CN108912610A - 一种管孔封堵材料、其制备方法及封堵结构 - Google Patents

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Abstract

本发明的所述管孔封堵材料，包括以下重量份组分：6‑9份氮化硅、20‑30份环氧树脂、6‑10份环氧固化剂、3‑6份碳化硼、3‑5份石英粉、10‑12份高铝水泥、4‑6份苯丙乳液、2‑3份聚乙烯醇和10‑21份填料。以特定重量份的组分调配固化后，不仅具有很高的强度和气密性，还具有优异的防辐射和防冲击波的性能。所述管孔封堵材料的制备方法，规避相应组分的性能弊端，提高所述管孔封堵材料防辐射性能、施工强度和抗冲击性能的同时，增强所述管孔封堵材料的防水性能。本发明的管孔封堵结构，包括所述管孔封堵材料和管孔内填料构成，两者结合，起到很好的防辐射和抗冲击作用。

Description

一种管孔封堵材料、其制备方法及封堵结构
技术领域
本发明属于封堵材料技术领域，具体涉及一种管孔封堵材料、其制备方法及封堵结构
背景技术
建筑物在建造和使用过程中，在楼板和墙体间留有大量的电缆线管穿孔和通风空调管道、防排烟管道、热力管道的孔口以及建筑缝隙。一旦发生火宅，火焰和有毒气体会通过这些孔口和缝隙向邻近场所蔓延，同时电缆通道等管道还可能形成竖井效应，从而加速了火灾的扩大，给火灾的扑救增加了难度。因此，将这些孔口及缝隙进行封堵，提高建筑分隔构建的耐火性能，对预防火灾事故扩大具有重要意义。
但是，现有的封堵材料，若用于舰船、军用设施等做封堵处理时，其抗压、抗冲击波和抗辐射性能仍然有待提高。
发明内容
基于以上问题，本发明的其一目的是提供一种可以用于舰船和军用设施等做封堵处理的管孔封堵材料，具有优异的抗辐射、抗压、防水和抗冲击波性能。
本发明的技术方案为：
本发明提供一种管孔封堵材料，包括以下重量份组分：
6-9份氮化硅、20-30份环氧树脂、6-10份环氧固化剂、3-6份碳化硼、3-5份石英粉、10-12份高铝水泥、4-6份苯丙乳液、2-3份聚乙烯醇和10-21份填料。
所述的管孔封堵材料，以上述重量份的组分调配固化后，不仅具有很高的强度和气密性，还具有优异的防辐射和防冲击波的性能。高铝水泥的加入，增加所述封堵材料的强度，加入苯丙乳液对高铝水泥进行预处理，可以改善其易水化性能，碳化硼和聚乙烯醇的加入，进一步改善防辐射性能，氮化硅的加入，使所述管孔封堵材料的抗辐射性能和耐火性能进一步增强。
根据本发明的管孔封堵材料，所述高铝水泥的强度等级为625或725。
根据本发明的管孔封堵材料，所述环氧树脂环氧值为0.48-0.54eq/100kg，环氧值的限定决定了所述管孔封堵材料施工固化所述的环氧固化剂含量，以及所述管孔封堵材料施工固化后的气密性等。
根据本发明的管孔封堵材料，所述环氧固化剂为腰果酚胺，采用腰果酚胺作为环氧固化剂，使固化后的强度更好，且固化后的封堵材料中气泡等产生量少，气泡小，其气密性更佳。
根据本发明的管孔封堵材料，所述填料为玻璃纤维和石棉纤维的混合物，增强所述管孔封堵材料的韧性和抗冲击性；所述填料可以为氧化铝和瓷粉的混合物，瓷土的加入使所述管孔封堵材料的施工性能增强，石英粉也进一步改善所述管孔封堵材料的强度和耐磨性能等。
根据本发明的管孔封堵材料，所述氮化硅和碳化硼的粒径为30-100目，所述高铝水泥的粒径为200-250目，所述高铝水泥的粒径不易过小，过小，所述苯丙乳液不能很好地包覆在所述高铝水泥的表面，且在环氧树脂中的分散状况变差，局部强度不均，影响使用寿命，过大则影响高铝水泥的强度性能的体现。
本发明提供所述管孔封堵材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将所述聚乙烯醇缓慢加入至搅拌状态下的碳化硼中，得到预处理碳化硼；
(2)将所述氮化硅和高铝水泥混合均匀，在搅拌状态下，将部分的苯丙乳液和缓慢加入，至加入的苯丙乳液均匀包覆在所述氮化硅、碳化硼和高铝水泥的表面，得到预处理氮化硅和高铝水泥混合粉；苯丙乳液加入至氮化硅和高铝水泥中预处理，使氮化硅和高铝水泥受到环境湿度影响时的水化程度减小，增强所述管孔封堵材料的防水性能；
(3)将步骤(1)得到的预处理碳化硼、步骤(2)得到的预处理氮化硅和高铝水泥混合粉和填料加入至搅拌状态下的环氧树脂中，混合均匀后，将所述环氧固化剂加入至混合均匀；
(4)将剩余的苯丙乳液加入，混合均匀，得到所述管孔封堵材料。
以上所述管孔封堵材料的制备方法，根据所述组分组成，制定具体制备工艺，规避相应组分的性能弊端，提高所述管孔封堵材料防辐射性能、施工强度和抗冲击性能的同时，增强所述管孔封堵材料的防水性能。
根据本发明管孔封堵材料的制备方法，步骤(1)中所述苯丙乳液的添加量为所述苯丙乳液总量的50-60％时，可以起到良好的放置氮化硅和高铝水泥水化的作用。
本发明提供一种管孔封堵结构，由本发明所述的管孔封堵材料和管孔内填料构成，所述管孔封堵材料封堵于管孔两端，所述管孔内填料填堵于管孔中间部分。
根据本发明的管孔封堵结构，所述管孔内填料包括以下重量份组分：45-55份高铝水泥、4-5份苯丙乳液、10-20份氮化硅、3-5份碳化硼、15-17份陶土、10-13份石英砂、6-8份滑石粉、3-5份石棉纤维和1-3份阻燃剂；所述高铝水泥的强度等级为525。
所述内填料使用时，也是先以苯丙乳液缓慢加入至高铝水泥和氮化硅混合物中混合，使苯丙乳液包覆于高铝水泥和氮化硅上，避免水化，增强防水性能，再将其他各组分加入，混合均匀。所述氮化硅和碳化硼的粒径为30-100目，所述陶土、石英粉和滑石粉的粒径为200-300目。所述管孔内填料的各组分相互配合，使内填料强度适中，流动性好，粘结性、气密性优异，便于内填施工，即可以很好地起到防辐射作用，增强封堵材料的抗冲击性能。
本发明的有益效果为：
本发明的所述管孔封堵材料，以特定重量份的组分调配固化后，不仅具有很高的强度和气密性，还具有优异的防辐射和防冲击波的性能。
所述管孔封堵材料的制备方法，根据所述组分组成，制定具体制备工艺，规避相应组分的性能弊端，提高所述管孔封堵材料防辐射性能、施工强度和抗冲击性能的同时，增强所述管孔封堵材料的防水性能。
本发明提供的一种管孔封堵结构，包括所述管孔封堵材料和管孔内填料构成，所述管孔封堵材料封堵于管孔两端，强度高，抗冲击性和气密性好；所述管孔内填料填堵于管孔中间部分，强度稍低，且耐火度高，可以进步一缓冲冲击力，两者结合，起到很好的防辐射和抗冲击作用。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。
以下实施例以1份为1kg。
实施例1
本发明提供一种管孔封堵材料，包括以下重量份组分：
6份氮化硅、30份环氧树脂、10份环氧固化剂、3份碳化硼、5份石英粉、10份高铝水泥、4份苯丙乳液、2份聚乙烯醇和21份填料；
所述高铝水泥的强度等级为625；
所述环氧树脂环氧值为0.48-0.54eq/100kg；
所述环氧固化剂为腰果酚胺；
所述填料为氧化铝和瓷粉的混合物；
所述氮化硅和碳化硼的粒径为30-100目，所述高铝水泥的粒径为200-250目。
本发明提供所述管孔封堵材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将所述聚乙烯醇缓慢加入至搅拌状态下的碳化硼中，得到预处理碳化硼；
(2)将所述氮化硅和高铝水泥混合均匀，在搅拌状态下，将50％的苯丙乳液和缓慢加入，至加入的苯丙乳液均匀包覆在所述氮化硅、碳化硼和高铝水泥的表面，得到预处理氮化硅和高铝水泥混合粉；苯丙乳液加入至氮化硅和高铝水泥中预处理，使氮化硅和高铝水泥受到环境湿度影响时的水化程度减小，增强所述管孔封堵材料的防水性能；
(3)将步骤(1)得到的预处理碳化硼、步骤(2)得到的预处理氮化硅和高铝水泥混合粉和填料加入至搅拌状态下的环氧树脂中，混合均匀后，将所述环氧固化剂加入至混合均匀；
(4)将剩余的苯丙乳液加入，混合均匀，得到所述管孔封堵材料。
本发明提供一种管孔封堵结构，由本发明所述的管孔封堵材料和管孔内填料构成，所述管孔封堵材料封堵于管孔两端，所述管孔内填料填堵于管孔中间部分。
所述管孔内填料包括以下重量份组分：45份高铝水泥、4份苯丙乳液、10份氮化硅、5份碳化硼、15份陶土、13份石英砂、6份滑石粉、5份石棉纤维和1份阻燃剂；所述高铝水泥的强度等级为525；所述氮化硅和碳化硼的粒径为30-100目，所述陶土、石英粉和滑石粉的粒径为200-300目。
实施例2
本发明提供一种管孔封堵材料，包括以下重量份组分：
9份氮化硅、20份环氧树脂、6份环氧固化剂、6份碳化硼、3份石英粉、12份高铝水泥、6份苯丙乳液、3份聚乙烯醇和10份填料；
所述高铝水泥的强度等级为725；
所述环氧树脂环氧值为0.48-0.54eq/100kg；
所述环氧固化剂为腰果酚胺；
所述填料为玻璃纤维和石棉纤维的混合物；
所述氮化硅和碳化硼的粒径为30-100目，所述高铝水泥的粒径为200-250目。
本发明提供所述管孔封堵材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将所述聚乙烯醇缓慢加入至搅拌状态下的碳化硼中，得到预处理碳化硼；
(2)将所述氮化硅和高铝水泥混合均匀，在搅拌状态下，将60％的苯丙乳液和缓慢加入，至加入的苯丙乳液均匀包覆在所述氮化硅、碳化硼和高铝水泥的表面，得到预处理氮化硅和高铝水泥混合粉；苯丙乳液加入至氮化硅和高铝水泥中预处理，使氮化硅和高铝水泥受到环境湿度影响时的水化程度减小，增强所述管孔封堵材料的防水性能；
(3)将步骤(1)得到的预处理碳化硼、步骤(2)得到的预处理氮化硅和高铝水泥混合粉和填料加入至搅拌状态下的环氧树脂中，混合均匀后，将所述环氧固化剂加入至混合均匀；
(4)将剩余的苯丙乳液加入，混合均匀，得到所述管孔封堵材料。
本发明提供一种管孔封堵结构，由本发明所述的管孔封堵材料和管孔内填料构成，所述管孔封堵材料封堵于管孔两端，所述管孔内填料填堵于管孔中间部分。
所述管孔内填料包括以下重量份组分：55份高铝水泥、5份苯丙乳液、20份氮化硅、3份碳化硼、17份陶土、10份石英砂、8份滑石粉、3份石棉纤维和3份阻燃剂；所述高铝水泥的强度等级为525；所述氮化硅和碳化硼的粒径为30-100目，所述陶土、石英粉和滑石粉的粒径为200-300目。
实施例3
本发明提供一种管孔封堵材料，包括以下重量份组分：
8份氮化硅、25份环氧树脂、7份环氧固化剂、4份碳化硼、4份石英粉、11份高铝水泥、5份苯丙乳液、2份聚乙烯醇和17份填料；
所述高铝水泥的强度等级为725；
所述环氧树脂环氧值为0.48-0.54eq/100kg；
所述环氧固化剂为腰果酚胺；
所述填料为玻璃纤维和石棉纤维的混合物；
所述氮化硅和碳化硼的粒径为30-100目，所述高铝水泥的粒径为200-250目。
本发明提供所述管孔封堵材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将所述聚乙烯醇缓慢加入至搅拌状态下的碳化硼中，得到预处理碳化硼；
(2)将所述氮化硅和高铝水泥混合均匀，在搅拌状态下，将55％的苯丙乳液和缓慢加入，至加入的苯丙乳液均匀包覆在所述氮化硅、碳化硼和高铝水泥的表面，得到预处理氮化硅和高铝水泥混合粉；苯丙乳液加入至氮化硅和高铝水泥中预处理，使氮化硅和高铝水泥受到环境湿度影响时的水化程度减小，增强所述管孔封堵材料的防水性能；
(3)将步骤(1)得到的预处理碳化硼、步骤(2)得到的预处理氮化硅和高铝水泥混合粉和填料加入至搅拌状态下的环氧树脂中，混合均匀后，将所述环氧固化剂加入至混合均匀；
(4)将剩余的苯丙乳液加入，混合均匀，得到所述管孔封堵材料。
本发明提供一种管孔封堵结构，由本发明所述的管孔封堵材料和管孔内填料构成，所述管孔封堵材料封堵于管孔两端，所述管孔内填料填堵于管孔中间部分。
所述管孔内填料包括以下重量份组分：50份高铝水泥、4份苯丙乳液、15份氮化硅、4份碳化硼、16份陶土、12份石英砂、7份滑石粉、4份石棉纤维和2份阻燃剂；所述高铝水泥的强度等级为525；所述氮化硅和碳化硼的粒径为30-100目，所述陶土、石英粉和滑石粉的粒径为200-300目。
经实际使用后的验证结果证明，将本申请的管孔封堵材料进行管孔封堵后，封堵结构可以承受0.5MPa的冲击强度不破碎，按照EJ/T1111-2000标准检测耐辐照性，所述封堵结构无明显开裂和气泡等变化；
将本申请的管孔封堵结构应用于管孔封堵，封堵结构可以承受0.8MPa的冲击强度不破碎，按照EJ/T1111-2000标准检测耐辐照性所述封堵结构无明显开裂和气泡等变化。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种管孔封堵材料，其特征在于，包括以下重量份组分：
6-9份氮化硅、20-30份环氧树脂、6-10份环氧固化剂、3-6份碳化硼、3-5份石英粉、10-12份高铝水泥、4-6份苯丙乳液、2-3份聚乙烯醇和10-21份填料。
2.根据权利要求1所述的管孔封堵材料，其特征在于，所述高铝水泥的强度等级为625或725。
3.根据权利要求1所述的管孔封堵材料，其特征在于，所述环氧树脂环氧值为0.48-0.54eq/100kg。
4.根据权利要求1所述的管孔封堵材料，其特征在于，所述环氧固化剂为腰果酚胺。
5.根据权利要求1所述的管孔封堵材料，其特征在于，所述填料为玻璃纤维和石棉纤维的混合物或氧化铝和瓷粉的混合物。
6.根据权利要求1所述的管孔封堵材料，其特征在于，所述氮化硅和碳化硼的粒径为30-100目，所述高铝水泥的粒径为200-250目。
7.权利要求1-6所述的管孔封堵材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将所述聚乙烯醇缓慢加入至搅拌状态下的碳化硼中，得到预处理碳化硼；
(2)将所述氮化硅和高铝水泥混合均匀，在搅拌状态下，将部分的苯丙乳液和缓慢加入，至加入的苯丙乳液均匀包覆在所述氮化硅、碳化硼和高铝水泥的表面，得到预处理氮化硅和高铝水泥混合粉；
(3)将步骤(1)得到的预处理碳化硼、步骤(2)得到的预处理氮化硅和高铝水泥混合粉和填料加入至搅拌状态下的环氧树脂中，混合均匀后，将所述环氧固化剂加入至混合均匀；
(4)将剩余的苯丙乳液加入，混合均匀，得到所述管孔封堵材料。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述苯丙乳液的添加量为所述苯丙乳液总量的50-60％。
9.一种管孔封堵结构，其特征在于，由权利要求1-6任一所述的管孔封堵材料和管孔内填料构成，所述管孔封堵材料封堵于管孔两端，所述管孔内填料填堵于管孔中间部分。
10.根据权利要求9所述的管孔封堵结构，其特征在于，所述管孔内填料包括以下重量份组分：45-55份高铝水泥、4-5份苯丙乳液、10-20份氮化硅、3-5份碳化硼、15-17份陶土、10-13份石英砂、6-8份滑石粉、3-5份石棉纤维和1-3份阻燃剂；所述高铝水泥的强度等级为525。
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