CN114940815A - 一种非开挖软管紫外光原位固化材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种非开挖软管紫外光原位固化材料及其制备方法。其中,一种非开挖软管紫外光原位固化材料,包括主材和辅材,所述的主材包括不饱和聚酯树脂,所述的辅材包括增稠剂、固化剂,所述的增稠剂包括氧化镁,所述的增稠剂还包括分散稳定剂,所述的分散稳定剂包括聚醚改性磷酸酯和二氧化硅。得到的材料粘稠度高且无沉淀,且氧化镁的用料量无需增加,得到的非开挖软管紫外光原位固化材料质量好。
Description
技术领域
本发明涉及紫外光固化管道非开挖原位修复材料技术领域,具体是涉及一种非开挖软管紫外光原位固化材料及其制备方法。
背景技术
紫外光固化管道非开挖原位修复是采用拉入法把碾压好的玻璃纤维和树脂软管材料拉入到准备修复的旧管道中,通过UV紫外光固化设备,进行修复,省去搭架、翻转、用水等环节,实现环保、节约低成本。采用管紫外光固化管道非开挖原位修复能延长管道使用寿命50年。
紫外光固化原位管道非开挖修复(UV-CIPP)工艺原理:是在不改变待修复管道位置的条件下,先将浸透树脂的软管通过牵拉压缩空气压紧等方式或过程,使软管与待修复管道内壁紧密贴合,然后利用软管内树脂遇紫外线固化的特性,将紫外线灯放入充气的软管内并控制紫外线灯在软管内以一定速度行走,使软管由一端至另一端逐步固化,紧贴待修复管道内壁,形成一层坚硬的“管中管”结构,从而使已发生破损或失去输送功能的地下管道在原位得到修复。
紫外光固化管道非开挖原位修复采用UV树脂体系,软管材料为玻璃纤维,固化后的内衬层强度高、耐腐蚀。无需开挖,只需利用检查井即可对排水管道进行整体修复,可修复排水管道存在的破裂、错口、脱节、树根侵入、渗漏等结构性缺陷。
紫外光固化管道非开挖原位修复材料包括主材和辅材,主材包括树脂(现在基本采用特性优质的不饱和聚酯树脂)、玻璃纤维布,辅材包括增稠剂、固化剂。在不饱和聚酯树脂的增稠中,有氧化钙、氧化镁、氢氧化钙、氢氧化镁等多种增稠剂,用过多次选择比较,确定氧化镁具有较好的增稠效果(即优选的采用氧化镁作为增稠剂)。但是在实验以及实际使用过程中,发现对于要求高的工况、粘稠度还是达不到所需要求,增加氧化镁添加量,虽有增加粘稠度,但沉淀很多,不能充分发挥氧化镁的全部作用。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题,本发明提出了一种非开挖软管紫外光原位固化材料及其制备方法,解决背景技术中的问题,粘稠度高且无沉淀,且氧化镁的用料量无需增加,得到的非开挖软管紫外光原位固化材料质量好。
本发明通过以下技术方案实现上述目的:一种非开挖软管紫外光原位固化材料,包括主材和辅材,所述的主材包括不饱和聚酯树脂,所述的辅材包括增稠剂、固化剂,所述的增稠剂包括氧化镁,所述的增稠剂还包括分散稳定剂,所述的分散稳定剂包括聚醚改性磷酸酯和二氧化硅。
进一步的,所述的主材包括不饱和聚酯树脂和玻璃纤维布,不饱和聚酯树脂和玻璃纤维布质量比为:不饱和聚酯树脂:玻璃纤维布=10:(10-11)。
再进一步的,所述的固化剂包括二苯甲酮和安息香异丙醚,不饱和聚酯树脂和固化剂的质量比为:不饱和聚酯树脂:固化剂=1:(1.5-2)%。
再进一步的,不饱和聚酯树脂和增稠剂的质量比为:不饱和聚酯树脂:增稠剂=1:(1-2)%。
再进一步的,所述的增稠剂中氧化镁和分散稳定剂的质量比为:氧化镁:分散稳定剂=(2-3):1。
再进一步的,所述的分散稳定剂中聚醚改性磷酸酯和二氧化硅的质量比为:聚醚改性磷酸酯:二氧化硅=(4-5):1。
再进一步的,所述的固化剂中二苯甲酮和安息香异丙醚的质量比为:二苯甲酮:安息香异丙醚=1:(3-4)。
基于上述材料,一种非开挖软管紫外光原位固化材料的制备方法,包括以下步骤:
1)、将不饱和聚酯树脂、增稠剂、固化剂按照质量比混合充分搅拌均匀;
2)、将步骤1)的混合材料均匀涂至对应质量比上的玻璃纤维布上,封装,备用。
进一步的,步骤1)中,混合环境为温度15-25℃,湿度为60-70%。
本发明的有益效果:粘稠度高且无沉淀,且氧化镁的用料量无需增加,得到的非开挖软管紫外光原位固化材料质量好。
减少(不饱和聚酯)树脂的软管在运输工程施工过程中的流动性,这样:
一、在运输过程中的作用是防止因内外保护膜破损而漏液,防止(不饱和聚酯)树脂在管上的减少(保证固化管道的强度),防止漏液影响施工环境和运输环境。
二、在工程施工中有保持树脂的均匀程度,以免在软管充气加压后树脂流落到管道底部,影响管道壁(厚薄不均),从而影响管道的质量。另外,如果有较多的树脂留到管道底部,在紫外光固化过程中,因反应发生时,放出大量的热,在管道底部树脂较多的地方固化后出现较多裂纹,影响到管道的美观和质量。
附图说明
图1为本发明增稠剂氧化镁实物图;
图2为本发明增稠剂分散稳定剂实物图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,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前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
一种非开挖软管紫外光原位固化材料,包括主材和辅材,所述的主材包括不饱和聚酯树脂,所述的辅材包括增稠剂、固化剂,所述的增稠剂包括氧化镁,所述的增稠剂还包括分散稳定剂,所述的分散稳定剂包括聚醚改性磷酸酯和二氧化硅。
进一步的,所述的主材包括不饱和聚酯树脂和玻璃纤维布,不饱和聚酯树脂和玻璃纤维布质量份比为:不饱和聚酯树脂:玻璃纤维布=10:(10-11)。
优选的一个实施例,不饱和聚酯树脂和玻璃纤维布质量比为:不饱和聚酯树脂:玻璃纤维布=1:1。
再进一步的,所述的固化剂包括二苯甲酮和安息香异丙醚,不饱和聚酯树脂和固化剂的质量比为:不饱和聚酯树脂:固化剂=1:(1.5-2)%。
优选的一个实施例,不饱和聚酯树脂和固化剂的质量比为:不饱和聚酯树脂:固化剂=100:1.5。
再进一步的,不饱和聚酯树脂和增稠剂的质量比为:不饱和聚酯树脂:增稠剂=1:(1-2)%。
优选的一个实施例,不饱和聚酯树脂:增稠剂=100:1。
再进一步的,所述的增稠剂中氧化镁和分散稳定剂的质量比为:氧化镁:分散稳定剂=(2-3):1。
优选的一个实施例,氧化镁和分散稳定剂的质量比为:氧化镁:分散稳定剂=2.5:1。
再进一步的,所述的分散稳定剂中聚醚改性磷酸酯和二氧化硅的质量比为:聚醚改性磷酸酯:二氧化硅=(4-5):1。
优选的一个实施例,聚醚改性磷酸酯和二氧化硅的质量比为:聚醚改性磷酸酯:二氧化硅=4:1。
再进一步的,所述的固化剂中二苯甲酮和安息香异丙醚的质量比为:二苯甲酮:安息香异丙醚=1:(3-4)。
基于上述材料,一种非开挖软管紫外光原位固化材料的制备方法,包括以下步骤:
1)、将不饱和聚酯树脂、增稠剂、固化剂按照质量比混合充分搅拌均匀;
2)、将步骤1)的混合材料均匀涂至对应质量比上的玻璃纤维布上,封装,备用。
进一步的,步骤1)中,混合环境为温度15-25℃,湿度为60-70%。
本申请的创造性核心方案为非开挖软管紫外光原位固化材料的辅材,基于该辅材得到的非开挖软管紫外光原位固化材料粘稠度高且无沉淀,且氧化镁的用料量无需增加,得到的非开挖软管紫外光原位固化材料质量好。分散稳定剂在不饱和聚醇树脂中对氧化镁进行充分分散,防沉淀,从而高效增稠。本申请方案经过多次实验、筛选,并加入定量的聚醚改性磷酸酯和二氧化硅,配成一种效果更好的分散稳定剂,充分发挥氧化镁的作用,节省氧化镁的用量,而且增稠效果更优,其机理是:聚醚改性磷酸酯和二氧化硅构成的分散稳定剂作氧化镁的载体,悬浮在不饱和聚酯树脂表面,不让氧化镁沉淀,从而启动很好的增稠作用。
下面是本发明的一组实验组(包括对比实验和本申请实施例方案实验)和另一组实验组(包括对比实验和对比增稠剂实施例方案实验)。
一组实验组:
第一组A(对比实验):1000克原材料不饱和聚酯树脂,型号:196;氧化镁M600型,10克(无分散稳定剂);搅拌10分钟;环境条件:实验时,温度 18.7℃,湿度66%,充分搅拌均匀;
第一组B(本申请实施例方案实验):不饱和聚酯树脂,型号196,1000克;氧化镁M600型,10克;分散稳定剂4克;搅拌10分钟;环境条件:同第一组 A充分搅拌均匀。
粘稠测试结果如下表所示:
另一组实验组:
第二组A(对比实验):原材料不饱和聚酯树脂,型号:196,1000克;氧化镁M600型,10克(无分散稳定剂);充分搅拌10分钟;环境条件同第一组 A充分搅拌均匀;
第二组B(对比增稠剂实施例方案实验):不饱和聚酯树脂,型号:196,1000 克;氧化镁M600型,15克,充分搅拌10分钟;环境条件同第一组A充分搅拌均匀;
粘稠测试结果如下表所示:
实验结论:
通过以上两组实验组进行对比,单独加入氧化镁有沉淀,说明氧化镁没有充分反应,加入过量的氧化镁,虽有增效,但增稠效果不很明显,而且沉淀物增多,说明过饱和。在加入本申请分散稳定剂后,增稠效果非常明显,没有氧化镁沉淀,说明氧化镁已充分发挥了作用。
进一步的说明,本申请粘稠度的用途:
不饱和聚酯树脂的粘稠度在紫外光固化软管中的作用是:减少(不饱和聚酯)树脂的软管在运输工程施工过程中的流动性,这样:
一、在运输过程中的作用是防止因内外保护膜破损而漏液,防止(不饱和聚酯)树脂在管上的减少(保证固化管道的强度),防止漏液影响施工环境和运输环境。
二、在工程施工中有保持树脂的均匀程度,以免在软管充气加压后树脂流落到管道底部,影响管道壁(厚薄不均),从而影响管道的质量。另外,如果有较多的树脂留到管道底部,在紫外光固化过程中,因反应发生时,放出大量的热,在管道底部树脂较多的地方固化后出现较多裂纹,影响到管道的美观和质量。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种非开挖软管紫外光原位固化材料,包括主材和辅材,所述的主材包括不饱和聚酯树脂,所述的辅材包括增稠剂、固化剂,所述的增稠剂包括氧化镁,其特征在于,所述的增稠剂还包括分散稳定剂,所述的分散稳定剂包括聚醚改性磷酸酯和二氧化硅。
2.根据权利要求1所述的一种非开挖软管紫外光原位固化材料,其特征在于:所述的主材包括不饱和聚酯树脂和玻璃纤维布,不饱和聚酯树脂和玻璃纤维布质量比为:不饱和聚酯树脂:玻璃纤维布=10:(10-11)。
3.根据权利要求2所述的一种非开挖软管紫外光原位固化材料,其特征在于:所述的固化剂包括二苯甲酮和安息香异丙醚,不饱和聚酯树脂和固化剂的质量比为:不饱和聚酯树脂:固化剂=1:(1.5-2)%。
4.根据权利要求2所述的一种非开挖软管紫外光原位固化材料,其特征在于:不饱和聚酯树脂和增稠剂的质量比为:不饱和聚酯树脂:增稠剂=1:(1-2)%。
5.根据权利要求4所述的一种非开挖软管紫外光原位固化材料,其特征在于:所述的增稠剂中氧化镁和分散稳定剂的质量比为:氧化镁:分散稳定剂=(2-3):1。
6.根据权利要求4或5所述的一种非开挖软管紫外光原位固化材料,其特征在于:所述的分散稳定剂中聚醚改性磷酸酯和二氧化硅的质量比为:聚醚改性磷酸酯:二氧化硅=(4-5):1。
7.根据权利要求3所述的一种非开挖软管紫外光原位固化材料,其特征在于:所述的固化剂中二苯甲酮和安息香异丙醚的质量比为:二苯甲酮:安息香异丙醚=1:(3-4)。
8.根据权利要求1-6中任意一项所述的一种非开挖软管紫外光原位固化材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
1)、将不饱和聚酯树脂、增稠剂、固化剂按照质量比混合充分搅拌均匀;
2)、将步骤1)的混合材料均匀涂至对应质量比上的玻璃纤维布上,封装,备用。
9.根据权利要求8所述的一种非开挖软管紫外光原位固化材料的制备方法,其特征在于,步骤1)中,混合环境为温度15-25℃,湿度为60-70%。
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- 2022-05-10 CN CN202210505664.8A patent/CN114940815A/zh active Pending
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