[發明專利]一種水下抗沖耐磨材料及其制備方法

在審

• 申請號: 202110520046.6
• 申請日: 2021-05-13
• 公開（公告）號: CN113105194A
• 公開（公告）日: 2021-07-13
• 發明（設計）人: 單宇翥;陳洋;王國鵬;陳吉素;陳彥亭
• 申請（專利權）人: 青島太平洋水下科技工程有限公司
• 主分類號: C04B28/04
• 分類號: C04B28/04;C04B111/20;C04B111/72;C04B111/74
• 代理公司: 青島高曉專利事務所(普通合伙) 37104
• 代理人: 付麗麗

本發明公開了一種水下抗沖耐磨材料，其包括以下重量百分數的組分：高強環氧添加劑12.5％?15.8％、NFJ金屬骨料38.0％?46.7％、金剛砂33.2％?37.9％、填料6.3％?9.5％，高強環氧添加劑包括以下重量份的組分，改性雙酚A環氧樹脂E?51 60.0?68.0％，環氧活性稀釋劑12.0％?13.5％，助劑1.2％?1.5％、MS?1085C水下環氧固化劑18.7％?26.8％、環氧固化促進劑0％?1.4％，其中，改性雙酚A環氧樹脂E?51、環氧活性稀釋劑和助劑為A組分，MS?1085C水下環氧固化劑和環氧固化促進劑為B組分。分別配置A組分、B組分和干粉料，將A、B組分快速快速混合均勻，立即倒入干粉料中，混合均勻后注入水下待修補部位，固化后與修補部位的混凝土結構牢固結合。

技術領域

本發明涉及水下施工技術領域，尤其涉及一種水下抗沖耐磨材料及其制備方法。

背景技術

泄洪閘、排沙底孔、消力池等水工建筑物因夾砂高速水流中推移質的沖擊、磨蝕破壞和懸移質的切削破壞，其混凝土表面產生沖坑、裂縫、蜂窩、麻面等缺陷，對建筑物的運行存在重大的安全隱患。目前處理這些缺陷主要是采用摻加硅粉、纖維的水下不分散混凝土或聚合物混凝土進行澆筑修補，但上述混凝土在水下施工時都具有一定的局限性。摻加硅粉、鋼纖維、聚丙烯纖維在一定程度上能夠增加混凝土的抗磨抗裂性能，但摻加的硅粉、鋼纖維、聚丙烯纖維影響混凝土的工作性能，降低了澆筑時的流動性，無法實現水中自流平，自密實，從而影響混凝土的強度和表面的平整度，導致抗沖蝕效果變差。此外，現有的水下環氧樹脂修復材料抗沖耐磨性能有待提到。

發明內容

本發明在于提供了一種水下抗沖耐磨材料，解決了現有水下修復材料沖耐磨性能較差等問題。

為了實現上述目的，為了實現上述發明目的，本發明涉及的水下抗沖耐磨材料，包括以下重量百分數的組分：高強環氧添加劑12.5％-15.8％、NFJ金屬骨料38.0％-46.7％、金剛砂33.2％-37.9％、填料6.3％-9.5％，高強環氧添加劑包括以下重量份的組分，改性雙酚A環氧樹脂E-51 60.0-68.0％，環氧活性稀釋劑12.0％-13.5％，助劑1.2％-1.5％、MS-1085C水下環氧固化劑18.7％-26.8％、環氧固化促進劑0％-1.4％，其中，改性雙酚A環氧樹脂E-51、環氧活性稀釋劑和助劑為A組分，MS-1085C水下環氧固化劑和環氧固化促進劑為B組分。

所述改性雙酚A環氧樹脂E-51由雙酚A環氧樹脂E-51改性得到，雙酚A環氧樹脂E-51固化后強度高，但固化物較脆，易開裂。采用聚氨酯柔性材料對其進行韌性改性后，形成互穿網絡海島結構，具有一定的柔韌性，能夠抵抗含砂水流的沖擊。采用聚氨酯改性環氧樹脂，以異氰酸根封端的聚氨酯預聚體與環氧樹脂在熔融條件下加入固化劑固化后形成線性聚氨酯貫穿于環氧網絡的半互穿網絡結構，制備出了PU/EP共混體系。聚氨酯的高彈性與環氧樹脂的良好的耐熱性、粘接性有機地結合在一起，改善環氧樹脂脆性，使環氧樹脂的沖擊強度有了大幅度提高。

所述環氧活性稀釋劑為環氧丙烷芐基醚和聚丙二醇二縮水甘油醚中的一種或兩種。環氧樹脂在低溫和常溫下粘度大，不易施工，加入一定量的環氧活性稀釋劑，能夠稀釋環氧樹脂，降低其粘度，從而增加抗沖耐磨材料的流動性，便于水下大面積施工；另外環氧丙烷芐基醚和聚丙二醇二縮水甘油醚含有環氧基團，能完全參與固化反應，無揮發、無殘留，不污染環境，符合水中環境環保要求。

所述助劑為γ-縮水甘油基丙基三甲氧基硅烷偶聯劑，其能夠明顯加強骨料與樹脂、耐磨材料與基材之間的粘結力。

所述MS-1085C水下環氧固化劑采用特殊原料和生產工藝合成，同時通過接枝柔性鏈段合成得到的一種特殊結構的改性胺類固化劑，參與固化反應的活性基團在水下具有良好的反應活性，具有優異穿透水膜能力、浸潤粘結與固化性能，其固化物水下粘結強度與在干燥條件下的粘結強度相比較，保持率達到90％以上。