KR100730796B1 - Acrylate based agent for blocking water leakage - Google Patents

Acrylate based agent for blocking water leakage Download PDF

Info

Publication number
KR100730796B1
KR100730796B1 KR1020060117143A KR20060117143A KR100730796B1 KR 100730796 B1 KR100730796 B1 KR 100730796B1 KR 1020060117143 A KR1020060117143 A KR 1020060117143A KR 20060117143 A KR20060117143 A KR 20060117143A KR 100730796 B1 KR100730796 B1 KR 100730796B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
compound
acrylate
triacrylate
agent
acrylic acid
Prior art date
Application number
KR1020060117143A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
배성우
Original Assignee
미래특수화학(주)
아쿠아건설(주)
배성우
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 미래특수화학(주), 아쿠아건설(주), 배성우 filed Critical 미래특수화학(주)
Priority to KR1020060117143A priority Critical patent/KR100730796B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100730796B1 publication Critical patent/KR100730796B1/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K17/00Soil-conditioning materials or soil-stabilising materials
    • C09K17/14Soil-conditioning materials or soil-stabilising materials containing organic compounds only
    • C09K17/18Prepolymers; Macromolecular compounds
    • C09K17/20Vinyl polymers
    • C09K17/22Polyacrylates; Polymethacrylates
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02DFOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D3/00Improving or preserving soil or rock, e.g. preserving permafrost soil
    • E02D3/02Improving by compacting

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Soil Sciences (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Paleontology (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Agronomy & Crop Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Epoxy Resins (AREA)

Abstract

Acrylate based water blocking agent containing hydro-gel hydrate is provided to have excellent eco-friendly and physical properties such as curing time, curing strength and water blocking constant which are sufficient to be applied on concrete structures such as a tank, tunnel drainage duct, by comprising acrylate compound and oxidation-reduction polymerizing catalyst to form the hydro-gel hydrate. The water blocking agent is prepared by adding persulate compound and amine compound as oxidation-reduction polymerizing catalysts to acrylate based compound in order to form hydro-gel hydrate as the water blocking catalyst. The acrylate based compound is hydrophilic epoxy diacrylate compound including metal salts of acrylic acid, which are obtainable by adding acrylic acid and methacrylic acid to metal hydroxide solution, and amine groups as a cross-linking agent. The hydrophilic epoxy diacrylate compound is produced by Michael addition of epoxy triacrylate compound and secondary amine compound in 1:1 molar ratio.

Description

아크릴레이트계 차수제{Acrylate based agent for blocking water leakage}Acrylate based agent for blocking water leakage

본 발명은 토목 및 건축 공사에 있어서 지하지반의 차수 및 강화와 탱크, 터널, 하수관 등의 각종 콘크리트 구조물의 지수에 사용되는 차수제에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 친환경성이 우수하며 차수제로서 필요한 경화시간 및 강도와 차수계수 등의 제반 물성을 충족할 수 있는 차수제를 비교적 용이하고 경제적인 방법으로 제조할 수 있는 차수제에 관한 것이다.The present invention relates to a water repellent used in the order and reinforcement of underground subsurfaces and the index of various concrete structures such as tanks, tunnels, sewer pipes, etc. The present invention relates to a water repellent which can be produced in a relatively easy and economical manner by a water repellent which can satisfy various properties such as curing time and strength and order coefficient.

차수제는 토목 및 건축 공사에 있어서 지하지반의 차수 및 강화와 탱크, 터널, 하수관 등의 각종 콘크리트 구조물의 지수에 사용되며 현재 일반적으로 시멘트계, 규산소다계, 우레탄계와 아크릴계 등의 차수제가 사용되고 있다.The water repellents are used for the order and reinforcement of underground subsurfaces and indexes of various concrete structures such as tanks, tunnels, sewer pipes in civil engineering and construction works. Currently, water repellents such as cement, sodium silicate, urethane, and acrylic are used.

상기 차수제 중 시멘트계는 점도가 높아 침투성이 떨어지며 경화시간이 매우 느려 1시간 정도의 경화시간이 필요하여 신속성이 요구되는 지수 및 차수 공정에는 적절하지 않으며 누수와 접촉하면 희석, 유실되며 경화하지 못하는 문제점이 있다.Cement system of the ordering agent is poor in permeability due to the high viscosity, hardening time is very slow, it requires a hardening time of about 1 hour is not suitable for the indexing and ordering process that requires rapidity, dilution, loss and contact hard to contact with water leakage There is this.

규산소다 등의 무기계 차수제는 가격이 저렴하지만 압축강도 등의 강도가 부족하며 경화물이 경시적으로 물에 의해 분해되어 강도가 저하하고 수축하여 지속적 인 차수성능을 발휘하지 못하는 문제점이 있다. Inorganic water repellents such as sodium silicate are inexpensive, but they lack strength such as compressive strength, and the cured product is decomposed by water over time, so that the strength decreases and shrinks, thereby failing to exhibit continuous ordering performance.

우레탄계 차수제는 압축강도와 굴곡강도가 우수하여 충분한 차수 강도를 나타낼 수 있어 차수제로 가장 많이 사용되고 있다. 그러나 우레탄계 차수제는 주성분이 폴리이소시아네이트와 폴리올 등의 유기물이어서 화재의 위험성이 있으며 피부자극성이 있고 조성물의 점도가 비교적 높아 지층의 미세한 틈새와 크랙에 대한 침투성이 부족하고 내후성이 부족하여 자외선에 노출될 경우 분해되는 경향을 보이며 건조시에 수축하여 수침투를 적절히 막지 못하는 투수성 구조를 형성하는 문제점이 있다.Urethane-based fillers are most commonly used as fillers because of their excellent compressive and flexural strengths that can provide sufficient order strength. However, urethane-based water repellents are a major component of organic materials such as polyisocyanates and polyols, which may cause fire, skin irritation, and relatively high viscosity of the composition. If there is a tendency to decompose and shrink during drying, there is a problem of forming a permeable structure that does not properly prevent water penetration.

아크릴계 차수제는 조성물의 점도가 낮아서 지층의 미세한 틈새와 크랙에 대한 침투성이 우수하고 경화시간의 조절이 자유로우며 불투수성의 경화물을 형성하여 차수성이 높으며 화학적으로 열화하지 않아 내구성이 우수하여 지하지반의 차수 및 강화와 각종 콘크리트 구조물의 지수에 광범위하게 이용되고 있다.Acrylic water repellent has low viscosity of the composition, so it has excellent permeability to fine gaps and cracks in the layers, freely control of curing time, and forms impermeable hardened material to form a water-repellent hardened material and does not deteriorate chemically. It is widely used in the order and reinforcement of steel and index of various concrete structures.

현재 사용되는 아크릴계 차수제는 아크릴아미드를 주성분으로 하는 아크릴아미드계와 아크릴산 금속염을 주성분으로 하는 아크릴레이트계 및 아크릴아미드계와 아크릴레이트계의 혼합계로 구분되어질 수 있다.The acrylic water-based agent currently used may be divided into acrylamide-based acrylamide and acrylate-based acrylic acid metal salts, and a mixture of acrylamide-acrylates.

아크릴아마이드계 차수제는 단량체로서 아크릴아미드와 가교제로서 N,N'-메틸렌비스아크릴아미드를 혼합하여 물에 용해하여 수용액으로 만들고, 퍼설페이트 화합물과 아민 화합물을 산화환원중합 촉매로 첨가하여 지반에 주입하여 지중에서 연쇄중합반응을 일으켜 함수 하이드로겔을 형성함으로써 차수 및 지수 효과를 나타내는 조성물이다. 아크릴아미드계 차수제는 생성되는 하이드로겔의 물성과 내구성 이 매우 우수하여 차수제중 가장 우수한 것으로 평가되고 있지만 주성분인 아크릴아미드와 N,N'-메틸렌비스아크릴아미드의 독성이 매우 강해 지하수의 오염 가능성이 있어서 사용이 제한되고 있다.Acrylamide-based water-soluble agent is mixed with acrylamide as a monomer and N, N'-methylenebisacrylamide as a crosslinking agent, dissolved in water to make an aqueous solution, and injected into the ground by adding a persulfate compound and an amine compound as a redox polymerization catalyst. It is a composition showing the order and exponential effect by causing a chain polymerization reaction in the ground to form a hydrous hydrogel. Acrylamide-based water repellents are considered to be the best among the water repellents because of their excellent physical properties and durability, but the toxic properties of acrylamide and N, N'-methylene bisacrylamide, which are the main components, are very strong. Because of this, its use is limited.

아크릴레이트계 차수제는 아크릴산과 메타크릴산의 나트륨, 칼륨 등의 1가 및 칼슘, 마그네슘 등의 2가 금속염을 주성분으로 하고 가교제로서 폴리에틸렌그리콜디아크릴레이트등의 친수성 다관능 화합물을 혼합하고 퍼설페이트 화합물과 아민 화합물을 산화환원중합 촉매로 첨가하여 지반에 주입하여 지중에서 연쇄중합반응을 일으켜 함수 하이드로겔을 형성함으로써 차수 및 지수 효과를 나타내는 조성물이다. 아크릴레이트계 차수제는 그 유해성은 비교적 적으나 생성되는 하이드로겔의 압축 및 굴곡강도가 미흡하여 적용에 문제점이 있다.The acrylate-based water-based agent is composed of monohydric compounds such as sodium and potassium of acrylic acid and methacrylic acid, and divalent metal salts such as calcium and magnesium, and a hydrophilic polyfunctional compound such as polyethylene glycol diacrylate as a crosslinking agent. Sulfate and amine compounds are added as redox polymerization catalysts and injected into the ground to cause chain polymerization in the ground to form hydrous hydrogels. The acrylate-based water-repellent agent has a relatively low harmfulness, but there is a problem in application due to insufficient compression and flexural strength of the resulting hydrogel.

아크릴아미드계와 아크릴레이트계의 혼합계는 상기 아크릴아미드계와 아크릴레이트계의 성분을 적절히 혼합하여 양자의 문제점을 보완하려 하는 차수제이지만 그 독성 및 물성 상의 문제점은 여전히 존재하는 것으로 평가되고 있다.The acrylamide-based and acrylate-based mixed systems are suited to solve the problems of both by appropriately mixing the acrylamide-based and acrylate-based components. However, the toxicity and physical property problems are still present.

따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 상술한 문제점들을 해결하기 위한 것으로서 그 물성이 우수하면서도 친환경적이고 제조공정이 용이하여 경제적으로 제조할 수 있는 아크릴레이트계 차수제를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.Accordingly, an object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, and to provide an acrylate-based water repellent which can be economically manufactured with excellent physical properties, eco-friendly and easy manufacturing process.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 아크릴레이트계 조성물에 있어서 아크릴산 금속염의 가교제로서 아민기를 포함한 친수성 에폭시디아크릴레이트를 도입하는 것을 그 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention is characterized by introducing a hydrophilic epoxy diacrylate containing an amine group as a crosslinking agent of the metal acrylate salt in the acrylate composition.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명은, The present invention to achieve the above technical problem,

아크릴레이트계화합물에 퍼설레이트 화합물과 아민화합물을 산화환원중합 촉매로 첨가하여 함수 하이드로겔을 형성하여 토목 및 건축 공사에 있어서 지하지반의 차수 및 강화와 탱크, 터널, 하수관 등의 각종 콘크리트 구조물의 지수에 사용되는 아크릴레이트계 차수제에 있어서, Persulfate and amine compounds are added to the acrylate compound as a redox polymerization catalyst to form hydrous hydrogels, and the index of various concrete structures such as tanks, tunnels and sewer pipes in civil engineering and building construction In the acrylate-based water used in the

상기 아크릴레이트 화합물이 금속수산화물 수용액에 아크릴산 및 메타크릴산을 가하여 제조한 아크릴산 금속염류와 가교제로서 아민기를 포함한 친수성 에폭시디아크릴레이트 화합물인 것을 특징으로 하는 아크릴레이트계 차수제를 제공한다.The acrylate compound is an acrylic acid salt prepared by adding acrylic acid and methacrylic acid to a metal hydroxide aqueous solution and a hydrophilic epoxy diacrylate compound containing an amine group as a crosslinking agent.

상술한 바와 같은 본 발명에 따른 아크릴레이트계 차수제에 있어서, 상기 아민기를 포함한 친수성 에폭시디아크릴레이트 화합물은 에폭시트리아크릴레이트 화합물과 2급아민 화합물의 1:1 몰비 마이클부가반응(Michael Addition)에 의하여 간단히 제조할 수 있는 특징이 있다. In the acrylate-based ordering agent according to the present invention as described above, the hydrophilic epoxy diacrylate compound containing the amine group is subjected to a 1: 1 molar ratio Michael Addition of the epoxy triacrylate compound and the secondary amine compound. There is a feature that can be easily manufactured by.

상술한 바와 같은 본 발명에 따른 아크릴레이트계 차수제에 있어서, 상기 아민기를 포함한 친수성 에폭시디아크릴레이트 화합물 제조에 사용가능한 에폭시트리아크릴레이트 화합물로는 트리메틸올프로판트리글리시딜에테르의 트리아크릴레이트, 글리세롤트리글리시딜에테르의 트리아크릴레이트, 솔비톨트리글리시딜에테르 트리아크릴레이트 등이 바람직하며, 2급아민 화합물로는 디에틸아민, 디프로필아민, 디부틸아민, 메틸에탄올아민, 에틸에탄올아민, 디에탄올아민, 디사이클로핵실아민 등이 있으며 적절한 에폭시트리아크릴레이트 화합물과 2급아민의 선정에 의해 친수성 화합물의 제조가 가능하다. In the acrylate-based water repellent agent according to the present invention as described above, the epoxy triacrylate compound that can be used for the preparation of the hydrophilic epoxy diacrylate compound containing the amine group is triacrylate of trimethylolpropane triglycidyl ether, glycerol Triacrylate of triglycidyl ether, sorbitol triglycidyl ether triacrylate, etc. are preferable, and as a secondary amine compound, diethylamine, dipropylamine, dibutylamine, methylethanolamine, ethylethanolamine, diethanol Amines, dicyclonuclear amines, and the like, and hydrophilic compounds can be prepared by selecting appropriate epoxytriacrylate compounds and secondary amines.

상술한 바와 같은 본 발명에 따른 아크릴레이트계 차수제에서 사용되는 아민기를 포함한 친수성 에폭시디아크릴레이트 화합물은 에폭시 구조에 의해 강인한 하이드로겔을 형성할 수 있으며 부가된 아민기는 친수성을 부여함과 동시에 산화환원중합반응에 있어서 환원촉매 역할을 수행할 수 있는 매우 획기적인 화합물로서 기존의 아크릴레이트계 차수제의 물성상의 취약함을 보완하여 우수한 아크릴레이트계 차수제를 제공할 수 있게 한다. The hydrophilic epoxy diacrylate compound including the amine group used in the acrylate-based water-based according to the present invention as described above can form a robust hydrogel by the epoxy structure and the added amine group gives a hydrophilicity and at the same time redox It is a very innovative compound that can act as a reducing catalyst in the polymerization reaction to compensate for the weakness of the physical properties of the existing acrylate-based filler to provide an excellent acrylate-based filler.

부수적으로, 상기 아민기를 포함한 친수성 에폭시디아크릴레이트 화합물은 산화환원촉매로 사용되는 퍼설페이트의 분해로 생성되는 산을 4급화에 의해 하이드로겔에 고정함으로써 환경측면에서도 일정부분 기여할 수 있을 것으로 예상된다.Incidentally, the hydrophilic epoxy diacrylate compound including the amine group is expected to contribute to the environment in part by fixing the acid generated by decomposition of the persulfate used as the redox catalyst to the hydrogel by quaternization.

이하 본 발명을 좀 더 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.

본 발명의 아크릴레이트계 차수제의 주성분으로 사용하는 아크릴산 금속염류는 수산화리튬, 수산화칼륨, 수산화나트륨 등의 1가금속수산화물과 수산화마그네슘, 수산화칼슘 등의 2가금속수산화물의 단일 또는 혼합 수용액에 아크릴산과 메타크릴산의 단일 또는 혼합물을 적하, 중화하여 간단하게 합성할 수 있다.The acrylic acid metal salts used as the main component of the acrylate-based water-ordering agent of the present invention include acrylic acid and a single or mixed aqueous solution of monovalent metal hydroxides such as lithium hydroxide, potassium hydroxide and sodium hydroxide, and divalent metal hydroxides such as magnesium hydroxide and calcium hydroxide. A single or a mixture of methacrylic acid can be added dropwise, neutralized and simply synthesized.

본 발명에 사용되는 아민기를 포함한 친수성 에폭시디아크릴레이트 화합물은 상기 에폭시트리아크릴레이트 단일 또는 혼합액에 상기 2급아민 단일 또는 혼합액을 1:1의 몰비로 40℃에서 적하, 반응함으로써 간단히 합성할 수 있다.The hydrophilic epoxy diacrylate compound including the amine group used in the present invention can be synthesized simply by dropping and reacting the single or mixed liquid of the secondary amine at 40 ° C. in a molar ratio of 1: 1 to the single or mixed liquid of the epoxy triacrylate. .

본 발명에 사용되는 산화중합반응촉매로는 환원촉매로 트리에틸아민, 트리에탄올아민, 디에탄올아민 등의 아민류를 단일 또는 혼합하여 사용하고 산화반응 촉 매로 암모늄퍼설페이트, 소듐퍼설페이트 등의 퍼설페이트류를 단일 또는 혼합하여 사용한다.As the oxidation polymerization catalyst used in the present invention, amines such as triethylamine, triethanolamine, and diethanolamine may be used as a reducing catalyst, either singly or in combination, and persulfates such as ammonium persulfate and sodium persulfate as oxidation catalysts. Use a single or mixed.

본 발명의 차수제는 이액형으로 제조하여 사용한다. 제1액은 상기 아크릴산 금속염 수용액에 상기 아민기를 포함한 친수성 에폭시디아크릴레이트 화합물과 상기 환원촉매인 아민류를 첨가하여 제조하며, 제2액은 상기 산화촉매인 퍼설페이트를 물에 녹여 수용액으로 하여 제조한다. 별도로 상기 환원촉매인 아민류를 별도 용기에 포장하여 시공온도 등의 외부변수에 따라 제1액에 첨가하여 반응속도조절제로 사용하는 것도 가능하다.The water-repellent agent of this invention is manufactured and used in two-component form. The first liquid is prepared by adding a hydrophilic epoxy diacrylate compound containing the amine group and the amines as the reducing catalyst to the aqueous metal salt of acrylic acid, and the second liquid is prepared by dissolving the persulfate, the oxidation catalyst, in water. . Separately, the amines, which are the reducing catalysts, may be packaged in a separate container and added to the first liquid according to external variables such as construction temperature to be used as a reaction rate regulator.

본 발명에 의한 차수제의 하이드로겔 형성 반응속도는 상기 제1액의 농도, 제2액의 농도, 환원촉매인 아민류의 농도와 아민기를 포함한 친수성 에폭시디아크릴레이트 화합물의 첨가량과 시공온도에 의해 임의의 속도로 조절 가능하며, 반응속도는 상기 농도 및 함량과 시공온도의 상승에 비례하여 빨라지며 상기 농도 및 함량과 시공온도의 강하에 비례하여 느려진다.The reaction rate of the hydrogel formation of the water repellent agent according to the present invention is arbitrarily determined by the concentration of the first liquid, the concentration of the second liquid, the concentration of the amines as the reducing catalyst, the addition amount of the hydrophilic epoxy diacrylate compound including the amine group, and the construction temperature. It can be controlled at the rate of, the reaction rate is increased in proportion to the increase in the concentration and content and the construction temperature and is slowed in proportion to the drop in the concentration and content and the construction temperature.

본 발명에 의한 차수제의 하이드로겔 형성 반응속도는 상기 요인들을 적절히 조합하여 적절한 시간으로 조절하여야 한다. 하이드로겔의 형성 반응속도가 너무 빠를 경우에는 차수제이 지반에 충분한 거리까지 침투하기 전에 경화되어 버리며 하이드로겔의 형성 반응속도가 너무 느릴 경우에는 지하수에 의해 희석되어 차수 및 지수를 위한 하이드로겔의 형성이 되지 않을 가능성이 있다. The reaction rate of hydrogel formation of the water repellent agent according to the present invention should be adjusted to an appropriate time by appropriately combining the above factors. If the reaction rate of hydrogel formation is too fast, it will harden before the water-repellent agent penetrates to the ground to a sufficient distance. If the reaction rate of formation of hydrogel is too slow, it will be diluted by groundwater to form hydrogel for order and index. There is no possibility.

본 발명에 의한 차수제에 의해 형성된 하이드로겔의 경도는 상기 제1액의 농도, 제2액의 농도와 아민기를 포함한 친수성 에폭시디아크릴레이트 화합물의 첨가 량에 의해 임의의 경도로 조절 가능하며, 상기 제1액의 농도, 제2액의 농도와 아민기를 포함한 친수성 에폭시디아크릴레이트 화합물의 첨가량에 의 증가에 비례하여 형성되는 하이드로겔의 경도는 높아지며 상기 제1액의 농도, 제2액의 농도와 아민기를 포함한 친수성 에폭시디아크릴레이트 화합물의 첨가량에 의 감소에 비례하여 형성되는 하이드로겔의 경도는 낮아진다. 또한 일반적으로 2가금속염류에 의해 형성되는 하이드로겔의 경도가 1가금속염에 의한 하이드로겔의 경도보다 높으며 아크릴산에 의해 형성되는 하이드로겔의 경도가 메타크릴산에 의한 하이드로겔의 경도보다 높다. The hardness of the hydrogel formed by the water repellent agent according to the present invention can be adjusted to an arbitrary hardness by the concentration of the first liquid, the concentration of the second liquid and the amount of the hydrophilic epoxy diacrylate compound including an amine group. The hardness of the hydrogel formed in proportion to the concentration of the first liquid, the concentration of the second liquid and the addition amount of the hydrophilic epoxy diacrylate compound including an amine group is increased, and the hardness of the first liquid and the concentration of the second liquid The hardness of the hydrogel formed in proportion to the decrease in the addition amount of the hydrophilic epoxydiacrylate compound including the amine group is lowered. In general, the hardness of the hydrogel formed by the divalent metal salt is higher than the hardness of the hydrogel by the monovalent metal salt and the hardness of the hydrogel formed by acrylic acid is higher than the hardness of the hydrogel by methacrylic acid.

본 발명에 의한 차수제에 의해 형성된 하이드로겔의 경도는 상기 요인들을 적절히 조절하여 적절한 경도로 조절하여야 한다. 하이드로겔의 강도가 지나치게 높은 경우에는 푸석푸석하여 쉽게 깨지는 경향을 보이며, 하이드로겔의 강도가 지나치게 낮은 경우에는 풀과 같은 형태가 되어 차수 및 지수 성능을 발휘할 수 없게 된다.The hardness of the hydrogel formed by the water repellent agent according to the present invention should be adjusted to an appropriate hardness by appropriately adjusting the above factors. When the strength of the hydrogel is too high, it tends to be broken easily, and when the strength of the hydrogel is too low, it becomes a grass-like form and cannot exhibit order and index performance.

차수 및 지수에 적절하게 하이드로겔의 형성 반응속도와 형성된 하이드로겔의 경도를 조절하기 위한 상기 제1액의 농도는 수용액 중에서 5중량% 내지 50중량%의 범위가 적절하다. 상기 제1액의 농도가 수용액 중에서 5중량% 미만일 경우에는 하이드로겔의 형성 반응속도와 형성된 하이드로겔의 경도가 지나치게 낮아지며 50중량% 이상일 경우에는 하이드로겔의 형성 반응속도와 형성된 하이드로겔의 경도가 지나치게 높아져서 바람직하지 않다.The concentration of the first liquid for controlling the reaction rate of the hydrogel formation and the hardness of the formed hydrogel according to the order and index is suitably in the range of 5% by weight to 50% by weight in aqueous solution. When the concentration of the first liquid is less than 5% by weight in aqueous solution, the reaction rate of hydrogel formation and the hardness of the formed hydrogel are too low. When the concentration of the first solution is 50% by weight or more, the reaction rate of hydrogel formation and the hardness of the formed hydrogel are excessively low. It is not desirable to be high.

차수 및 지수에 적절하게 형성된 하이드로겔의 경도를 조절하기 위한 상기 아민기를 포함한 친수성 에폭시디아크릴레이트 화합물의 첨가량은 상기 아크릴산 금속염류의 총량의 5중량% 내지 20중량%의 범위가 적절하다. 상기 아민기를 포함한 친수성 에폭시디아크릴레이트 화합물의 첨가량이 상기 아크릴산 금속염류의 총량의 5중량% 미만일 경우에는 형성된 하이드로겔의 경도가 지나치게 낮아져 차수 및 지수 성능을 발휘하기 어려우며 20중량% 이상일 경우에는 하이드로겔의 경도가 지나치게 높아져서 충격에 의해 하이드로겔이 쉽게 깨지는 현상이 일어나 바람직하지 않다.The amount of the hydrophilic epoxy diacrylate compound including the amine group for controlling the hardness of the hydrogel formed appropriately in the order and index is in the range of 5% by weight to 20% by weight of the total amount of the metal acrylates. When the amount of the hydrophilic epoxy diacrylate compound including the amine group is less than 5% by weight of the total amount of the metal acrylate salt, the hardness of the formed hydrogel becomes too low to exhibit order and index performance, and the hydrogel is more than 20% by weight. It is not preferable that the hardness of the hydrogel is easily broken due to excessively high hardness.

차수 및 지수에 적절하게 하이드로겔의 형성 반응속도를 조절하기 위한 상기 환원반응촉매와 산화반응촉매의 첨가량은 상기 제1액의 아크릴산 금속염류의 총량과 아민기를 포함한 친수성 에폭시디아크릴레이트 화합물의 첨가량을 합한 중합반응성 화합물 총량의 1중량% 내지 10중량%의 범위가 적절하다. 환원반응촉매와 산화반응촉매의 첨가량이 상기 제1액의 중합반응성 화합물 총량의 1중량% 미만일 경우에는 하이드로겔의 형성 반응속도가 지나치게 낮아 하이드로겔이 형성되기 어려우며 10중량% 이상일 경우에는 하이드로겔의 형성 반응속도가 지나치게 빨라져서 차수제이 지반에 충분한 거리까지 침투하기 전에 경화되어 버려서 바람직하지 않다.The addition amount of the reduction reaction catalyst and the oxidation reaction catalyst for controlling the formation rate of the hydrogel according to the order and the index is the total amount of the metal acrylate metal salt of the first liquid and the addition amount of the hydrophilic epoxy diacrylate compound including the amine group. A range of 1% to 10% by weight of the total amount of the combined polymerizable compounds is appropriate. When the addition amount of the reduction reaction catalyst and the oxidation reaction catalyst is less than 1% by weight of the total amount of the polymerizable compound of the first liquid, the reaction rate of hydrogel formation is too low, making it difficult to form a hydrogel. It is not preferable that the reaction rate of formation becomes too fast and the curing agent hardens before penetrating the ground to a sufficient distance.

본 발명에 의한 차수제에 필요에 따라 증량 및 보강을 위해 시멘트, 벤토나이트, 규조토 등의 첨가재료를 첨가하여 사용하는 것도 가능하다.It is also possible to add and use additive materials, such as cement, bentonite, and diatomaceous earth, for the increase and reinforcement to the water repellent agent by this invention as needed.

본 발명에 의한 차수제는 이액형 주입펌프 등의 적절한 주입설비에 의해 천공된 주입구를 통해 지반에 주입되며 주입된 차수제의 제1액과 제2액이 혼합되어 산화환원중합반응에 의해 함수 하이드로겔을 형성하여 지반에 고정됨으로써 차수 및 지수 성능을 발휘하게 된다.Water-repellent agent according to the present invention is injected into the ground through an injection hole perforated by an appropriate injection equipment such as a two-component injection pump, and the first liquid and the second liquid of the injected water-repellent agent is mixed to produce a hydrous hydro by a redox polymerization reaction. The gel is formed and fixed to the ground to exhibit order and index performance.

이하, 본 발명의 실시예와 비교예를 참조로 하여 보다 상세하게 설명하기로 하며 본 발명은 상기의 개발범위 내에서 다양하게 응용 가능하며 다음의 실시예에 국한되지 않는다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples and Comparative Examples, and the present invention can be variously applied within the above development scope and is not limited to the following Examples.

(평가방법)(Assessment Methods)

- 혼합점도 : KSF 4923 콘크리트 구조물 보수용 에폭시 수지-Mixing viscosity: KSF 4923 epoxy resin for repairing concrete structures

- 경화시간 : 제1액과 제2액을 일시에 혼합한 후 하이드로겔의 형성에 의해 유동성이 없어질 때까지 경과한 시간-Curing time: The time elapsed after mixing the first liquid and the second liquid at one time until the fluidity disappeared by the formation of hydrogel

- 신장율 : KSF 3211 지붕용 도막 방수재-Elongation rate: KSF 3211 roof coating waterproofing material

- 인장강도, 인장전단접착강도 : KSF 4923 콘크리트 구조물 보수용 에폭시 수지-Tensile strength, tensile shear bond strength: KSF 4923 epoxy resin for repairing concrete structures

- 투수계수 : KSF 2322 흙의 투수 시험 방법Permeability coefficient: KSF 2322 soil permeability test method

(실시예1)Example 1

수산화나트륨 수용액에 아크릴산을 냉각하에 1시간에 걸쳐 적하, 교반하여 중화해서 30% 소듐아크릴레이트 수용액을 만들었다. 별도로 트리메틸올프로판트리글리시딜에테르의 트리아크릴레이트 1몰에 40℃를 유지하며 디에탄올아민을 1몰비로 교반하에 1시간에 걸쳐 적하한 후 2시간 동안 숙성하여 아민기를 포함한 친수성 에폭시디아크릴레이트 화합물을 합성하였다. Acrylic acid was added dropwise to the aqueous sodium hydroxide solution over 1 hour under cooling, followed by stirring to neutralize to form a 30% aqueous sodium acrylate solution. Separately, a hydrophilic epoxy diacrylate compound containing an amine group was maintained by dropping a diethanolamine over 1 hour while stirring at 1 mol ratio of trimethylolpropanetriglycidyl ether at 40 DEG C while stirring at 1 mol ratio. Was synthesized.

상기 소듐아크릴레이트 수용액 100중량부에 상기 아민기를 포함한 친수성 에폭시디아크릴레이트 화합물 3중량부와 트리에탄올아민 1.5중량부를 첨가하여 제1액 을 만들었다. 3 parts by weight of a hydrophilic epoxy diacrylate compound containing the amine group and 1.5 parts by weight of triethanolamine were added to 100 parts by weight of the aqueous sodium acrylate solution to prepare a first liquid.

물 98중량부에 소듐퍼설페이트 2중량부를 용해하여 제2액을 만들었다.2 parts by weight of sodium persulfate was dissolved in 98 parts by weight of water to prepare a second liquid.

제1액과 제2액을 일시에 혼합한 후 경화시간을 측정하고 형성된 하이드로겔의 물성을 측정하였다. After mixing the first liquid and the second liquid at a time, the curing time was measured and the physical properties of the formed hydrogel were measured.

(실시예2)Example 2

수산화마그네슘 수용액에 아크릴산을 냉각하에 1시간에 걸쳐 적하, 교반하여 중화해서 30% 마그네슘아크릴레이트 수용액을 만든 이외에는 실시예1과 동일한 방법으로 실험을 진행하였다. The experiment was conducted in the same manner as in Example 1 except that acrylic acid was added dropwise to the magnesium hydroxide aqueous solution over cooling for 1 hour, stirred, and neutralized to form a 30% magnesium acrylate aqueous solution.

(실시예3)Example 3

수산화마그네슘 수용액에 메타크릴산을 냉각하에 1시간에 걸쳐 적하, 교반하여 중화해서 30% 소듐메타크릴레이트 수용액을 만든 이외에는 실시예1과 동일한 방법으로 실험을 진행하였다. The experiment was conducted in the same manner as in Example 1 except that methacrylic acid was added dropwise to the aqueous magnesium hydroxide solution over 1 hour under cooling, stirred, and neutralized to form a 30% aqueous sodium methacrylate solution.

(비교예1)(Comparative Example 1)

아민기를 포함한 친수성 에폭시디아크릴레이트 화합물을 1중량부 첨가한 이외에는 실시예1과 동일한 방법으로 실험을 진행하였다.The experiment was conducted in the same manner as in Example 1, except that 1 part by weight of a hydrophilic epoxydiacrylate compound including an amine group was added.

(비교예2)(Comparative Example 2)

아민기를 포함한 친수성 에폭시디아크릴레이트 화합물 3중량부 대신에 폴리에틸렌그리콜디아크릴레이트 3중량부를 첨가한 이외에는 실시예1과 동일한 방법으로 실험을 진행하였다. The experiment was carried out in the same manner as in Example 1 except that 3 parts by weight of polyethylene glycol diacrylate was added instead of 3 parts by weight of the hydrophilic epoxy diacrylate compound including an amine group.

(비교예3)(Comparative Example 3)

아민기를 포함한 친수성 에폭시디아크릴레이트 화합물 3중량부 대신에 트리메틸올프로판트리글리시딜에테르의 트리아크릴레이트 3중량부를 첨가한 이외에는 실시예1과 동일한 방법으로 실험을 진행하였으나 친수성이 부족하여 소듐아크릴레이트 수용액과 분리되어 실험을 계속 진행할 수 없었다.The experiment was conducted in the same manner as in Example 1 except that 3 parts by weight of triacrylate of trimethylolpropane triglycidyl ether was added instead of 3 parts by weight of a hydrophilic epoxy diacrylate compound including an amine group, but the aqueous solution of sodium acrylate was insufficient due to lack of hydrophilicity. It was not possible to continue the experiment.

이상의 실시예와 비교예의 실험결과를 정리하여 하기의 표1에 나타냈다.The experimental results of the above Examples and Comparative Examples are summarized in Table 1 below.

구 분division 실시예1Example 1 실시예2Example 2 실시예3Example 3 비교예1Comparative Example 1 비교예2Comparative Example 2 혼합점도(cps)Mixed viscosity (cps) 55 66 55 55 55 경화시간(초)Curing time (seconds) 120120 110110 130130 420420 140140 신장율(%)Elongation (%) 400400 370370 520520 12001200 11001100 인장강도(N/mm2)Tensile Strength (N / mm 2 ) 1.61.6 1.81.8 1.31.3 0.40.4 0.50.5 인장전단접착강도(N/mm2)Tensile Shear Adhesion Strength (N / mm 2 ) 0.80.8 0.70.7 0.70.7 0.10.1 0.10.1 투수계수(cm/S)Permeability coefficient (cm / S) 1.0x10-9 1.0x10 -9 1.1x10-9 1.1x10 -9 1.2x10-9 1.2 x 10 -9 8.0x10-9 8.0x10 -9 1.2x10-9 1.2 x 10 -9

이상의 실시예와 비교예의 실험결과에 잘 나타나 있는 바와 같이 가교제로서 아민기를 포함한 친수성 에폭시디아크릴레이트 화합물을 사용한 효과는 명백하다.As is well shown in the experimental results of the above Examples and Comparative Examples, the effect of using a hydrophilic epoxy diacrylate compound containing an amine group as the crosslinking agent is obvious.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 아크릴레이트계 차수제는 친환경성이 우수하며, 차수제로서 필요한 경화시간 및 강도와 차수계수 등의 제반 물성을 충족할 수 있는 차수제이며, 비교적 용이하고 경제적인 방법으로 제조가능하다는 장점도 있다.As described above, the acrylate-based water repellent agent according to the present invention has excellent environmental friendliness, and is a water repellent agent that can satisfy various physical properties such as curing time and strength required for the water repellent and order coefficient, and is relatively easy and economical. Another advantage is that it can be manufactured by the method.

Claims (4)

아크릴레이트계 화합물에 퍼설레이트 화합물과 아민화합물을 산화환원중합 촉매로 첨가하여 함수 하이드로겔을 형성하여 토목 및 건축 공사에 있어서 지하지반의 차수 및 강화와 탱크, 터널, 하수관의 콘크리트 구조물의 지수에 사용되는 아크릴레이트계 차수제에 있어서, Persulfate compound and amine compound are added to the acrylate compound as redox polymerization catalyst to form hydrous hydrogel, which is used for the order and reinforcement of underground foundations and index of concrete structures in tanks, tunnels and sewer pipes in civil engineering and building construction. In the acrylate-based ordering agent, 상기 아크릴레이트계 화합물이 금속수산화물 수용액에 아크릴산 및 메타크릴산을 가하여 제조한 아크릴산 금속염류와 가교제로서 아민기를 포함한 친수성 에폭시디아크릴레이트 화합물인 것을 특징으로 하는 아크릴레이트계 차수제.The acrylate compound is an acrylate-based water-ordering agent, characterized in that the acrylic acid metal salts prepared by adding acrylic acid and methacrylic acid to a metal hydroxide aqueous solution and a hydrophilic epoxy diacrylate compound containing an amine group as a crosslinking agent. 제 1 항에 있어서, 상기 아민기를 포함한 친수성 에폭시디아크릴레이트 화합물이 에폭시트리아크릴레이트 화합물과 2급아민 화합물의 1:1 몰비 마이클부가반응(Michael Addition)에 의하여 제조되는 것을 특징으로 하는 아크릴레이트계 차수제.The acrylate type according to claim 1, wherein the hydrophilic epoxy diacrylate compound including the amine group is prepared by a 1: 1 molar ratio Michael Addition of an epoxy triacrylate compound and a secondary amine compound. Order system. 제 2 항에 있어서, 상기 에폭시트리아크릴레이트 화합물이 트리메틸올프로판트리글리시딜에테르의 트리아크릴레이트, 글리세롤트리글리시딜에테르의 트리아크릴레이트, 솔비톨트리글리시딜에테르 트리아크릴레이트 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 아크릴레이트계 차수제.The group according to claim 2, wherein the epoxy triacrylate compound is composed of triacrylate of trimethylolpropanetriglycidyl ether, triacrylate of glycerol triglycidyl ether, sorbitol triglycidyl ether triacrylate, and a mixture thereof. An acrylate-based water repellent, characterized in that any one or more selected from. 제 2 항에 있어서, 상기 2급아민 화합물이 디에틸아민, 디프로필아민, 디부틸아민, 메틸에탄올아민, 에틸에탄올아민, 디에탄올아민, 디사이클로핵실아민 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 아크릴레이트계 차수제.The compound according to claim 2, wherein the secondary amine compound is selected from the group consisting of diethylamine, dipropylamine, dibutylamine, methylethanolamine, ethylethanolamine, diethanolamine, dicyclonuxylamine, and mixtures thereof. An acrylate-based water-order agent, characterized in that any one or more.
KR1020060117143A 2006-11-24 2006-11-24 Acrylate based agent for blocking water leakage KR100730796B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020060117143A KR100730796B1 (en) 2006-11-24 2006-11-24 Acrylate based agent for blocking water leakage

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020060117143A KR100730796B1 (en) 2006-11-24 2006-11-24 Acrylate based agent for blocking water leakage

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR100730796B1 true KR100730796B1 (en) 2007-06-20

Family

ID=38373005

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020060117143A KR100730796B1 (en) 2006-11-24 2006-11-24 Acrylate based agent for blocking water leakage

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100730796B1 (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100906727B1 (en) * 2007-09-06 2009-07-07 (주)대길특수엔지니어링 Reinforced concrete structure repair which used the acrylate water stop material
KR100907647B1 (en) * 2008-09-26 2009-07-13 주식회사흥신이엔씨 Manufacturing method of adhesion waterproof sheet and the waterproof sheet
KR101720058B1 (en) * 2016-05-02 2017-03-28 김보형 Organic-inorganic hybrid solution for insertion to foundation or constructional structures and preparation method thereof
KR101776832B1 (en) 2016-04-29 2017-09-19 홍진묵 The water absorption gelable and fire retardant acrylate back infusion grouting composition and the method of manufacturing the same
KR101885303B1 (en) * 2017-03-20 2018-08-06 김보형 Method for organic-inorganic hybrid solution injection grouting for water cut-off
KR102377437B1 (en) * 2021-07-06 2022-03-22 웅진고분자 주식회사 Eco-friendly repairing agent for fixing a crack of a sewer pipe and method for repairing a sewer pipe using the same

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5611920A (en) 1979-07-12 1981-02-05 Mitsubishi Petrochem Co Ltd Polymerizable composition
JPH05186735A (en) * 1992-01-17 1993-07-27 Dainippon Ink & Chem Inc Coating composition
KR20000019839A (en) * 1998-09-15 2000-04-15 김영직 Process for preparing acrylate injection chemicals in earth and applying them

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5611920A (en) 1979-07-12 1981-02-05 Mitsubishi Petrochem Co Ltd Polymerizable composition
JPH05186735A (en) * 1992-01-17 1993-07-27 Dainippon Ink & Chem Inc Coating composition
KR20000019839A (en) * 1998-09-15 2000-04-15 김영직 Process for preparing acrylate injection chemicals in earth and applying them

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100906727B1 (en) * 2007-09-06 2009-07-07 (주)대길특수엔지니어링 Reinforced concrete structure repair which used the acrylate water stop material
KR100907647B1 (en) * 2008-09-26 2009-07-13 주식회사흥신이엔씨 Manufacturing method of adhesion waterproof sheet and the waterproof sheet
KR101776832B1 (en) 2016-04-29 2017-09-19 홍진묵 The water absorption gelable and fire retardant acrylate back infusion grouting composition and the method of manufacturing the same
KR101720058B1 (en) * 2016-05-02 2017-03-28 김보형 Organic-inorganic hybrid solution for insertion to foundation or constructional structures and preparation method thereof
KR101885303B1 (en) * 2017-03-20 2018-08-06 김보형 Method for organic-inorganic hybrid solution injection grouting for water cut-off
KR102377437B1 (en) * 2021-07-06 2022-03-22 웅진고분자 주식회사 Eco-friendly repairing agent for fixing a crack of a sewer pipe and method for repairing a sewer pipe using the same

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100948348B1 (en) Waterproof and reinforcement method of concrete structures using inorganic composition of quick-setting type and acrylate liner material
KR100730796B1 (en) Acrylate based agent for blocking water leakage
KR101776832B1 (en) The water absorption gelable and fire retardant acrylate back infusion grouting composition and the method of manufacturing the same
KR100764513B1 (en) A repair method used with water expandable acrylic resin for water leaks on concrete construction
KR20190008606A (en) Expansible organic-inorganic hybrid grouting solution and method for construction using the same
CN112707678B (en) High-elasticity grouting material and preparation method and application thereof
KR100599586B1 (en) Repair agent for cracks of the structure and using method for the same
CN102417722A (en) Polyurethane grouting leak-stopping material
JP6860527B2 (en) Method for manufacturing complex composition that can be cured in water, method for manufacturing construction materials that can be cured in water
JP7007143B2 (en) Water stoppage method for concrete structures
KR101995048B1 (en) Gel type injecting agent for crack repair improved in insulating property
EP1726432A1 (en) Fireproofing material for a tunnel
KR101590345B1 (en) Acrylate grouting composition for water leaks
US9034228B2 (en) Binder composition and method for treating particulate material
JP4642650B2 (en) Surface coated mortar or concrete
KR101720058B1 (en) Organic-inorganic hybrid solution for insertion to foundation or constructional structures and preparation method thereof
JP6074484B1 (en) Water-stop agent composition and water leak stop method
KR102391141B1 (en) Eco-friendly inorganic coating waterproofing agent
JPH0726263A (en) Grout composition for stabilization of soil or the like and work of stabilization, strengthening and water stop of soil therewith
KR100998727B1 (en) Outside of concrete construction injection repair method for leaks of oils such as asphalt solution and others
KR101515922B1 (en) Composition for improving water repellency
JP2004059849A (en) Two pack type water stop material composition
KR100559150B1 (en) Composition with nano level inorganic polymer for repairing crevis on concrete structure
KR102390753B1 (en) Acrylic-based inserting agent manufacturing method and waterproofing method using thereof
CN1541242A (en) Polymeric structural support membrane

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
N231 Notification of change of applicant
A302 Request for accelerated examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
N231 Notification of change of applicant
N231 Notification of change of applicant
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130411

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140616

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150615

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160614

Year of fee payment: 10

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170926

Year of fee payment: 11

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190604

Year of fee payment: 13