一種透明環(huán)保水下固結(jié)的無溶劑環(huán)氧注漿材料及其制備方法與應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于環(huán)氧注漿加固防水材料領(lǐng)域，具體涉及一種透明環(huán)保水下固結(jié)的無溶 劑環(huán)氧注漿材料及其制備方法與應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 環(huán)氧樹脂由于力學(xué)性能優(yōu)異、固化收縮率小、耐腐蝕性能優(yōu)良、粘接力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)而 在防滲補(bǔ)強(qiáng)中得到廣泛應(yīng)用，但在長期的試驗(yàn)和施工中發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)環(huán)氧漿液的固結(jié)補(bǔ) 強(qiáng)、粘接、防腐等性能比較適用于干燥或無水的工作面操作，在有明水的基面上特別是水下 則難以操作應(yīng)用。對于大壩、橋梁、公路等大型工程的基礎(chǔ)加固，由于地質(zhì)條件千差萬別，對 有水作業(yè)面，注漿材料應(yīng)具有較好的抗水性和較好的滲透性和附著力，否則漿液會(huì)被水溶 散而達(dá)不到固結(jié)補(bǔ)強(qiáng)的效果。然而，如何提高漿液的抗水性能，又能保持其固結(jié)體的力學(xué) 性能是目前環(huán)氧注漿材料應(yīng)用中的一個(gè)難題。中國發(fā)明專利87105255. 5公開了一種高滲 透性呋喃-環(huán)氧化學(xué)灌漿材料，具有很好的滲透性和很高的強(qiáng)力優(yōu)點(diǎn)，但在水下或有水基 層面則難以施工操作。中國發(fā)明專利201010597831. 3報(bào)道了一種環(huán)保柔韌性環(huán)氧樹脂灌 漿材料，由于利用了活性稀釋劑代替糠醛丙酮體系，力學(xué)性能依然保持較高，但其初始粘度 大，又無抗水功能，遇水則分散，水下依然難以施工操作，實(shí)用性受到限制，水下作業(yè)難以實(shí) 施。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有材料和應(yīng)用技術(shù)的不足，提供一種透明環(huán)保水下可固結(jié) 的無溶劑環(huán)氧注漿材料及其制備方法與應(yīng)用。
[0004] 本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：一種透明環(huán)保水下固結(jié)的無溶劑環(huán)氧注漿材料 包括甲組份和乙組份，所述甲組份與所述乙組份的重量比為100 : (〇. 5~100);所述甲組 份包括以下重量配比的各組份：環(huán)氧樹脂20~85份，活性稀釋劑25~80份，界面改性劑 0. 5~5份；所述乙組份包括以下重量配比的各組份：胺類固化劑10~95份，抗水分散劑 0~40份，促進(jìn)劑0~20份。
[0005] 進(jìn)一步，所述環(huán)氧樹脂為雙酚A型或雙酚F型環(huán)氧樹脂，型號(hào)為E-5UF51或E-44、 F-44;所述活性稀釋劑為環(huán)氧丙烷丁基醚、環(huán)氧丙烷異辛醚、碳十二至十四烷基縮水甘油 醚、烯丙基縮水甘油醚、芐基縮水甘油醚、苯基縮水甘油醚、甲苯基縮水甘油醚、乙二醇二縮 水甘油醚、丙二醇二縮水甘油醚、三羥甲基縮水甘油醚、甲基丙烯酸縮水甘油醚、丁基縮水 甘油醚、辛基縮水甘油醚、1，4- 丁二醇二縮水甘油醚、1，6-己二醇二縮水甘油醚、新戊二醇 二縮水甘油醚、中的一種或多種；所述界面改性劑為稀土偶聯(lián)劑、鋁酸酯偶聯(lián)劑、鋯酸酯偶 聯(lián)劑、硼酸酯偶聯(lián)劑、硅烷偶聯(lián)劑或鈦酸酯偶聯(lián)劑中的一種或多種。其中，雙酚A型環(huán)氧樹 脂包括E-51型環(huán)氧樹脂和F51型環(huán)氧樹脂，雙酚F型環(huán)氧樹脂包括E-44型環(huán)氧樹脂和F-44 型環(huán)氧樹脂。
[0006] 進(jìn)一步，所述胺類固化劑為脂環(huán)胺、腰果酚改性胺、聚硫醇改性胺、芳胺、脂肪胺中 的一種或多種。
[0007] 進(jìn)一步，所述抗水分散劑包括A組分和多胺類化合物，所述A組分為酚類、醛類、酮 類中的一種或多種。
[0008] 優(yōu)選的，所述A組分與所述多胺類化合物的質(zhì)量比為2:1。
[0009] 進(jìn)一步，所述酚類為二甲酚、苯酚、二苯酚、甲基苯酚以及烷基酚中的一種或多種； 所述醛類為多聚甲醛、多聚乙醛以及苯甲醛中的一種或多種；所述酮類為甲基異丙基酮和 /或甲基異丁基酮；所述多胺類化合物為聚酰胺齊聚物、聚乙烯胺齊聚物、四乙烯五胺、己 二胺、間苯二胺、3-二甲氨基丙胺、3-二乙氨基丙胺或3-二丁胺基丙胺中的一種或多種。
[0010] 進(jìn)一步，所述促進(jìn)劑為N，N-二甲基苯胺、N，N-二甲對甲基苯胺、2, 4, 6-三（二甲 基氨基甲基）苯酚、2, 4, 6-三（二甲基氨基甲基）苯酚三油酸鹽、芐基二甲胺、鄰羥基芐基 二甲胺、取代脲、乙酰苯肼中的一種或多種。
[0011] -種所述的透明環(huán)保水下固結(jié)的無溶劑環(huán)氧注漿材料的制備方法包括以下步驟： 在常溫下按重量配比將環(huán)氧樹脂、活性稀釋劑和界面改性劑混合均勻得到甲組份；按重量 配比將胺類固化劑、抗水分散劑、促進(jìn)劑混合均勻得到乙組份，將甲組份和乙組份按重量比 100 : (0. 5~100)混合均勻得到透明環(huán)保無溶劑環(huán)氧注漿材料。
[0012] 優(yōu)選的，所述抗水分散劑的制備方法包括以下步驟：在酚類、醛類、酮類的一種或 多種混合物中加入金屬氯化物，在攪拌條件下緩慢加入多胺類化合物，逐漸升溫，在40~ 160°C反應(yīng)0. 5~2小時(shí)，無蒸餾水流出后再緩慢降溫到40~60°C，繼續(xù)攪拌并恒溫反應(yīng) 1小時(shí)后冷卻到室溫過濾，得到抗水分散劑。
[0013] 所述的透明環(huán)保水下固結(jié)的無溶劑環(huán)氧注漿材料在填補(bǔ)混凝土裂縫、修補(bǔ)巖石缺 陷，道路、橋梁、港口、碼頭的水上水下基礎(chǔ)加固以及地鐵、高鐵、隧道的堵水防水防滲漏和 文物保護(hù)中的應(yīng)用。
[0014] 本發(fā)明的有益效果為：
[0015] 本發(fā)明的水下固結(jié)無溶劑環(huán)氧注漿材料，包括甲組份和乙組份，其中甲組份包括 環(huán)氧樹脂、活性稀釋劑和界面改性劑，乙組份包括胺類固化劑、抗水分散劑，促進(jìn)劑?；钚韵?釋劑在多胺類化合物的作用下形成齊聚物，并進(jìn)一步與環(huán)氧樹脂形成互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，在抗 水分散劑的作用下提高了抗水性能，不易被水溶散。胺類固化劑、促進(jìn)劑的優(yōu)選優(yōu)配又使?jié){ 液能在水下保持較好的穩(wěn)定性，既能保特注漿材料具有優(yōu)異的力學(xué)性能，又能根據(jù)工程需 要調(diào)控漿液的滲透性能和可操作時(shí)間，因此可以滿足不同工程特別是明水地帶和水下工程 的操作需求。
[0016] (1)本發(fā)明通過抗水分散劑的加入，使?jié){液在水中的穩(wěn)定性好，不易被水溶散，而 且該漿材料在水下固化速度快，后期力學(xué)性能快速增加，從而可以保持注漿材料較高強(qiáng)度， 堵水防滲漏的效果好。
[0017] (2)本發(fā)明加入的多胺類化合物使得活性稀釋劑在后期形成分子量更大的樹脂并 與環(huán)氧樹脂形成互穿網(wǎng)絡(luò)，增加了注漿體的韌性，提高了環(huán)氧注漿材料的抗水性能和綜合 力學(xué)性能。
[0018] (3)本發(fā)明所提供的主要原材料為無色無嗅透明低毒，對環(huán)境友好，操作危險(xiǎn)性 低，極其適合在通風(fēng)不良的環(huán)境中使用以及文物修補(bǔ)的應(yīng)用。
[0019] (4)本發(fā)明加入的活性稀釋劑可使環(huán)氧注漿材料初始粘度可調(diào)節(jié)，在各種巖石、土 壤和混凝土界面上鋪展性好，滲透性以及可操作時(shí)間調(diào)節(jié)幅度大，固結(jié)體的力學(xué)強(qiáng)度高， 可用于混凝土裂縫、修補(bǔ)巖石缺陷，道路、橋梁、港口、碼頭水下基面等大型工程的基礎(chǔ)加 固，地鐵、高鐵、隧道的堵水防水防滲漏，水庫大壩基礎(chǔ)水上水下防滲帷幕的補(bǔ)強(qiáng)加固以及 文物保護(hù)等應(yīng)用。
【具體實(shí)施方式】
[0020] 為更好地理解本發(fā)明，下面通過以下實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步具體的闡述，但不 可理解為對本發(fā)明的限定，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員根據(jù)上述
【發(fā)明內(nèi)容】
所作的一些非本質(zhì)的 改進(jìn)與調(diào)整，也視為落在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
[0021] 實(shí)施例1
[0022] 將80份環(huán)氧樹脂E-51和18份活性稀釋劑1，4- 丁二醇二縮水甘油醚及2份界面 改性劑硅烷偶聯(lián)劑KH-570混合得甲組份；將64份胺類固化劑聚硫醇胺R-2020和20份抗 水分散劑及16份促進(jìn)劑2, 4, 6三（二甲胺基甲基）苯酚三油酸鹽攪拌混合得乙組份；將甲 組份和乙組份按照重量比100 :1〇〇混合均勻得到環(huán)氧注漿材料。
[0023] 實(shí)施例2