、促进剂氨基化石墨烯等组份且在本方案保护范围，其附着力、抗渗性和氯离子迁移系数性能均非常好，且方案所对应产品的抗压强度、抗拉强度和抗折强度也比较高，完全满足同类型产品的性能要求。而在本方案保护范围之外的或者不含本方案其中任意一种组份的，其抗压强度、抗拉强度、附着力、防腐防护效果、相对渗透系数和氯离子迁移系数中的一个或者几个性能均有明显下降，无法满足产品性能的要求。
[0166]
2、防腐防护性能检测
[0167]
相对渗透系数，按照dl/t 5150-2017中规定的方法进行检测；氯离子迁移系数按照gb/t 50082-2009中规定的方法进行检测；耐化学性，按照jc/t 1015-2006中规定的方法进行检测。具体检测结果见下表2。
[0168]
表2实施例1-6以及对比例1-6制备的水泥砂浆的防腐防护性能检测
[0169][0170]
根据上表2的检测数据可以看出，本发明实施例1-6制备的高强度水泥砂浆具有很好的防渗效果，氯离子迁移系数均为0，且具有较好的耐化学性，使用15％氢氧化钠、10％的盐酸以及120#溶剂汽油处理均不起泡，不剥落，不变色；
[0171]
对比例1中减少丁腈橡胶改性双酚a型环氧树脂的重量，使得到的水泥砂浆的粘附力不好，不能更好地与基板结合，从而使水泥砂浆的防腐防护性能降低，且耐化学腐蚀性能减低，限制了水泥砂浆的使用；
[0172]
对比例2中增加了巯基改性固化剂的重量，同样会使水泥砂浆的粘附强度明显降低，使水泥砂浆的防腐防护性能降低，且耐化学腐蚀性能减低，限制了水泥砂浆的使用；
[0173]
对比例3中减少改性间苯二甲胺固化剂的重量会明显影响水泥砂浆的综合性能，
使得到的水泥砂浆抗压强度、抗拉强度、抗折强度和粘附强度均有所降低，从而影响了水泥砂浆的防腐防护性能，使水泥砂浆的耐腐蚀性明显降低；
[0174]
对比例4将丁腈橡胶改性双酚a型环氧树脂替换为聚氨酯改性双酚a型环氧树脂，对比例5中将巯基改性固化剂替换为酚醛胺固化剂t31，对比例6中将改性间苯二甲胺固化剂替换为间苯二甲胺固化剂均会影响水泥砂浆的粘附强度，从而影响水泥砂浆的耐腐蚀性。
[0175]
综上只有使用本技术中公开的含量的组份制备得到的水泥砂浆才具有更好的综合力学性能，尤其是具有更优异的粘度性能，从而使水泥砂浆具有更好的防腐防护性能。
[0176]
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制；凡本行业的普通技术人员均可按说明书所述和以上所述而顺畅地实施本发明；但是，凡熟悉本专业的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，可利用以上所揭示的技术内容而作出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本发明的等效实施例；同时，凡依据本发明的实质技术对以上实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变等，均仍属于本发明的技术方案的保护范围之内。

技术特征：
1.一种高强度环氧聚合物改性水泥砂浆，其特征在于：包括a组份和b组份；所述的a组份按重量份数计由以下原料组成：环氧聚合物50-100份，环氧树脂改性剂10-50份，碳酸钙40-90份，二氧化硅20-60份，硫酸钙30-80份，超细硫铝酸盐水泥30-70份，有机硅消泡剂1-6份，流平剂1-6份；所述的b组份按重量份数计由以下原料组成：巯基改性固化剂50-120份，改性间苯二甲胺固化剂10-30份，促进剂1-5份，偶联剂1-5份。2.根据权利要求1所述的高强度环氧聚合物改性水泥砂浆，其特征在于：包括a组份和b组份；所述的a组份按重量份数计由以下原料组成：环氧聚合物60-100份，环氧树脂改性剂30-50份，碳酸钙40-90份，二氧化硅20-60份，硫酸钙30-80份，超细硫铝酸盐水泥30-70份，有机硅消泡剂1-3份，流平剂1-3份；所述的b组份按重量份数计由以下原料组成：巯基改性固化剂50-100份，改性间苯二甲胺固化剂20-30份，促进剂1-3份，偶联剂1-3份。3.根据权利要求2所述的高强度环氧聚合物改性水泥砂浆，其特征在于：所述的环氧聚合物为环氧树脂，丁腈橡胶改性环氧树脂和聚硫醇改性环氧树脂的混合物。4.根据权利要求3所述的高强度环氧聚合物改性水泥砂浆，其特征在于：所述的环氧树脂，丁腈橡胶改性环氧树脂和聚硫醇改性环氧树脂的质量比为4-5:1-2:2-3。5.根据权利要求4所述的高强度环氧聚合物改性水泥砂浆，其特征在于：所述的环氧树脂，丁腈橡胶改性环氧树脂和聚硫醇改性环氧树脂的质量比为5:2:3。6.根据权利要求4所述的高强度环氧聚合物改性水泥砂浆，其特征在于：所述的环氧树脂，丁腈橡胶改性环氧树脂和聚硫醇改性环氧树脂的质量比为5:2:2。7.根据权利要求4所述的高强度环氧聚合物改性水泥砂浆，其特征在于：所述的环氧树脂，丁腈橡胶改性环氧树脂和聚硫醇改性环氧树脂的质量比为5:1:3。8.根据权利要求4所述的高强度环氧聚合物改性水泥砂浆，其特征在于：所述的环氧树脂，丁腈橡胶改性环氧树脂和聚硫醇改性环氧树脂得质量比为4:2:3。9.根据权利要求4所述的高强度环氧聚合物改性水泥砂浆，其特征在于：所述的高强度环氧聚合物改性水泥砂浆，包括a组份和b组份；所述的a组份按重量份数计由以下原料组成：环氧树脂50份，丁腈橡胶改性环氧树脂20份，聚硫醇改性环氧树脂30份，环氧树脂改性剂50份，1250目碳酸钙80份，800目二氧化硅40份，500目硫酸钙50份，超细硫铝酸盐水泥50份，有机硅消泡剂3份，流平剂3份；所述的b组份按重量份数计由以下原料组成：巯基改性固化剂100份，改性间苯二甲胺固化剂30份，促进剂3份，偶联剂3份。10.根据权利要求9所述的高强度环氧聚合物改性水泥砂浆，其特征在于：所述的聚硫醇改性环氧树脂为聚硫醇改性的脂肪族环氧树脂，其结构式如下式(1)所示：其中，r1为-(ch2)
2-o-ch
2-o-(ch2)
2-，1＜n＜12。
11.根据权利要求9所述的高强度环氧聚合物改性水泥砂浆，其特征在于：所述的环氧树脂改性剂为1,4-环己烷二甲醇二缩水甘油醚和n,n-二(缩水甘油基)苯胺中的一种或两种。12.根据权利要求9所述的高强度环氧聚合物改性水泥砂浆，其特征在于：所述的改性间苯二甲胺固化剂为苯乙烯改性间苯二甲胺；所述的改性间苯二甲胺固化剂通过以下方法制得：将间苯二甲胺80份，苯乙烯20份混合均匀，加入四氯化锆(zrcl4)3份，加热至170℃，回流反应4h，降温至50℃，继续回流1h，然后冷却至室温，提纯，得到改性间苯二甲胺固化剂。13.根据权利要求9所述的高强度环氧聚合物改性水泥砂浆，其特征在于：所述的巯基改性固化剂的结构式如下式(2)所示：其中，r为-(ch2)
2-o-ch
2-o-(ch2)
2-，a+b+c＝n＜7。14.根据权利要求9所述的高强度环氧聚合物改性水泥砂浆，其特征在于：所述促进剂为氨基化石墨烯、哌嗪修饰的氨基化石墨烯、十八胺修饰的氨基化石墨烯中的一种或几种。15.根据权利要求1-14任一项所述的高强度环氧聚合物改性水泥砂浆的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：(1.1)制备a组份：1.1取配方用量的环氧聚合物、环氧树脂改性剂、有机硅消泡剂和流平剂混合搅拌均匀，得到混合物1，备用；1.2取配方用量的碳酸钙、二氧化硅、硫酸钙、超细硫铝酸盐水泥，搅拌均匀后加入到混合物1中继续混合搅拌均匀，得a组份；(2)制备b组份：取配方用量的巯基改性固化剂、改性间苯二甲胺固化剂、促进剂和硅烷偶联剂，混合后搅拌均匀，得b组份；(3)将a组份与b组份按照质量比2-4:1混合，即得到高强度环氧聚合物改性水泥砂浆。

技术总结
本发明提供了一种高强度环氧聚合物改性水泥砂浆及其制备方法，属于建筑材料技术领域。本发明提供的高强度环氧聚合物改性水泥砂浆由两种组份组成，即A组份和B组份，本发明请求保护的水泥砂浆在A组份中引入聚硫醇改性环氧树脂和丁腈橡胶改性环氧树脂，与双酚A环氧树脂混合使用，明显改善了水泥砂浆的综合力学性能，使得到的水泥砂浆具有优异的抗压强度、抗折强度和粘附强度，在B组份中引入改性的石墨烯，可以极大提升水泥砂浆与基板的附着力，提高了水泥砂浆的抗拉强度和柔韧性。提高了水泥砂浆的抗拉强度和柔韧性。


技术研发人员：张维欣 谢祥明 阮文红 章明秋 吴海宏 黄柱进 吴佳昌 张卓宇
受保护的技术使用者：广东铁科灌浆科技有限公司
技术研发日：2022.01.28
技术公布日：2022/5/25