本發(fā)明涉及化學(xué)灌漿，具體為一種水下抗分散高強(qiáng)耐老化丙烯酸鹽灌漿料及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、在水利水電、礦井、地質(zhì)勘探、隧道和城市地下工程中，滲漏問(wèn)題是長(zhǎng)期困擾工程質(zhì)量的“頑疾”，經(jīng)常用注漿法進(jìn)行防水堵漏。但目前很多工程中普遍存在小裂縫注漿難的問(wèn)題。由于常用的普通水泥漿液只能封堵大裂隙，故微小裂隙的水泥注漿這一難題至今尚未得到徹底解決。

2、丙烯酸鹽灌漿材料初始黏度低、可灌性好、凝膠時(shí)間可調(diào)、凝膠體彈性好、吸水膨脹等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛用于帷幕灌漿、滲漏水堵截以及變形縫的滲漏水治理和修復(fù)。特別是丙烯酸鹽灌漿料采用了無(wú)毒的交聯(lián)劑之后，整體漿液無(wú)毒環(huán)保，因此在防水領(lǐng)域的應(yīng)用逐漸廣泛。正因?yàn)楸┧猁}灌漿材料凝固前漿液粘度低，在有大量水存在或流動(dòng)水情況下，極易被水稀釋?zhuān)瑢?dǎo)致凝膠時(shí)間無(wú)限延長(zhǎng)且不能形成凝膠結(jié)構(gòu)，失去堵水效果、影響施工安全。

3、為了灌漿料固結(jié)后有較高強(qiáng)度，凝膠體系中有較高強(qiáng)度的交聯(lián)密度，而化學(xué)交聯(lián)密度會(huì)隨著膠體在環(huán)境中老化時(shí)間的延長(zhǎng)而逐漸增加，交聯(lián)密度增大導(dǎo)致凝膠的分子線團(tuán)發(fā)生收縮，當(dāng)化學(xué)交聯(lián)密度超過(guò)臨界交聯(lián)密度時(shí)膠體就會(huì)出現(xiàn)脫水、破膠的現(xiàn)象從而失去堵水的效果。因此，丙烯酸鹽灌漿料強(qiáng)度和柔韌性之間的存在矛盾，其長(zhǎng)期穩(wěn)定性差。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明利用疏水締合聚合物的物理交聯(lián)結(jié)構(gòu)增強(qiáng)了體系抗沖稀效果，并解決了丙烯酸鹽灌漿料強(qiáng)度和柔韌性之間的矛盾，提高了丙烯酸鹽灌漿料的長(zhǎng)期穩(wěn)定性。

2、本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

3、一種水下抗分散高強(qiáng)耐老化丙烯酸鹽灌漿料，包括體積比為1:1的a組分和b組分，其中，所述的a組分按質(zhì)量份數(shù)計(jì)由以下組分組成：丙烯酸鹽25-37份、清水63-75份、疏水締合聚合物0.05-5份、鈣鎂離子螯合劑0.2-0.8份、交聯(lián)劑0.05-2份、促進(jìn)劑0.05-1.5份、消泡劑0.01-0.02份；所述的b組分按質(zhì)量份數(shù)計(jì)由以下組分組成：引發(fā)劑0.2-3份、清水94-97份、疏水締合聚合物0.05-5份。

4、所述a組分中的丙烯酸鹽為的丙烯酸鈣和丙烯酸鎂單獨(dú)溶液或混合溶液，可提供很好的彈性，鈣鎂離子的拮抗作用能降低丙烯酸的毒性。

5、其中，疏水締合聚合物的粘均分子量為1500～3000萬(wàn)，其中的疏水單體可以選自丙烯酸十八酯、二十五烷基烯丙基二溴化四甲基乙二胺、n-辛基丙酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基二十二烷基磺酸鈉、n-十四烷基丙烯酰胺、甲基丙烯酸十四酯、丙烯酸六氟丁酯、丙烯酸十二氟庚酯、或n-[(1-芘基磺酰胺)乙基]丙烯酰胺等，親水單體為丙烯酸、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的一種或多種。疏水締合形成的物理交聯(lián)對(duì)凝膠強(qiáng)度有促進(jìn)作用，可以降低交聯(lián)劑用量，避免交聯(lián)密度過(guò)高引起的凝膠脆性。

6、交聯(lián)劑為n,n’-亞甲基雙丙烯酰胺、聚乙二醇二丙烯酸酯。優(yōu)選聚乙二醇二丙烯酸酯水性無(wú)毒環(huán)保。

7、促進(jìn)劑為亞硫酸氫鈉、亞硫酸鈉、二乙醇胺、三乙醇胺和四甲基乙二胺中的至少一種，優(yōu)選為三乙醇胺。

8、消泡劑為有機(jī)硅類(lèi)消泡劑或聚醚消泡劑。

9、所述b組分中的引發(fā)劑為過(guò)硫酸銨、過(guò)硫酸鉀中的一種或兩種的混合物，引發(fā)能力強(qiáng)，可以在較低溫度下引發(fā)聚合，便于低溫環(huán)境下施工。

10、本發(fā)明的另一目的是提供上述水下抗分散高強(qiáng)丙烯酸鹽灌漿料的制備方法，首先按重量比1：1將a組分、b組分配好，然后將二者混合，高速(1000r/min以上)攪拌2min，制備成混合漿液即為發(fā)明的水下抗分散高強(qiáng)丙烯酸鹽灌漿料。使用時(shí)，用單液灌漿設(shè)備將混合好的漿液注入需要修復(fù)的裂縫等位置即可。

11、本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)：

12、(1)本發(fā)明將疏水締合聚合物引入丙烯酸鹽灌漿體系中，通過(guò)亞胺化反應(yīng)將締合聚合物嵌入到凝膠產(chǎn)物中，形成整體，疏水締合在丙烯酸鹽的高鈣鎂離子濃度下得到增強(qiáng)，疏水締合聚合物能夠保持其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和較高的溶液粘度，因此在較低濃度的疏水締合聚合物溶液的保護(hù)下，灌漿料就能夠保持其抗水沖稀能力。

13、(2)疏水締合聚合物雖然增粘效果很強(qiáng)，但是在高泵速的情況下疏水締合形成的物理交聯(lián)結(jié)構(gòu)可以被暫時(shí)破壞，因此能夠維持較低的泵注壓力和較高的泵注速度。

14、(3)水下抗分散高強(qiáng)丙烯酸鹽灌漿料，可應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)水流、水壓情況調(diào)整疏水締合聚合物濃度，施工方便，強(qiáng)度高、彈性好。漿體凝膠后保持高抗壓強(qiáng)度的同時(shí)，還具備優(yōu)良的韌性，及耐老化性能。

15、(4)利用鈣鎂離子的拮抗作用降低丙烯酸鹽的毒性，交聯(lián)劑為聚乙二醇二丙烯酸酯，環(huán)保無(wú)毒。

技術(shù)特征：

1.一種水下抗分散高強(qiáng)耐老化丙烯酸鹽灌漿料，其特征在于，包括體積比為1:1的a組分和b組分，其中，

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水下抗分散高強(qiáng)耐老化丙烯酸鹽灌漿料，其特征在于：所述丙烯酸鹽為丙烯酸鈣、丙烯酸鎂中的至少一種。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水下抗分散高強(qiáng)耐老化丙烯酸鹽灌漿料，其特征在于：所述疏水締合聚合物的粘均分子量為1500～3000萬(wàn)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水下抗分散高強(qiáng)耐老化丙烯酸鹽灌漿料，其特征在于：所述交聯(lián)劑為n,n’-亞甲基雙丙烯酰胺或聚乙二醇二丙烯酸酯。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水下抗分散高強(qiáng)耐老化丙烯酸鹽灌漿料，其特征在于：所述促進(jìn)劑為亞硫酸氫鈉、亞硫酸鈉、二乙醇胺、三乙醇胺和四甲基乙二胺中的至少一種。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水下抗分散高強(qiáng)耐老化丙烯酸鹽灌漿料，其特征在于：所述消泡劑為有機(jī)硅類(lèi)消泡劑或聚醚消泡劑。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水下抗分散高強(qiáng)耐老化丙烯酸鹽灌漿料，其特征在于：所述引發(fā)劑為過(guò)硫酸銨、過(guò)硫酸鉀中的至少一種。

8.一種水下抗分散高強(qiáng)耐老化丙烯酸鹽灌漿料的制備方法，用于制備權(quán)利要求1～7任一所述的水下抗分散高強(qiáng)耐老化丙烯酸鹽灌漿料，其特征在于，包括如下步驟：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了一種水下抗分散高強(qiáng)耐老化丙烯酸鹽灌漿料及其制備方法，包括A組分和B組分，其中，A組分按質(zhì)量份數(shù)計(jì)由以下組分組成：丙烯酸鹽25?37份、清水63?75份、疏水締合聚合物0.05?5份、鈣鎂離子螯合劑0.2?0.8份、交聯(lián)劑0.05?2份、促進(jìn)劑0.05?1.5份、消泡劑0.01?0.02份；B組分按質(zhì)量份數(shù)計(jì)由以下組分組成：引發(fā)劑0.2?3份、清水94?97份、疏水締合聚合物0.05?5。本發(fā)明將疏水締合聚合物引入丙烯酸鹽灌漿體系中，通過(guò)亞胺化反應(yīng)將締合聚合物嵌入到凝膠產(chǎn)物中，形成整體，疏水締合在丙烯酸鹽的高鈣鎂離子濃度下得到增強(qiáng)，疏水締合聚合物能夠保持其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和較高的溶液粘度，因此在較低濃度的疏水締合聚合物溶液的保護(hù)下，灌漿料就能夠保持其抗水沖稀能力。