2020-02-11

今天來聊聊跨領域的合作:水泥混凝土 X 環氧樹脂

跨領域合作似乎是當下的趨勢,傳統結合現代,東方結合西方,完全不同的元素互相滲透、融合、創新,帶來不一樣的衝擊和意想不到的效果。

化學圈子裡也同樣流行著跨領域合作,打破無機和有機世界的界限,開闢了全新的領域。

水泥混凝土和砂漿是最為傳統的無機材料。自 200 多年前問世以來,水泥混凝土砂漿就迅速成為最廣泛使用的的土木工程材料之一,不僅在建築裡不可或缺,也廣泛地應用於鋪路和橋樑。不過水泥混凝土和砂漿也有明顯缺點,像是硬化慢、拉伸強度低、乾燥收縮大和耐化學品差,導致外觀容易裂開出現縫隙,使用壽命有限。

環氧樹脂是應用廣泛的有機化合物,通過固化反應可以形成三維交聯高分子網路,具有強度高、韌性足、耐腐蝕等特性。

當「環氧樹脂」遇到「水泥混凝土」,就成了環氧改性水泥混凝土(Epoxy Cement Concrete)這個全新的跨領域合作體系。

環氧改性水泥混凝土性能強大。神奇的奧秘就在於它在固化過程中同時存在二種主要化學反應:水泥的水化和環氧樹脂的聚合。固化後的環氧樹脂可在水泥水化物表面上形成不規則薄層,並且與水泥水化物牢固黏接。隨著化學反應的進行,環氧相和水泥水化物相互交織,最終形成高強度的三維網路結構,從而加強無機集料之間的黏接。

環氧改性水泥混凝土固化結構微觀圖 (source from Handbook of polymer-modified concrete and mortars)
環氧改性水泥混凝土固化結構微觀圖 (source from Handbook of polymer-modified concrete and mortars)

看數字講道理。來看看這種全新的協同固化體系有多優秀!

根據權威機構公開的報告資料顯示,與未改性的混凝土相比,ECC 抗壓強度提高了 36%,拉伸強度提高了 86%,抗折強度提高了 94%,模量和線性膨脹係數無較大變化,同時還可以降低乾燥收縮的反應程度,在耐鹽、耐酸、耐磨、抗凍融等方面均有顯著的改善。而且,改性後的體系也改善了其操作性和凝結時間,降低了泌水及分層。

如此優秀的環氧改性水泥混凝土體系,僅僅是把關鍵材料水泥和環氧樹脂混合就可以了嗎?當然不是。優異的性能優勢絕對離不開科學的配方設計和關鍵材料環氧樹脂及固化劑的緊密配合。

這就是贏創水性環氧固化劑 Anquamine® 287 和水性環氧樹脂乳液 Ancarez® AR468 的王牌組合大展身手的時候。不僅在環氧改性混凝土體系裡表現出低黏度、易操作的特點,更重要的是它與水泥相容性極佳,可產生優異的協同固化效果。

科學的配方設計也相當重要。贏創不僅提供優質的創新原料,還提供該領域內獨特的專業配方知識,可針對客戶的應用客製開發配方。

經典案例

採用 Anquamine® 287 和 Ancarez® AR468 產品組合的環氧改性水泥配方已成功運用於自流平地坪、高強度修補砂漿和灌漿等建築場合。以自流平地坪的中塗為例,除了具有出色的產品特性,該配方在製造和施工過程中不產生任何揮發性有機化合物(VOC),屬 A 級防火材料,具有一次性完成施工的優勢。微啞光的外觀光滑平整不起塵,特別適用於廠房車間、物流倉庫等工業場合,靜靜地傳遞工業的獨特美感。

環氧改性水泥配方自流平地坪表面還可與贏創Anquawhite® 100 面塗產品配合,進一步提升耐磨、耐刮和耐沾汙性

正在施工中的運用了贏創環氧固化劑 Anquamine® 287 的地坪

環氧改性水泥混凝土配方工業地坪