对苯二甲酸下脚料价格低廉且来源广泛,能够合成低成本不饱和树脂。采用对苯二甲酸树脂生产锚固剂,能够有效降低生产成本,锚固性能较为优良。
概述
锚固剂是现代应用最广泛的粘结锚固材料,锚固剂一般由特种树脂、高强填料、固化剂、促进剂及各种助剂构成,其将金属杆件和基体牢固地结合成一个整体,广泛用于结构加固、岩层支护、设备基础固定、坝裂缝修复及高层建筑外墙石材干挂、金属或玻璃幕墙框架的安装及固定等。对锚固剂树脂的要求是凝胶固化快,强度高,贮存稳定性长,热稳定性好。常用树脂有不饱和聚酯树脂型、聚氨酯型等。不饱和聚酯树脂由于固化快、价格便宜,使用量最大。
为了适应锚固剂需求,降低成本。采用对苯二甲酸下脚料为主要原料,合成对苯型锚固剂专用不饱和树脂。使构成锚固剂成本的主要原料——不饱和聚酯树脂的成本有较大幅度的下降,从而降低锚固剂的生产成本,锚固剂在市场上就会更有更大的竞争优势。同时为国内大量产生的对苯二甲酸下脚料找到合适的利用途径。
2 对苯不饱和树脂的合成
主要原材料
对苯二甲酸下脚料(工业级)、一缩二乙二醇(工业级)、丙二醇、乙二醇(工业级)、顺丁烯二酸酐(工业级)、苯乙烯(工业级)、催化剂(工业级)、对苯二酚(工业级)、萘醌(工业级)。
合成实验
将计量好的二元醇和对苯二甲酸投入反应器中,同时加入一定量的催化剂,升温反应。由于对苯二甲酸的活性稍差了一些,所以应加催化剂,提高生产效率。料温升到220℃,馏头温度降到80℃,取样化验,酸值为20以下,降温至200℃加入顺酐,反应至酸值为45以下,进行抽真空酸值为35左右,降温至180℃加入阻聚剂对苯二酚,120℃加入苯乙烯和萘醌,60℃出料包装。
3.1 树脂锚固剂胶泥稠度对比
由此可见对苯型树脂粘度相同下,具有较多填料添加量,对苯型树脂配制的胶泥稠度明显大于传统邻苯型树脂配制的胶泥稠度,这样在锚固剂生产线上胶泥有利于管道输送,提高生产效率,降低成本。
主要原因是:对苯树脂的链结构具有较高的对称性,支链较少,柔韧性好,树脂与填料的浸润性优良,具有较高的填料添加量。
3.2 锚固剂强度和凝胶时间对比
从数据可以看出,对苯树脂制成锚固剂的性能与邻苯树脂锚固剂相差不大,凝胶固化时间,预促进热稳定性好,强度比邻苯型的高。
3.3 对苯型树脂锚固剂锚固力试验
试验基体为C30混凝土,仪器为ZY-30锚杆拉力计,树脂为对苯型
实验室样品通过检测显示,采用这种树脂生产的锚固剂无论是锚固强度,热稳定性,都高于国内同类产品的水平,检测结果表明该产品项技术指标均符合国家标准。
4 结论
4.1 对苯树脂特点是:粘度适中、填充量高,凝胶时间短、固化快,强度高,贮存稳长,预促进热稳定性好,适合做锚固剂树脂。
4.2 对苯不饱和树脂具有较高的石粉添加量,其胶泥稠度较大,有利于胶泥的管道输送,提高生产效率,降低生产成本。
4.3 对苯二甲酸下脚料价格低廉,来源广泛,其合成树脂价格较低,此DB树脂是一类经济合理的树脂。
4.4利用对苯二甲酸下脚的反应特性,引入不饱和聚酯树脂的合成中,拓宽了不饱和树脂合成的方式,国内大量的对苯二甲酸下脚料也找到合适的利用途径。