CN110041870A - 一种用于排水管管道的非开挖管道修复用胶黏剂 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了属于非开挖管道修复技术领域，特别一种用于排水管管道的非开挖管道修复用胶黏剂，由A料和B料组成；所述A料包括以下重量份的组分：环氧树脂60‑75份、环氧活性稀释剂1‑8份、聚多巴胺0.5‑1份、填料5‑10份；所述B料为固化剂T‑31；所述A料与B料的重量比为1：(0.5‑0.8)。本发明的胶黏剂可快速固化，具有优良的抗拉强度、剪切强度、冲击韧度，同时保证了排水管管道内水体的安全，符合国家的水质安全标准。

Description

一种用于排水管管道的非开挖管道修复用胶黏剂
技术领域
本发明属于非开挖管道修复技术领域，特别涉及一种用于排水管管道的非开挖管道修复用胶黏剂。
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
针对现有技术存在的不足，本发明的第一个目的在于提供一种用于排水管管道的非开挖管道修复用胶黏剂，具有安全无毒、粘接性能和机械强度优异的特点。
为实现上述第一个目的，本发明提供了如下技术方案：
一种用于排水管管道的非开挖管道修复用胶黏剂，由A料和B料组成；所述A料包括以下重量份的组分：环氧树脂60-75份、环氧活性稀释剂1-8份、聚多巴胺0.5-1份、填料5-10份；所述B料为固化剂T-31；所述A料与B料的重量比为1：(0.5-0.8)。
进一步地，所述A料包括以下重量份的组分：环氧树脂65份、环氧活性稀释剂5份、聚多巴胺0.8份、填料8份；所述B料为固化剂T-31；所述A料与B料的重量比为1：0.6。
通过采用上述技术方案，使用时A料与固化剂T-31混合均匀制成管道修补用胶黏剂，其中环氧树脂可形成良好的粘结性的修补层，环氧活性稀释剂可以稀释环氧树脂，改善施工性能，并参与固化反应；固化剂T-31属于酚醛胺类固化剂，是一种无毒级的化合物，由于其具有羟基、胺基和仲基等活性基团结构，可快速固化胶黏剂，能够大大提高胶黏剂形成的修复膜的耐热性和耐腐蚀性，提高其冲击性和剪切强度。
聚多巴胺分子结构中含有大量的-OH和-NH2，其能较好的相容于水中并与环氧树脂分子相连，以此能够对潮湿或有水环境的管道进行修复，同时能够协助固化剂T-31加快环氧树脂的固化。另外，聚多巴胺还能对填料的表面加以修饰，促使填料更好的分散于环氧树脂中，更好的提高了环氧树脂的机械强度。待管道修复完毕胶黏剂固化后，由于聚多巴胺与环氧树脂分子相连的特点，使得聚多巴胺难以溶解出，以此保证排水管管道内水体的安全，符合国家的水质安全标准。
进一步地，所述环氧树脂为E44。
通过采用上述技术方案，环氧树脂E44即6101环氧树脂，其粘度适中，其配合固化剂T-31、环氧活性稀释剂和聚多巴胺，能够牢固的粘贴在管道上，形成一层牢固的防腐层，具有防腐能力强、环境污染小的特点。
进一步地，所述环氧活性稀释剂为稀释剂SM-90。
通过采用上述技术方案，稀释剂SM-90为单环氧基活性稀释剂，低毒、无色、无刺激性气味，其分子内含醚键和环氧基，对环氧树脂降粘能力极好，同时能够对填料有优异的润湿分散能力，使得A料中的各组分形成均一的体系，不但对环氧树脂的性能影响较小，同时还会提高环氧树脂的柔韧性和抗冲击性能，具有较高的性价比。
进一步地，所述填料为贝壳粉和纳米二氧化硅的混合物。
进一步地，所述贝壳粉与纳米二氧化硅的重量比为1:1。
通过采用上述技术方案，贝壳粉和纳米二氧化硅均能在市场上购买获得，虽然其是常见的填料，但是当其两者同时使用时，其补强效果明显提高，当两者的重量比在1:1时，其补强效果达到最优，因此优选为贝壳粉和纳米二氧化硅复配而成的填料。
进一步地，所述贝壳粉由经煅烧后的贝壳研磨而成。
通过采用上述技术方案，经过煅烧后的贝壳粉在具备原有的填充效果之外，还具有优良的抑菌效果，使得胶黏剂固化后形成的修复层具有良好的抑菌性能，降低细菌等微生物附着于该修复层上，延长了修复层的使用寿命。此外，经过煅烧后的贝壳粉中含有一定量的氧化钙，其能与水反应生成氢氧化钙，由于聚多巴胺在碱性环境中较为稳定，从而其还能在一定程度上增加聚多巴胺的稳定性。
进一步地，所述贝壳的煅烧条件为650℃煅烧20min。
通过采用上述技术方案，贝壳在650℃的温度下煅烧20min，此时制得的贝壳粉中，碳酸钙被分解生成氧化钙的含量较少，以此使得氧化钙与水反应放出的热量较小，在保证其良好的抑菌效果的同时，加快了胶黏剂的固化速度。
进一步地，所述胶黏剂的制备方法包括以下步骤：
①、A料：在300-400r/min的低速分散状态下，将环氧活性稀释剂和聚多巴胺依次加入到环氧树脂中混合均匀填料；随后加入填料，调节分散速度至500-600r/min，分散10min即得A料；
②、B料：按重量比A料：B料＝1：(0.5-0.8)配备固化剂T-31即为B料。
通过采用上述技术方案，环氧活性稀释剂对环氧树脂加以稀释，聚多巴胺能够先对环氧树脂分子表面加以修饰，再将填料加入使得其均匀的分散于环氧树脂中，其操作简单，能促使A料形成稳定均一的体系。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
1、本发明通过主要由环氧树脂、环氧活性稀释剂、聚多巴胺和填料组成的A料和固化剂T-31的设置，可快速固化胶黏剂，能够大大提高胶黏剂形成的修复膜的耐热性和耐腐蚀性，提高其冲击性和剪切强度，同时保证了排水管管道内水体的安全，符合国家的水质安全标准；
2、本发明中填料由贝壳粉和纳米二氧化硅按重量比为1:1复配而成时，其补强效果明显提高，使得胶黏剂固化后形成的修复膜具有优良的机械强度；
3、本发明中的贝壳粉由经煅烧后的贝壳研磨而成，以此具有良好的填充效果之外，还能增加胶黏剂的抑菌效果和聚多巴胺的稳定性。
附图说明
图1为制备胶黏剂的工艺流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
实施例1
一种用于排水管管道的非开挖管道修复用胶黏剂的制备方法，包括以下步骤：
①、A料：在300-400r/min的低速分散状态下，将1kg环氧活性稀释剂和0.5kg聚多巴胺依次加入到60kg环氧树脂E44中混合均匀填料；随后加入2.5kg贝壳粉和2.5kg纳米二氧化硅，调节分散速度至500-600r/min，分散10min即得A料；其中贝壳粉为由经650℃煅烧20min后的贝壳研磨并过1000目筛网所得；
②、B料：按重量比A料：B料＝1：0.5配备固化剂T-31即为B料。
该胶黏剂在使用时，只需将A料与B料混合搅拌5min后，便可以对管道进行修复处理。
实施例2-实施例10及对比例1
实施例2-实施例10及对比例1均在实施例1的方法基础上对A料和B料的组分及组分重量加以调整，具体参见下表一。
表一 实施例1-实施例10以及对比例1的参数表(kg)
性能检测
将实施例1-实施例10以及对比例1制得的胶黏剂进行性能检测。力学性能测试按GB/T1449-2005的标准进行测定，具体采用万能试验机(CMT-6105)和JB-30A冲击试验机。
其中，不透水性测试采用平板式样(10mm×10mm)涂覆，在平板式样一侧通入0.3Mp的蒸汽，记录蒸汽抵达平板式样另一侧的时间。固化时间测试采用表面潮湿的平板式样(10mm×10mm)涂覆，测定胶黏剂室温条件下完全固化的时间。抑菌性能测试按GB/T 2591-2003的标准进行测定。水中聚多巴胺含量由分光光度法测定。
检测结果参见下表二。
表二 实施例1-实施例10以及对比例1的检测结果
参见表二，由实施例1至实施例4可得，当贝壳粉与纳米二氧化硅的重量比为1:1、B料为固化剂T-31时，其制得的胶黏剂具有优良的抗拉强度、剪切强度、冲击韧度以及固化时间短的特点，其中实施例3为优选实施例。
将实施例1与实施例5的检测结果进行比较，可以得到，选用环氧树脂E44时制得的胶黏剂的机械强度和固化效果更为优异。将实施例1与实施例6和实施例7的检测结果进行比较，可以得到，选用稀释剂SM-90时制得的胶黏剂的机械强度和固化效果更为优异。将实施例1与实施例8-实施例10的检测结果进行比较，可以得到，选用贝壳粉(650℃，20min)与纳米二氧化硅时制得的胶黏剂的机械强度和固化效果更为优异。将实施例1与对比例1的检测结果进行比较，可以得到，聚多巴胺对胶黏剂的机械性能和固化效果起着至关重要的作用。
综上，本发明的胶黏剂可快速固化，具有优良的抗拉强度、剪切强度、冲击韧度，同时保证了排水管管道内水体的安全，符合国家的水质安全标准。
本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (9)

1.一种用于排水管管道的非开挖管道修复用胶黏剂，其特征在于，由A料和B料组成；所述A料包括以下重量份的组分：环氧树脂60-75份、环氧活性稀释剂1-8份、聚多巴胺0.5-1份、填料5-10份；所述B料为固化剂T-31；所述A料与B料的重量比为1：(0.5-0.8)。
2.根据权利要求1所述的一种用于排水管管道的非开挖管道修复用胶黏剂，其特征在于，所述A料包括以下重量份的组分：环氧树脂65份、环氧活性稀释剂5份、聚多巴胺0.8份、填料8份；所述B料为固化剂T-31；所述A料与B料的重量比为1：0.6。
3.根据权利要求1或2所述的一种用于排水管管道的非开挖管道修复用胶黏剂，其特征在于，所述环氧树脂为E44。
4.根据权利要求1或2所述的一种用于排水管管道的非开挖管道修复用胶黏剂，其特征在于，所述环氧活性稀释剂为稀释剂SM-90。
5.根据权利要求1或2所述的一种用于排水管管道的非开挖管道修复用胶黏剂，其特征在于，所述填料为贝壳粉和纳米二氧化硅的混合物。
6.根据权利要求5所述的一种用于排水管管道的非开挖管道修复用胶黏剂，其特征在于，所述贝壳粉与纳米二氧化硅的重量比为1:1。
7.根据权利要求5所述的一种用于排水管管道的非开挖管道修复用胶黏剂，其特征在于，所述贝壳粉由经煅烧后的贝壳研磨而成。
8.根据权利要求7所述的一种用于排水管管道的非开挖管道修复用胶黏剂，其特征在于，所述贝壳的煅烧条件为650℃煅烧20min。
9.根据权利要求1或2所述的一种用于排水管管道的非开挖管道修复用胶黏剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：①、A料：在300-400r/min的低速分散状态下，将环氧活性稀释剂和聚多巴胺依次加入到环氧树脂中混合均匀填料；随后加入填料，调节分散速度至500-600r/min，分散10min即得A料；②、B料：按重量比A料：B料＝1：(0.5-0.8)配备固化剂T-31即为B料。
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