专利摘要

一种环氧树脂增韧偏高岭土基地聚合物及其制备方法，涉及地聚合物增韧技术领域。本发明实施例的环氧树脂增韧偏高岭土基地聚合物是由按重量份数计的以下原料制备而成：100份偏高岭土；60～100份碱激发剂；以及0.5～3份增韧剂，产品附加值高，强度高、韧性好。本发明实施例的环氧树脂增韧偏高岭土基地聚合物的制备方法是以偏高岭土为主要原料，环氧树脂和4，4’‑二缩水甘油醚基二苯基酰氧为增韧剂，实现对硅铝质原料的有效回收利用。

权利要求

1.一种环氧树脂增韧偏高岭土基地聚合物，其特征在于，其是由以下原料制备而成，按重量份数计，所述原料包括：

偏高岭土100份；

碱激发剂60~100份；以及

增韧剂0.5~1份；

所述增韧剂由环氧树脂和4，4’-二缩水甘油醚基二苯基酰氧按质量比95~97：5~3混合而成；

所述碱激发剂由0~20份的氢氧化钠与80~100份的水玻璃混合而成；

其中，所述水玻璃模数为1.5~3.4。

2.根据权利要求1所述的环氧树脂增韧偏高岭土基地聚合物，其特征在于，所述环氧树脂包括环氧树脂E-44、环氧树脂E-52、甘油环氧树脂中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的环氧树脂增韧偏高岭土基地聚合物，其特征在于，按质量百分数计，所述偏高岭土的化学组成如下：SiO2：45.01%~49.56%、Al2O3：45.57%~54.99%，余量为Fe2O3、CaO、MgO、K2O、TiO2。

4.一种如权利要求1所述的环氧树脂增韧偏高岭土基地聚合物的制备方法，其特征在于，其包括以下步骤：

按重量份数计，将100份偏高岭土和60~100份碱激发剂混合搅拌，再加入0.5~3份增韧剂，混合搅拌成浆体；

将所述浆体注入模具中成型，养护，脱模，继续养护。

5.根据权利要求4所述的环氧树脂增韧偏高岭土基地聚合物的制备方法，其特征在于，将所述偏高岭土和所述碱激发剂混合搅拌的方法是：于10~50r/min慢搅2~3min。

6.根据权利要求4所述的环氧树脂增韧偏高岭土基地聚合物的制备方法，其特征在于，再加入所述增韧剂混合搅拌的方法是：于100~200r/min快搅2~3min。

7.根据权利要求4所述的环氧树脂增韧偏高岭土基地聚合物的制备方法，其特征在于，脱模前的养护方法是：在20~25℃、相对湿度为90%~95%的条件下养护20~40h。

8.根据权利要求4所述的环氧树脂增韧偏高岭土基地聚合物的制备方法，其特征在于，脱模后的养护方法是：在20~25℃、相对湿度为90%~95%的条件下继续养护3~28d。

说明书

技术领域

本发明涉及地聚合物增韧技术领域，且特别涉及一种环氧树脂增韧偏高岭土基地聚合物及其制备方法。

背景技术

地聚合物是以具有活性SiO2、Al2O3的偏高岭土、烧粘土、粉煤灰、烧煤矸石等硅铝质原料，在碱性激发剂作用下，通过“溶解-单体重构-缩聚”形成的具有类似地壳中一些天然矿物结构的无机聚合铝硅酸盐材料。与普通硅酸盐水泥生产相比，地聚合物生产过程不但能源消耗低，为普通硅酸盐水泥的30％左右；而且有害气体的排放少，CO2排放量仅为普通硅酸盐水泥的9％；同时可大量利用工业废渣，如粉煤灰、煤矸石等。地聚合物胶凝材料本身具有早强快硬、渗透率低、耐腐蚀、良好的耐久性等优良性能，可应用于混凝土材料的修补、应急抢修、核废物及危险物固化处置、海洋环境工程等领域，但该材料存在脆性大、固化时易失水开裂等主要问题。

环氧树脂是一种含有环氧基的高分子聚合物，是由环氧氯丙烷及二酚基丙烷(双酚A)在碱的作用下缩聚而成的液体树脂。环氧树脂既具有热塑性又具有热固性，受热展现出塑性，属于线性结构的热塑性聚合物。环氧树脂中可加入固化剂固化，固化后的环氧树脂具有高强、耐磨、抗渗、抗冻和良好的抗冲击性能，而且收缩率小，因此通常被添加到混凝土中来改善耐久性以及脆性。

目前，环氧树脂改性地聚合物都是借鉴其对混凝土的作用。例如，申请号为201610235049.4的发明专利申请了一种纤维改性的环氧树脂作为添加剂，制备出的环氧树脂聚合物混凝土强度高、变形能力强、高低温性能好，与现有的环氧沥青混凝土相比，其后期固化速度远远高于现有环氧沥青混凝土。申请号为201310421308.1的发明专利申请公开了一种环氧树脂钨酸锆混凝土的制备方法，此材料热膨胀系数显著减小，有效地解决了混凝土在高温高湿环境下变形的问题。虽然目前环氧树脂在混凝土中得到广泛的应用，但是在碱激发地聚合物材料中的应用较少。申请号为201410519564.6的发明专利申请公开了一种有机-无机地聚复合材料的制备方法，此材料的抗压强度超过了普通混凝土的强度，能用于制备功能材料如陶瓷材料、高强度建筑板材及高强度增韧材料等。

目前的地聚合物作为代替水泥混凝土没有得到广泛应用，在建材的应用中较少，主要的问题就是脆性大、泛碱现象严重等。因此有效地解决地聚合物脆性大的问题为地聚合物在建材领域中得到广泛应用提供保障。

发明内容

本发明的目的在于提供一种环氧树脂增韧偏高岭土基地聚合物，产品附加值高，强度高、韧性好。

本发明的另一目的在于提供一种环氧树脂增韧偏高岭土基地聚合物的制备方法，以偏高岭土为主要原料，环氧树脂和4，4’-二缩水甘油醚基二苯基酰氧(PHBHQ)为增韧剂，实现对硅铝质原料的有效回收利用。

本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。

本发明提出一种环氧树脂增韧偏高岭土基地聚合物，其是由以下原料制备而成，按重量份数计，所述原料包括：

偏高岭土100份；

碱激发剂60～100份；以及

增韧剂0.5～3份；

所述增韧剂主要由环氧树脂和4，4’-二缩水甘油醚基二苯基酰氧混合而成。

进一步地，在本发明较佳实施例中，按重量份数计，所述碱激发剂主要由0～20份的氢氧化钠与80～100份的水玻璃混合而成。

进一步地，在本发明较佳实施例中，所述水玻璃模数为1.5～3.4。

进一步地，在本发明较佳实施例中，所述环氧树脂包括环氧树脂E-44、环氧树脂E-52、甘油环氧树脂中的至少一种。

进一步地，在本发明较佳实施例中，按质量百分数计，所述偏高岭土的化学组成如下：SiO2：45.01％～49.56％、Al2O3：45.57％～54.99％，余量为Fe2O3、CaO、MgO、K2O、TiO2。

本发明提出一种上述的环氧树脂增韧偏高岭土基地聚合物的制备方法，其包括以下步骤：

按重量份数计，将100份偏高岭土和60～100份碱激发剂混合搅拌，再加入0.5～3份增韧剂，混合搅拌成浆体；

将所述浆体注入模具中成型，养护，脱模，继续养护。

进一步地，在本发明较佳实施例中，将所述偏高岭土和所述碱激发剂混合搅拌的方法是：于10～50r/min慢搅2～3min。

进一步地，在本发明较佳实施例中，再加入所述增韧剂混合搅拌的方法是：于100～200r/min快搅2～3min。

进一步地，在本发明较佳实施例中，脱模前的养护方法是：在20～25℃、相对湿度为90％～95％的条件下养护20～40h。

进一步地，在本发明较佳实施例中，脱模后的养护方法是：在20～25℃、相对湿度为90％～95％的条件下继续养护3～28d。

本发明实施例的环氧树脂增韧偏高岭土基地聚合物及其制备方法的有益效果是：本发明实施例的环氧树脂增韧偏高岭土基地聚合物是由按重量份数计的以下原料制备而成：100份偏高岭土；60～100份碱激发剂；以及0.5～3份增韧剂，产品附加值高，强度高、韧性好。本发明实施例的环氧树脂增韧偏高岭土基地聚合物的制备方法是以偏高岭土为主要原料，环氧树脂和4，4’-二缩水甘油醚基二苯基酰氧为增韧剂，实现对硅铝质原料的有效回收利用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例中不同环氧树脂掺量对地聚合物韧性的影响示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

下面对本发明实施例的环氧树脂增韧偏高岭土基地聚合物及其制备方法进行具体说明。

本发明实施例提供一种环氧树脂增韧偏高岭土基地聚合物，其是由以下原料制备而成，按重量份数计，原料包括：

偏高岭土 100份；

碱激发剂 60～100份；以及

增韧剂 0.5～3份；

增韧剂主要由环氧树脂和4，4’-二缩水甘油醚基二苯基酰氧(PHBHQ)混合而成，其中，环氧树脂包括环氧树脂E-44、环氧树脂E-52、甘油环氧树脂中的至少一种；本实施例中的增韧剂由环氧树脂和4，4’-二缩水甘油醚基二苯基酰氧按质量比95～97：5～3混合而成。

碱激发剂主要由0～20份的氢氧化钠与80～100份的水玻璃混合而成，水玻璃为硅酸钠的水溶液，水玻璃模数为1.5～3.4；偏高岭土的化学组成如下：SiO2：45.01％～49.56％、Al2O3：45.57％～54.99％，余量为Fe2O3、CaO、MgO、K2O、TiO2。

本发明实施例的环氧树脂增韧偏高岭土基地聚合物是以偏高岭土这一廉价硅铝酸盐物质为主要原料，来源丰富、成本低廉，实现对偏高岭土的有效利用，具有良好的经济效益和环保效益，产品附加值高；而且以环氧树脂和4，4’-二缩水甘油醚基二苯基酰氧为增韧剂，硬化后的地聚合物质量好，产品的抗折以及抗压强度高，韧性优良，可以有效改善偏高岭土基地聚合物的脆性问题。另外，所添加的增韧剂含量少就体现产品的强度高与普通硅酸盐水泥，而且韧性优良。

本发明实施例提供一种上述的环氧树脂增韧偏高岭土基地聚合物的制备方法，其包括以下步骤：

a、配料：按以下组成和质量配比称取各原料，按重量份数计，原料包括100份偏高岭土、60～100份碱激发剂、0.5～3份增韧剂；

b、混合成型：将上述的100份偏高岭土和60～100份碱激发剂混合搅拌，一般是于10～50r/min慢搅2～3min，再加入0.5～3份增韧剂，混合搅拌，一般是于100～200r/min快搅2～3min成浆体，将浆体注入20×20×20mm以及20×20×80mm的模具中成型。

c、养护：在20～25℃、相对湿度为90％～95％的条件下养护20～40h，脱模，继续养护相应期龄，具体是在20～25℃、相对湿度为90％～95％的条件下继续养护3～28d，即得产品。

以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。

实施例1

本实施例提供一种偏高岭土基地聚合物，其是按照以下制备过程制得：

准备80质量份的水玻璃溶液(模数为3.4)、20质量份氢氧化钠固体(分析纯)，在室温下混合搅拌至氢氧化钠固体全部溶解，再静置24h后，得到碱激发剂，即可使用，此时碱激发剂模数1.5，浓度38％。

准备100质量份偏高岭土、100质量份碱激发剂混合，先慢搅2min，再快搅2min成浆体，将浆体注入20×20×20mm以及20×20×80mm的模具中成型，制得偏高岭土基地聚合物。

实施例2

本实施例提供一种偏高岭土基地聚合物，其是按照以下制备过程制得：

准备80质量份的水玻璃溶液(模数为3.4)、20质量份氢氧化钠固体(分析纯)，在室温下混合搅拌至氢氧化钠固体全部溶解，再静置24h后，得到碱激发剂，即可使用，此时碱激发剂模数1.5，浓度38％。

准备100质量份偏高岭土、90质量份碱激发剂混合，先慢搅2min，再快搅2min成浆体，将浆体注入20×20×20mm以及20×20×80mm的模具中成型，制得偏高岭土基地聚合物。

实施例3

本实施例提供一种偏高岭土基地聚合物，其是按照以下制备过程制得：

准备80质量份的水玻璃溶液(模数为3.4)、20质量份氢氧化钠固体(分析纯)，在室温下混合搅拌至氢氧化钠固体全部溶解，再静置24h后，得到碱激发剂，即可使用，此时碱激发剂模数1.5，浓度38％。

准备100偏高岭土，80质量份碱激发剂混合，先慢搅2min，再快搅2min成浆体，将浆体注入20×20×20mm以及20×20×80mm的模具中成型，制得偏高岭土基地聚合物。

实施例4

本实施例提供一种偏高岭土基地聚合物，其是按照以下制备过程制得：

准备80质量份的水玻璃溶液(模数为3.4)、20质量份氢氧化钠固体(分析纯)，室温下混合搅拌至氢氧化钠固体全部溶解，再静置24h后，得到碱激发剂，即可使用，此时碱激发剂模数1.5，浓度38％。

准备100质量份偏高岭土，70质量份碱激发剂混合，先慢搅2min，再快搅2min成浆体，将浆体注入20×20×20mm以及20×20×80mm的模具中成型，制得偏高岭土基地聚合物。

实施例5

本实施例提供一种偏高岭土基地聚合物，其是按照以下制备过程制得：

准备80质量份的水玻璃溶液(模数为3.4)、20质量份氢氧化钠固体(分析纯)，室温下混合搅拌至氢氧化钠固体全部溶解，再静置24h后，得到碱激发剂，即可使用，此时碱激发剂模数1.5，浓度38％。

准备100质量份偏高岭土、60质量份碱激发剂混合，先慢搅2min，再快搅2min成浆体，将浆体注入20×20×20mm以及20×20×80mm的模具中成型，制得偏高岭土基地聚合物。

实施例6

本实施例提供一种偏高岭土基地聚合物，其是按照以下制备过程制得：

准备97质量份的环氧树脂、3质量份的PHBHQ，在室温下混合1h，作为增韧剂溶液备用。

准备80质量份的水玻璃溶液(模数为3.4)、20质量份氢氧化钠固体(分析纯)，室温下混合搅拌至氢氧化钠固体全部溶解，再静置24h后，得到碱激发剂，即可使用，此时碱激发剂模数1.5，浓度38％。

准备100质量份偏高岭土，60质量份碱激发剂混合先慢搅2min，加入0.5质量份的增韧剂，再快搅2min成浆体，将浆体注入20×20×20mm以及20×20×80mm的模具中成型，制得偏高岭土基地聚合物。

实施例7

本实施例提供一种偏高岭土基地聚合物，其是按照以下制备过程制得：

准备97质量份的环氧树脂、3质量份的PHBHQ，在室温下混合1h，作为增韧剂溶液备用。

准备80质量份的水玻璃溶液(模数为3.4)、20质量份氢氧化钠固体(分析纯)，室温下混合搅拌至氢氧化钠固体全部溶解，再静置24h后，得到碱激发剂，即可使用，此时碱激发剂模数1.5，浓度38％。

准备100质量份偏高岭土、60质量份碱激发剂混合先慢搅2min，加入1质量份的增韧剂，再快搅2min成浆体，将浆体注入20×20×20mm以及20×20×80mm的模具中成型，制得偏高岭土基地聚合物。

实施例8

本实施例提供一种偏高岭土基地聚合物，其是按照以下制备过程制得：

准备97质量份的环氧树脂、3质量份的PHBHQ，在室温下混合1h作为备用增韧剂溶液。

准备80质量份的水玻璃溶液(模数为3.4)、20质量份氢氧化钠固体(分析纯)，室温下混合搅拌至氢氧化钠固体全部溶解，再静置24h后，得到碱激发剂，即可使用，此时碱激发剂模数1.5，浓度38％。

准备100质量份偏高岭土、60质量份碱激发剂混合先慢搅2min，加入2质量份的增韧剂，再快搅2min成浆体，将浆体注入20×20×20mm以及20×20×80mm的模具中成型，制得偏高岭土基地聚合物。实施例9

本实施例提供一种偏高岭土基地聚合物，其是按照以下制备过程制得：

准备97质量份的环氧树脂、3质量份的PHBHQ，在室温下混合1h作为备用增韧剂溶液。

准备80质量份的水玻璃溶液(模数为3.4)、20质量份氢氧化钠固体(分析纯)，室温下混合搅拌至氢氧化钠固体全部溶解，再静置24h后，得到碱激发剂，即可使用，此时碱激发剂模数1.5，浓度38％。

准备100质量份偏高岭土、60质量份碱激发剂混合先慢搅2min，加入3质量份的增韧剂，再快搅2min成浆体，将浆体注入20×20×20mm以及20×20×80mm的模具中成型，制得偏高岭土基地聚合物。

产品性能检测：

韧性为材料或结构在受力荷载的作用下对折断的抵抗，从而达到破坏或失效时吸收能量的能力，是表征材料抵抗变形性能的重要指标，用能量法可以来表示，即应力-应变曲线或荷载-挠度曲线下的面积来表征。

分别测试实施例1～9中的偏高岭土基地聚合物(实施例1～5为不同液固比地聚合物的集合，实施例5～9为不同环氧树脂掺量下地聚合物的集合)在养护3d、7d、28d后的抗折强度、抗压强度以及导出荷载-挠度曲线，然后计算出的折压比以及韧性指数，结果如下表所示：

表1不同液固比地聚合物的抗压以及抗折强度

表2不同环氧树脂掺量下地聚合物的抗压以及抗折强度

由表1可得，本发明实施例制得的偏高岭土基地聚合物的抗压强度、抗折强度比普通硅酸盐水泥高，不同液固含量地聚合物的强度体现的有所不同，其中实施例6的抗折以及抗压强度最好。

以实施例6为对比样，由表2可得，本发明实施例制得的偏高岭土基地聚合物的抗压以及抗折强度先提高后下降，实施例7体现的最好。

由于折压比从侧面可以体现产品的韧性，图1为实施例5～9不同环氧树脂掺量对地聚合物韧性的影响示意图，横轴表示环氧树脂的掺量，纵轴表示产品的折压比。由图1可得，实施例6所体现的韧性最佳。

综上所述，本发明实施例的环氧树脂增韧偏高岭土基地聚合物的产品附加值高，强度高、韧性好；环氧树脂增韧偏高岭土基地聚合物的制备方法是以偏高岭土为主要原料，环氧树脂和4，4’-二缩水甘油醚基二苯基酰氧为增韧剂，实现对硅铝质原料的有效回收利用。

以上所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

一种环氧树脂增韧偏高岭土基地聚合物及其制备方法专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。

1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

3：同时提交相关证明文件原件。

4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。