[發明專利]一種遇水膨脹延時固化材料

在審

• 申請號: 201811381547.5
• 申請日: 2018-11-20
• 公開（公告）號: CN109250971A
• 公開（公告）日: 2019-01-22
• 發明（設計）人: 何曦
• 申請（專利權）人: 長沙凱天工研院環保服務有限公司
• 主分類號: C04B28/00
• 分類號: C04B28/00;C04B41/63
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所 43114
• 代理人: 袁靖

本發明提供一種遇水膨脹延時固化材料，包括固化材料、水溶性材料和膨脹材料，所述水溶性材料包覆在固化材料表面形成“殼核”結構。本發明通過水溶性材料包覆在固化材料表面形成“殼核”結構，有效的避免了膨脹與固化同時進行時的矛盾，遇水膨脹固化材料遇水時，膨脹組份吸水膨脹與孔洞發生擠壓實現前期封堵，同時“殼核”結構中作為“殼”的水溶性材料遇水后緩慢溶解，產生交聯作用的有機分子，對后續固化材料的固化及固化材料對膨脹材料的固定有促進作用，水進一步與固化組分進行固化反應，在三者的共同作用下，更好的完成封堵防滲。

技術領域

本發明屬于滲漏封堵領域，特別涉及一種遇水膨脹延時固化材料。

技術背景

隨著人們對環境保護意識的加強，垃圾填埋場等涉及到危險液體滲漏的場所均采取了多級防護措施，由于地質作用對這些防護措施的效果難以有效評估，因此往往會在其中添加防漏材料。遇水膨脹(如，吸水樹脂)、遇水固化(如，水泥)是防漏材料中常見的兩種，前者遇水后吸水膨脹，后者遇水后發生固化反應而固化，均能起到封堵孔洞的作用。

然而，這兩類材料在工程應用中依然存在一些不足。

遇水膨脹材料通過基體多孔結構形成的毛細管力將水分子引入孔道，并與孔道表面的親水官能團成鍵，在水分子氫鍵的相互排斥下，基體結構被撐開，實現材料的膨脹。滲透壓是影響材料膨脹程度的重要因素，滲透壓越大材料吸水越多膨脹越厲害，在材料達到自身的膨脹極限之前，膨脹材料會不斷吸水膨脹實現對孔洞的擠壓，這往往導致原本已經堵漏的孔洞在持續膨脹力的作用下緩慢變大或由點漏(個別小洞)引起線漏(小洞受擠壓引起周邊密封結構撕裂)甚至面漏(多處撕裂相互交織形成多面形)。

遇水固化材料在遇水后發生固化反應形成水化物，水化物相互搭接和聯結形成固化結構，從而實現孔洞封堵。但是，滲漏往往發生在高壓力差界面上，水泥固化需要一定的時間(早期強度小，徹底固化后強度大)，且固化過程需要相對靜態的環境否則水化物的搭接與聯結會受到影響，而在高壓力差界面上一旦形成孔洞，水流便會源源不斷涌出，擾亂水化物的搭接與聯結，加上水泥早期強度弱，難以承受高壓力差界面水流沖擊，因此很難形成有效封堵。

發明內容

為了解決現有遇水膨脹、遇水固化材料存在的問題，本發明的目的在于提供一種遇水膨脹延時固化材料，在保留兩者特性基礎上，避免了膨脹與固化同時進行時的矛盾，有效的封堵防漏。

為了實現上述目的，本發明提供一種遇水膨脹延時固化材料，包括固化材料、水溶性材料和膨脹材料，所述水溶性材料包覆在固化材料表面形成“殼核”結構。

本發明通過水溶性材料包覆在固化材料表面形成“殼核”結構，有效的避免了膨脹與固化同時進行時的矛盾，遇水膨脹固化材料遇水時，膨脹組份吸水膨脹與孔洞發生擠壓實現前期封堵，同時“殼核”結構中作為“殼”的水溶性材料遇水后緩慢溶解，產生交聯作用的有機分子，對后續固化材料的固化及固化材料對膨脹材料的固定有促進作用，水進一步與固化組分進行固化反應，在三者的共同作用下，更好的完成封堵防滲。

優選的，所述“殼核”結構中“殼”的厚度為0.05～1mm。

優選的，所述固化材料選自有機、無機固化材料中的至少一種，當兩種或者兩種以上同時使用時，相互之間不發生化學反應。

更優選的，所述有機固化材料選自磺化油類、環氧樹脂類、改性水玻璃類中的至少一種；所述無機固化材料選自水泥、石灰、粉煤灰中的至少一種。

優選的，所述水溶性材料選自纖維素、淀粉、聚乙烯醇中的至少一種，當兩種或者兩種以上同時使用時，相互之間不發生化學反應。

優選的，所述膨脹材料選自淀粉接枝丙烯酸類、纖維素接枝丙烯酸類、蛋白質接枝共聚物類中的至少一種，當兩種或者兩種以上同時使用時，相互之間不發生化學反應。

優選的，所述固化材料與膨脹材料的質量比為1:1～20。