CN105524584A - 聚乙烯管道修复用胶粘剂 - Google Patents

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CN105524584A
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base polyurethane
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epoxy
nanoparticle
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CN201410557535.9A
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王廷梅
陈守兵
王齐华
李裕琪
许雪飞
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Lanzhou Institute of Chemical Physics LICP of CAS
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Abstract

本发明公开了一种聚乙烯管道修复用胶粘剂。胶粘剂为双组份，由环氧树脂/聚氨酯胶黏剂，以及固化剂组成，其中环氧树脂/聚氨酯胶黏剂由树脂基体、聚氨酯和纳米粒子组成。本发明可应用于PE塑料管道修复，其显著优势可在室温条件下用于潮湿或有水环境的PE管道修复。

Description

聚乙烯管道修复用胶粘剂
技术领域
本发明属于聚乙烯（PE）管道修复用胶粘剂领域，具体介绍了PE管道修复用环氧树脂/聚氨酯胶粘剂。
背景技术
随着我国城市化进程加快，城市建设力度明显加大，而建设施工过程中容易造成地下管道的损坏，同时，管道自身年久失修或改造也涉及各种管道的修复。而管道修复时间的长度严重影响着人们的日常工作和生活，尤其是大口径主管和支管的修复，不仅要开挖路面，还要不分昼夜抢修，如果修复技术时效短，还需面临每年的重复修复，因此，必须寻找一种多快好省的修复技术。目前PE管道修复常采用金属卡箍内衬橡胶密封垫进行管道的连接和修复，密封性能主要依靠橡胶垫进行保证，但橡胶在地下由于长期受潮湿/环境温度的变化/腐蚀及老化等因素影响，每1-2年将会出现密封失效引起渗漏，必须进行重新开挖更换；另一种修复方法是用纤维织物布带材料进行防渗膜涂层和树脂浸处理，然后采用翻转法利用气压使之紧贴在旧管道内壁上，树脂固化成型后形成内壁光滑的管状纺织复合材料，从而形成对旧管道的防护与修复。环氧树脂粘结剂除粘结力高外还具有良好的力学性能、合理的操作时间以及可控的固化温度和时间，因此可选用环氧树脂树脂作为管道修复技术用树脂。
国内环氧树脂胶粘剂的相关专利主要有：CN200510021163一种室温固化特种装配用环氧胶粘剂的制备方法、CN96115631常温固化聚氨酯增韧环氧树脂胶粘剂的制备、CN97115108高强度柔性结构胶。这些树脂胶粘剂虽然韧性有所改善，但关键是固化剂毒性大，不能用于卫生性要求高的供水管网修复中，同时，供水管修复中常带有低压水，或者施工环境潮湿，上述这些专利涉及的胶粘剂也不适用于在室温条件下潮湿或有水环境的管道修复。
发明内容
本发明目的是提供PE管道修复用环氧树脂/聚氨酯胶粘剂，它适合于对PE管道进行室温条件下潮湿或有水环境的管道修复，具有安全无毒、优异的粘黏性能和良好的机械强度。
本发明的技术方案
为克服现有技术存在的不足，本发明以环氧树脂/聚氨酯形成互穿聚合物网络结构作为基体材料。其独特的互穿网络结构、强迫互容、界面互穿以及协同作用能使具有不同功能的聚合物形成稳定的结合体，赋予材料既具有环氧树脂优异的粘黏性，又结合了聚氨酯弹性体的高弹力和高伸长率的优点，同时加入纳米粒子作为增强体，获得具有良好力学性能、粘黏性强的环氧树脂/聚氨酯胶粘剂。此外，选用的固化剂为低毒或无毒的改性脂环胺类或脂肪胺类固化剂，可以作为PE管道进行室温条件下潮湿或有水环境的管道修复用胶黏剂。
一种聚乙烯管道修复用胶粘剂，其特征在于胶粘剂为双组份，具体由环氧树脂/聚氨酯胶黏剂，以及固化剂组成，所述固化剂为商品牌号为JH和T31中的一种；
环氧树脂/聚氨酯胶黏剂，由树脂基体、聚氨酯和纳米粒子组成；在25℃~70℃条件下，加入环氧树脂、聚氨酯预聚体和纳米粒子，搅拌均匀后配制得环氧树脂/聚氨酯胶粘剂；所述聚氨酯预聚体为聚乙二醇聚氨酯预聚体、聚己内酯二醇聚氨酯预聚体、聚四氢呋喃二醇聚氨酯预聚体和聚异丁烯二醇聚氨酯预聚体，数均分子量为1000～5000；所述环氧树脂为E51和E44中的一种；所述纳米粒子为纳米二氧化硅、纳米碳酸钙、纳米氧化锌和纳米二氧化钛中的一种。
本发明所述环氧树脂、聚氨酯预聚体、纳米粒子的重量份数为：环氧树脂40～100份、聚氨酯预聚体40～100份、纳米粒子1～15份。
本发明的特点在于所发明的胶粘剂是一种无溶剂型的环氧树脂/聚氨酯胶粘剂，固化后无任何气味，是胶粘剂工业重点发展的环保型产品。
本发明的使用方法：
在25℃~50℃条件下，环氧树脂/聚氨酯胶粘剂和固化剂以重量比为5：1～2：1的比例搅拌均匀，再涂抹至玻璃纤维布上，进行PE管道的施工操作，然后进行室温固化0.5~5h。
本发明产品的主要性能指标如下：
1、拉伸剪切强度（金属-金属）：2～5MPa
2、环刚度：7～12KN/m2
3、修复管道耐水压力：0.4～1.25MPa
本发明产品合成工艺简单易行，原料成本低廉，适合于工业化生产。本发明可应用于PE塑料管道修复，其显著优势可在室温条件下用于潮湿或有水环境的PE管道修复。
具体实施方式
下面结合具体实施例进一步说明本发明是如何实现的，但不限制本发明。
实施例１
配制工艺如下：
(1)环氧树脂/聚氨酯胶粘剂的制备：25℃将环氧树脂40g、聚氨酯预聚体45g和纳米二氧化硅2g，搅拌均匀后配制得组分A。
(2)25℃条件下，T31称取17.4g加入组分A中搅拌均匀，再涂抹至玻璃纤维布上，进行PE管道的施工操作，然后进行室温固化0.5h。
实施例2
配制工艺如下：
(1)环氧树脂/聚氨酯胶粘剂的制备：35℃将环氧树脂50g、聚氨酯预聚体50g和纳米氧化锌15g，搅拌均匀后配制得组分A。
(2)35℃条件下，JH称取20g加入组分A中搅拌均匀，再涂抹至玻璃纤维布上，进行PE管道的施工操作，然后进行室温固化2.5h。
实施例3
配制工艺如下：
(1)环氧树脂/聚氨酯胶粘剂的制备：45℃将环氧树脂50g、聚氨酯预聚体100g和纳米碳酸钙10g，搅拌均匀后配制得组分A。
(2)45℃条件下，T31称取20g加入组分A中搅拌均匀，再涂抹至玻璃纤维布上，进行PE管道的施工操作，然后进行室温固化3h。
实施例4
配制工艺如下：
(1)环氧树脂/聚氨酯胶粘剂的制备：55℃将环氧树脂60g、聚氨酯预聚体40g和纳米二氧化钛5g，搅拌均匀后配制得组分A。
(2)35℃条件下，JH称取30g加入组分A中搅拌均匀，再涂抹至玻璃纤维布上，进行PE管道的施工操作，然后进行室温固化5h。

Claims (2)

1.一种聚乙烯管道修复用胶粘剂，其特征在于胶粘剂为双组份，具体由环氧树脂/聚氨酯胶黏剂，以及固化剂组成，所述固化剂为商品牌号为JH和T31中的一种；
环氧树脂/聚氨酯胶黏剂，由树脂基体、聚氨酯和纳米粒子组成；在25℃~70℃条件下，加入环氧树脂、聚氨酯预聚体和纳米粒子，搅拌均匀后配制得环氧树脂/聚氨酯胶粘剂；所述聚氨酯预聚体为聚乙二醇聚氨酯预聚体、聚己内酯二醇聚氨酯预聚体、聚四氢呋喃二醇聚氨酯预聚体和聚异丁烯二醇聚氨酯预聚体，数均分子量为1000～5000；所述环氧树脂为E51和E44中的一种；所述纳米粒子为纳米二氧化硅、纳米碳酸钙、纳米氧化锌和纳米二氧化钛中的一种。
2.如权利要求1所述的聚乙烯管道修复用胶粘剂，其特征在于环氧树脂、聚氨酯预聚体、纳米粒子的重量份数为：环氧树脂40～100份、聚氨酯预聚体40～100份、纳米粒子1～15份。
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