data-full-width-responsive="true"> 新型水溶性环氧灌浆材料的制备石红菊1，张亚峰2，葛家良31中科院广州化学研究所 中国科学院研究生院，广州 510650；2广东省化学灌浆工程技术研究开发中心；3中科院广州化灌工程有限公司有机高分子灌浆材料由于具有许多水泥系和水玻璃系浆材无法比拟的优异性能，使
它成为工程中必不可少的灌浆材料[1-3]。但目前使用的高分子灌浆材料大都具有一定的毒性，易污染环境和危害人类健康，研制并开发无公害浆材成为灌浆材料发展的一个重要方向[3-4]。水性聚合物材料以水为溶剂或分散介质，不含或仅含少量有机溶剂，不仅是环保型材料，而且施工性好，可在潮湿环境施工，设备易于清洗，储运和使用安全[5-7]。近年来，涂料、胶粘剂等许多领域都广泛开展了水性材料的研制，在灌浆材料的研究中，只开发了水性聚氨酯类浆材，尚未见有水性环氧树脂类灌浆材料的报道[1，8-11]。本文采用环氧树脂和衣康酸（IA）进行酯化反应的方法合成了一种分子链两端为活泼的不饱和双键的水溶性环氧树脂，制备了一种新型的水性环氧树脂灌浆材料，可通过水溶性氧化还原引发体系交联成不溶于水的含水凝胶体。本文主要对这种水溶性环氧树脂的合成工艺条件作了深入研究，并对相应灌浆材料的性能做了初步探索。1 实验部分11 原料环氧树脂828，工业品；衣康酸（IA），工业品;环己酮，分析纯; 正丁醇，分析纯；氨水，分析纯;苄基三乙基氯化铵，化学纯；对苯二酚，分析纯;N,N- 亚甲基双丙烯酰胺，工业品；过硫酸铵，分析纯；三乙醇胺，分析纯；铁氰化钾，分析纯。12 水溶性衣康酸环氧酯树脂的合成在装有搅拌器、回流冷凝管、温度计和氮气通入口的四口烧瓶中，加入衣康酸、助溶剂和对苯二酚，加热升温至85℃，通入氮气，加入苄基三乙基氯化铵，同时滴加环氧树脂和少量助溶剂的混合液，保持温度在85~95℃之间，1~15 h内滴完。滴加完毕后，升温至100~105℃，再反应2~45 h，反应过程中，随时取样分析酸值，当酸值达到规定值时，立即停止反应。冷却物料至50℃以下，加入氨水中和至pH 值为7~75，并用一定量的去离子水稀释，即制得水溶性衣康酸环氧酯树脂溶液。13 水溶性环氧灌浆材料的配制
14 分析与测试(1) 酸值的测定：采用酚酞指示剂，020mol/LNaOH 标准溶液进行滴定。(2) 红外光谱：使用美国Analect公司产RFX-65A 傅立叶变换红外光谱仪。(3) 粘度：在26℃条件下，用NDJ-4 型旋转式粘度计测定。(4) 压缩强度：按照GB/T 1040-1992，用德国LOS 万能材料试验机测定。2 结果与分析21 水溶性衣康酸环氧酯树脂的合成211 单体配比环氧树脂和衣康酸在催化剂存在下进行酯化反应，由于单体配比的不同，会发生不同的反应：(1) 衣康酸和环氧基的摩尔比小于1∶1时，只有部分环氧基参与反应，生成物中和后水溶性差，且由于并不是所有的分子两端都含双键，配制的浆液固化很慢或不固化，不是本实验需要的产物。(2) 衣康酸和环氧基的摩尔比大于或等于1∶1时，环氧基几乎全部参与反应，酯化物的每个分子链端都连有羧基和双键，中和后水溶性非常好，配制的浆液固化快且性能好，是理想的实验产物。具体反应方程式如下：
因此反应中环氧树脂与衣康酸的摩尔比应不低于1∶1。在实际操作中，为保证环氧基反应完全，应使衣康酸适当过量，本实验选择环氧基与衣康酸的摩尔比在1∶105~1∶11之间。212 反应温度反应温度是影响反应过程和结果的重要因素，本实验固定催化剂用量为05%，阻聚剂用量为01%，测定了不同温度下转化率和反应时间的关系，结果如图1。
