【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及注漿封孔材料，具體為一種注漿封孔材料及其制備方法。
技術介紹
1、許多城市都分布在長江及主要支流邊上，城市建設、水利、鐵路、道路等都存在大量的涉江涉河類工程，這些工程在前期勘察和后期施工過程中，在堤防管理范圍內均有大量鉆孔發生。這些鉆孔破壞了堤防和堤基的地質結構和滲流條件，對堤防造成了安全隱患，如果封堵不好，在汛期極易產生流土、管涌等滲透破壞，甚至存在決堤的風險，嚴重影響人民生命財產安全。
2、注漿封孔的目的是以漿液充填封堵地質鉆孔，注漿封孔材料借鑒灌漿材料選取，水利工程上采用的灌漿材料有兩類：一是水泥、黏土、粉煤灰和砂等固體材料制成的懸浮漿液；二是甲凝、環氧樹脂、氰凝等化學灌漿材料制成的溶液漿液。環氧灌漿材料是一種強度高、粘結性強的高分子化學灌漿材料，但是普通的環氧樹脂固化后具有很大的脆性導致其抗沖擊性能差，容易開裂，不利于水利工程上的使用，基于此，本專利技術將環氧樹脂與水泥材料復配，制備得到一種注漿封孔材料具有較好的力學性能以及流動性。
技術實現思路
1、(一)解決的技術問題
2、針對現有技術的不足，本專利技術提供了一種注漿封孔材料及其制備方法，制備得到注漿封孔材料具有較好的力學性能以及流動性能。
3、(二)技術方案
4、為實現以上目的，本專利技術通過以下技術方案予以實現：
5、一種注漿封孔材料，所述注漿封孔材料由以下重量組分組成：水泥100份、水性環氧樹脂2-10份、膨潤土5-15份、端硅烷超支化聚酰胺
6、所述注漿封孔材料的制備方法為：
7、將水泥、水性環氧樹脂、膨潤土、端硅烷超支化聚酰胺加入至去離子水中，攪拌混合5-10min，再向其中加入消泡劑、膨脹劑、端硅烷多磺酸鹽超支化聚酰胺，繼續攪拌5-10min，得到注漿封孔材料；
8、所述端硅烷超支化聚酰胺的制備方法為：
9、(1)在氮氣保護下，將均苯四甲酸酐、雙(2-氯乙基)胺加入至n,n-二甲基乙酰胺溶劑中，攪拌溶解，于室溫條件下，反應3-5h，反應結束后，甲苯沉淀，旋轉蒸發，得到中間產物1；
10、(2)將中間產物1、氨丙基三乙氧基硅烷加入至n,n-二甲基乙酰胺溶劑中，攪拌分散，使用飽和碳酸鈉調節ph為7-9，于40-55℃，反應6-12h，反應結束后，過濾，蒸除溶劑，得到端硅烷超支化聚酰胺。
11、優選的，所述消泡劑為p803消泡劑，膨脹劑為uea膨脹劑。
12、優選的，所述(1)中，均苯四甲酸酐、雙(2-氯乙基)胺的摩爾比為1:4.2-5。
13、優選的，所述(2)中，中間產物1、氨丙基三乙氧基硅烷的摩爾比為1:7.8-8.4。
14、優選的，所述端硅烷多磺酸鹽超支化聚酰胺的制備方法為：
15、將端硅烷超支化聚酰胺、1,3-丙磺酸內酯加入至甲醇溶劑中，攪拌混合均勻，升溫至60-70℃，反應24-48h，反應結束后，再向其中加入碳酸鈉，繼續攪拌1-3h，過濾，減壓蒸餾，干燥，得到端硅烷多磺酸鹽超支化聚酰胺。
16、優選的，所述端硅烷超支化聚酰胺、1,3-丙磺酸內酯、碳酸鈉的摩爾比為1:8.5-10:8-8.5。
17、(三)有益的技術效果
18、本專利技術以均苯四甲酸酐、雙(2-氯乙基)胺為單體，經過酰化反應，得到中間產物1，再將其與氨丙基三乙氧基硅烷進行取代反應，得到端硅烷超支化聚酰胺，利用端硅烷超支化聚酰胺中含有的仲胺對環氧樹脂進行固化，將硅烷結構引入到環氧樹脂中；利用端硅烷超支化聚酰胺中含有的仲胺與1,3-丙磺酸內酯進行開環烷基化反應，得到端硅烷多磺酸鹽超支化聚酰胺。最后將水泥、環氧樹脂、固化劑、消泡劑、端硅烷多磺酸鹽超支化聚酰胺等加入至去離子水中，攪拌混合均勻，得到注漿封孔材料。
19、本專利技術通過以均苯四甲酸酐、雙(2-氯乙基)胺、氨丙基三乙氧基硅烷等為原料，經過兩步反應，制備得到端硅烷超支化聚酰胺，兩次使用端硅烷超支化聚酰胺依次與環氧樹脂、1,3-丙磺酸內酯進行反應，其制備方法簡單，結構新穎，原料簡單易得，降低成本。
20、本專利技術將端硅烷超支化聚酰胺與環氧樹脂進行反應，由于端硅烷超支化聚酰胺含有多個反應位點，因此其與環氧樹脂進行反應時，能夠形成巨大的交聯網絡狀結構。兩者在反應過程中，將硅烷結構引入到環氧樹脂中，利用硅烷水解產生硅氧鍵，與水泥表面的羥基進行縮合，將環氧樹脂牢牢的附著在水泥的表面，進而形成一層薄膜，這層聚合物薄膜不僅能夠阻止水泥與水的接觸，增加水泥的水化層厚度，降低注漿封孔材料的粘度，進而提升注漿封孔材料的流動性，而且這層聚合物薄膜能夠減少注漿封孔材料的空隙與缺陷，即對注漿封孔材料的空隙與缺陷進行填充和加固，進而提升注漿封孔材料的力學性能。此外，當材料硬化，受到外力時，其中含有的巨大的交聯網絡狀結構能夠吸收、傳遞能量，進一步提高注漿封孔材料的力學性能。
21、本專利技術將端硅烷超支化聚酰胺與1,3-丙磺酸內酯進行反應，制備得到一種端硅烷多磺酸鹽超支化聚酰胺，其中的硅烷結構能夠水解與水泥表面的羥基進行縮合，將其牢牢的附著在水泥表面，而其中的磺酸鹽作為一種親水性基團，就會相互重疊、排斥，產生空間位阻作用，使得水泥分散而不團結，提高了注漿封孔材料的流動性，降低用水量，注漿封孔材料硬化后孔隙率降低，力學性能提高。
22、此外，本專利技術使用膨潤土作為穩定劑，膨潤土比水泥顆粒更細小，能灌注微小裂隙和孔隙，增大注漿封孔材料的密實度，提高注漿封孔材料的力學性能，本專利技術制備得到的注漿封孔材料具有較好的力學性能以及流動性能。
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1.一種注漿封孔材料，其特征在于，所述注漿封孔材料由以下重量組分組成：水泥100份、水性環氧樹脂2-10份、膨潤土5-15份、端硅烷超支化聚酰胺2-6份、消泡劑1-3份、膨脹劑15-25份、端硅烷多磺酸鹽超支化聚酰胺0.1-0.5份、去離子水30-50份；
2.根據權利要求1所述的注漿封孔材料，其特征在于，所述消泡劑為P803消泡劑，膨脹劑為UEA膨脹劑。
3.根據權利要求1所述的注漿封孔材料，其特征在于，所述(1)中，均苯四甲酸酐、雙(2-氯乙基)胺的摩爾比為1:4.2-5。
4.根據權利要求1所述的注漿封孔材料，其特征在于，所述(2)中，中間產物1、氨丙基三乙氧基硅烷的摩爾比為1:7.8-8.4。
5.根據權利要求1所述的注漿封孔材料，其特征在于，所述端硅烷多磺酸鹽超支化聚酰胺的制備方法為：
6.根據權利要求5所述的注漿封孔材料，其特征在于，所述端硅烷超支化聚酰胺、1,3-丙磺酸內酯、碳酸鈉的摩爾比為1:8.5-10:8-8.5。
【技術特征摘要】
1.一種注漿封孔材料，其特征在于，所述注漿封孔材料由以下重量組分組成：水泥100份、水性環氧樹脂2-10份、膨潤土5-15份、端硅烷超支化聚酰胺2-6份、消泡劑1-3份、膨脹劑15-25份、端硅烷多磺酸鹽超支化聚酰胺0.1-0.5份、去離子水30-50份；
2.根據權利要求1所述的注漿封孔材料，其特征在于，所述消泡劑為p803消泡劑，膨脹劑為uea膨脹劑。
3.根據權利要求1所述的注漿封孔材料，其特征在于，所述(1)中，均苯四...
【專利技術屬性】
技術研發人員：曹雪琴，吳鳳燕，董盛文，詹娟，盧繼紅，劉莉，張丹，萬方剛，宋義亮，張博，
申請(專利權)人：湖北省水利水電科學研究院，
類型：發明
國別省市：
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