[發明專利]抗水樹脂及其制備方法和在錨固劑制備中的應用

有效

• 申請號: 201210035706.2
• 申請日: 2012-02-16
• 公開（公告）號: CN102585104A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發明（設計）人: 黃祖泉
• 申請（專利權）人: 淮南市順輝錨固有限公司
• 主分類號: C08F283/01
• 分類號: C08F283/01;C08G63/91;C08G63/676;C04B26/22
• 代理公司: 北京雙收知識產權代理有限公司 11241
• 代理人: 王菊珍

技術領域

本發明涉及一種樹脂及其制備方法和應用，特別是涉及一種抗水樹脂及其制備方法和在錨固劑制備中的應用。

背景技術

樹脂錨固劑是用作錨桿和柔性錨桿(也稱為錨索)的錨固介質，其為煤礦和隧道的頂板和側幫提供支護，使用樹脂錨固劑是當今國內外地下工程支護及邊坡治理的一種主要形式。樹脂錨固劑的基本核心材料是樹脂，其作用原理是：利用樹脂錨固劑的高強粘結性，將錨桿或錨索與圍巖牢牢的粘結在一起，形成對圍巖的錨固約束力。然而，在地下水的長期侵蝕下，樹脂錨固劑的粘結性能必然會逐年減退，導致錨固力下降，從而形成安全隱患。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種抗水樹脂及其制備方法，該抗水樹脂用于錨固劑制備時所得的錨固劑抗壓強度高、錨固力大、抗水性能好。

本發明抗水樹脂，其原料包括按質量百分數計的以下組分：苯酐8％-16％；順丁烯二酸酐5％-13％；富馬酸3％-11％；乙二醇9％-17％；二甘醇2％-10％；松香10％-18％；苯乙烯34％-42％。松香是指從松樹的含油樹脂蒸去了揮發的松節油后的透明固體物質，脆而硬，黃色或棕色，是一種工業原料。

本發明抗水樹脂，其中所述原料包括按質量百分數計的以下組分：苯酐12％；順丁烯二酸酐9％；富馬酸7％；乙二醇13.4％；二甘醇6.4％；松香14％；苯乙烯38.2％。

本發明抗水樹脂，其中所述松香的酸值為150-170mgKOH/g。酸值的測量方法采用GB/T8146-2003松香試驗方法中的酸值測定。松香的主要成分是樹脂酸，可進行堿中和反應生成樹脂酸鹽和水，酸值意義為完全中和質量為1g的松香所消耗氫氧化鉀的質量的樹脂。

本發明抗水樹脂，其中所述松香的軟化點為55-65℃。軟化點的測量方法采用GB/T8146-2003松香試驗方法中的軟化點測定。

本發明抗水樹脂的制備方法，包括以下步驟：

1)按上述比例投入乙二醇和二甘醇，攪拌均勻，再按比例投入苯酐、順丁烯二酸酐和富馬酸；

2)升溫使物料溫度達到90℃-120℃時，開始攪拌，攪拌的同時繼續加熱升溫；

3)當物料溫度達到155-165℃時，保溫28-32分鐘，之后以每小時10-12℃升溫，以每小時10-12℃升溫后的第3小時開始取樣測定pH值，直至pH值達到50-70；到此步驟為止，各物料反應生成的是不飽和聚酯；

4)步驟3)后按比例投入松香，繼續升溫至物料溫度達到195-210℃后保溫，42小時后開始測pH值，直至pH達到50-70；常規的樹脂錨固劑制備時是不加入松香的，本申請中加入松香，利用松香中樹脂酸的羧基與步驟3)中生成的不飽和聚酯中的羥基進行酯化反應，從而達到對樹脂分子鏈進行封端的目的；

5)步驟4)中pH達到50-70后抽真空脫水，至pH值達到38為止；所脫的水是反應過程中產生的；

6)冷卻物料至170℃以下，按比例投入苯乙烯進行稀釋，得到抗水樹脂。

本發明抗水樹脂的制備方法，其中步驟1)中所述攪拌的時間為5-10分鐘。

本發明抗水樹脂的制備方法，其中步驟3)中，當物料溫度達到160℃時，保溫30分鐘，之后以每小時10-12℃升溫，以每小時10-12℃升溫后的第3小時開始取樣測定pH值，每30分鐘測定一次，直至pH值達到50-70。

本發明抗水樹脂的制備方法，其中步驟4)中，繼續升溫至物料溫度達到200℃后保溫，42小時后開始測pH值，以后每30分鐘測一次，直至pH達到50-70。

本發明還涉及一種抗水樹脂錨固劑，其包括A組分和B組分，其中A組分由按質量份計的以下組分組成：上述抗水樹脂1份，惰性材料石灰石粉5-6份，促進劑N，N-二甲基苯胺0.005份；B組分為過氧化物固化劑；其中B組分：A組分的質量比為0.8-1。

本發明抗水樹脂錨固劑，其中所述過氧化物固化劑為過氧化苯甲酰、過氧化環己酮或過氧化甲基酮。

本發明還涉及上述抗水樹脂錨固劑的制備方法，包括以下步驟：按比例混合上述抗水樹脂、惰性材料石灰石粉和促進劑N，N-二甲基苯胺，混合均勻，包裝得到A組分；將過氧化物固化劑單獨包裝得到B組分。嚴格將A組分和B組分在包裝物中分隔開，防止錨固劑在使用前因固化劑泄漏而產品失效。

本發明抗水樹脂錨固劑在使用時，在錨桿或錨索的攪拌作用下，撕破包裝物，使過氧化物固化劑與A組分中的樹脂、促進劑、惰性材料的混合物進行混合，從而形成固化。