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

背景技術：

1、在水利水電、礦井、地質(zhì)勘探、隧道和城市地下工程中，滲漏問題是長期困擾工程質(zhì)量的“頑疾”，經(jīng)常用注漿法進行防水堵漏。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、凝膠時間可調(diào)、凝膠體彈性好、吸水膨脹等優(yōu)點，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。特別是丙烯酸鹽灌漿料采用了無毒的交聯(lián)劑之后，整體漿液無毒環(huán)保，因此在防水領域的應用逐漸廣泛。正因為丙烯酸鹽灌漿材料凝固前漿液粘度低，在有大量水存在或流動水情況下，極易被水稀釋，導致凝膠時間無限延長且不能形成凝膠結構，失去堵水效果、影響施工安全。

3、為了灌漿料固結后有較高強度，凝膠體系中有較高強度的交聯(lián)密度，而化學交聯(lián)密度會隨著膠體在環(huán)境中老化時間的延長而逐漸增加，交聯(lián)密度增大導致凝膠的分子線團發(fā)生收縮，當化學交聯(lián)密度超過臨界交聯(lián)密度時膠體就會出現(xiàn)脫水、破膠的現(xiàn)象從而失去堵水的效果。因此，丙烯酸鹽灌漿料強度和柔韌性之間的存在矛盾，其長期穩(wěn)定性差。

技術實現(xiàn)思路

1、針對上述問題，本發(fā)明利用疏水締合聚合物的物理交聯(lián)結構增強了體系抗沖稀效果，并解決了丙烯酸鹽灌漿料強度和柔韌性之間的矛盾，提高了丙烯酸鹽灌漿料的長期穩(wěn)定性。

2、本發(fā)明的技術方案如下：

3、一種水下抗分散高強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，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)對凝膠強度有促進作用，可以降低交聯(lián)劑用量，避免交聯(lián)密度過高引起的凝膠脆性。

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毒環(huán)保。

7、促進劑為亞硫酸氫鈉、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、消泡劑為有機硅類消泡劑或聚醚消泡劑。

9、所述b組分中的引發(fā)劑為過硫酸銨、過硫酸鉀中的一種或兩種的混合物，引發(fā)能力強，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丙烯酸鹽灌漿料。使用時，用單液灌漿設備將混合好的漿液注入需要修復的裂縫等位置即可。

11、本發(fā)明相比現(xiàn)有技術具有以下優(yōu)點：

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，通過亞胺化反應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，疏水締合聚合物能夠保持其網(wǎng)絡結構強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，但是在高泵速的情況下疏水締合形成的物理交聯(lián)結構可以被暫時破壞，因此能夠維持較低的泵注壓力和較高的泵注速度。

14、(3)水下抗分散高強丙烯酸鹽灌漿料，可應根據(jù)現(xiàn)場水流、水壓情況調(diào)整疏水締合聚合物濃度，施工方便，強度高、彈性好。漿體凝膠后保持高抗壓強度的同時，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)保無毒。

技術特征：

1.一種水下抗分散高強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)權利要求1所述的水下抗分散高強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)權利要求1所述的水下抗分散高強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。

4.根據(jù)權利要求1所述的水下抗分散高強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)權利要求1所述的水下抗分散高強耐老化丙烯酸鹽灌漿料，其特征在于：所述促進劑為亞硫酸氫鈉、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)權利要求1所述的水下抗分散高強耐老化丙烯酸鹽灌漿料，其特征在于：所述消泡劑為有機硅類消泡劑或聚醚消泡劑。

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

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

技術總結
本發(fā)明提供了一種水下抗分散高強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，通過亞胺化反應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，疏水締合聚合物能夠保持其網(wǎng)絡結構強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下，灌漿料就能夠保持其抗水沖稀能力。