[發明專利]一種丙烯酸鹽復合注漿填充材料及其制備方法與應用

有效

• 申請號: 201710086498.1
• 申請日: 2017-02-17
• 公開（公告）號: CN106927719B
• 公開（公告）日: 2019-06-14
• 發明（設計）人: 李樹忱;梁娜;晏勤;陳健;謝璨;張哲;王鵬程;戴洪偉
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: C04B26/10
• 分類號: C04B26/10;C09K17/20;C08F283/06;C08F220/06;C09K103/00;C04B111/70;C04B111/20
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 張曉鵬

本發明公開了一種丙烯酸鹽復合注漿填充材料及其制備方法與應用，包括以下組分：主劑和交聯劑，其中，所述主劑為丙烯酸鹽的混合物，所述交聯劑為聚乙二醇二烯丙基醚和乙氧化雙酚A雙烯丙基醚中的一種或兩種的混合物。本發明采用無毒的聚乙二醇二烯丙基醚和/或乙氧化雙酚A雙烯丙基醚作為交聯劑，該注漿材料大鼠經口的半數致死量≧6500mg/kg，實際為無毒，給施工人員提供一個安全的操作環境，確保對環境的影響降到最低。

技術領域

本發明屬于地下工程加固用注漿材料領域，具體涉及一種丙烯酸鹽復合注漿填充材料及其制備方法與應用。

背景技術

注漿作為地下工程中的一項填充手段，在地下工程施工中受到越來越高的重視，丙烯酸鹽注漿材料以其粘度低、工作環境溫度低、固化后凝膠體強度穩定性好以及價格低廉的優點而廣泛應用于地下工程填充中，其相關研究也正受到越來越多的關注。但市面上現有丙烯酸鹽注漿材料往往采用N，N’-亞甲基雙丙烯酰胺作為交聯劑，含有酰胺基團的N,N’-亞甲基雙丙烯酰胺為中等毒性化合物，大鼠經口的半數致死量(LD₅₀)＝390mg/kg，雖然含量低，但考慮到酰胺基團毒性的積累性，長期使用會對環境造成一定的影響，應該避免使用。且現有的丙烯酸鹽注漿材料的固砂體抗壓強度較低，大部分維持在0.3MPa左右，且現有不同品牌種類丙烯酸鹽注漿材料膠凝時間的差距較大，并且膠凝時間固定不可改變，無法根據實際工程需要進行調節，難以滿足工程需要。

發明內容

針對現有技術中存在的以上問題，本發明的一個目的是提供一種聚乙二醇二烯丙基醚或/和乙氧化雙酚A雙烯丙基醚作為交聯劑在制備丙烯酸鹽復合注漿填充材料中的應用。將聚乙二醇二烯丙基醚或/和乙氧化雙酚A雙烯丙基醚替換現有丙烯酸鹽注漿材料中的交聯劑-N,N’-亞甲基雙丙烯酰胺，使制備得到的注漿材料基本無毒。

本發明的第二個目的是提供一種丙烯酸鹽復合注漿填充材料，該材料采用聚乙二醇二烯丙基醚或/和乙氧化雙酚A雙烯丙基醚作為交聯劑，配合其他的組分制備出一種基本無毒的丙烯酸鹽注漿材料。

本發明的第三個目的是提供上述丙烯酸鹽復合注漿填充材料的制備方法。

本發明的第四個目的是提供上述丙烯酸鹽復合注漿填充材料在注漿中的應用。

為了解決以上技術問題，本發明的技術方案為：

聚乙二醇二烯丙基醚或/和乙氧化雙酚A雙烯丙基醚作為交聯劑在制備丙烯酸鹽復合注漿填充材料中的應用。

一種丙烯酸鹽復合注漿填充材料，包括以下組分：主劑和交聯劑，其中，所述主劑為丙烯酸鹽的混合物，所述交聯劑為聚乙二醇二烯丙基醚和乙氧化雙酚A雙烯丙基醚中的一種或兩種的混合物。

丙烯酸鹽為金屬氫氧化物(或氧化物)和丙烯酸(AA)發生中和反應合成。

交聯劑是一種能在線型分子間起架橋作用，從而使多個線型分子相互鍵合交聯成網狀結構的物質。

聚乙二醇二烯丙基醚具有兩個端位烯丙基，可以和丙烯酸鹽發生聚合反應，使丙烯酸鹽相互鍵合交聯成網狀結構，提高注漿填充材料的填充強度，是聚合反應的理想交聯劑，具有親水、生物降解和低毒性的優勢。

乙氧化雙酚A雙烯丙基醚與聚乙二醇二烯丙基醚一樣，是一種交聯劑，基本作用原理和聚乙二醇二烯丙基醚基本相同。

優選的，按重量份計，上述注漿復合材料中，主劑30-40份，交聯劑6-10份。

優選的，所述主劑為丙烯酸鎂、丙烯酸鈣和丙烯酸銅的混合物。

其中，丙烯酸銅作為強度增強劑，可以大大提高注漿材料的固砂體的強度。

丙烯酸鹽為注漿材料主劑，其中丙烯酸鎂具有輕微的毒性，添加丙烯酸鈣后可以對其毒性進行一定程度的抑制，添加丙烯酸銅后確實可以提高注漿材料的強度。