一种聚合物砼管道材料制造技术

一种聚合物砼管道材料，本发明专利技术属于聚合物砼的技术领域，按质量百分比计，包括骨料92‑93.5％，树脂粘合剂、助剂共计6.5‑8％，所述骨料包括质量比为(20‑30):(30‑40):(12‑16):(12‑16):(5‑10):(3‑8)的3/8‑4目的石英砂、4‑10目的石英砂、10‑30目的石英砂、30‑70目的石英砂、70‑120目的石英砂、120‑250目的石英砂。本发明专利技术聚合物砼管道材料通过成分间的搭配和设计，制备的聚合物砼材料成本低、环保、耐腐蚀、耐压抗寒、使用寿命长、综合性能优异。

【技术实现步骤摘要】
一种聚合物砼管道材料
本专利技术属于聚合物砼的
，涉及一种用于生产聚合物砼管道的材料。本专利技术聚合物砼材料通过成分间的搭配和设计，制备的聚合物砼材料成本低、环保、耐腐蚀、耐压抗寒、抗渗、耐盐卤腐蚀、抗冲压、抗气蚀、使用寿命长、综合性能优异。
技术介绍
混凝土在工程实践中的应用越来越广泛，因其有取材广泛、价格低廉、及生产工艺简单等优点。然而普通水泥混凝土属于多孔结构的不均质材料，是典型的脆性材料，它的弹性模量高，抗折能力、抗冻融性及抗腐蚀性等能力较差，不能满足生产实践要求。于是研究人员开始对普通水泥混凝土进行改善，不断尝试选择替代材料及添加外加剂等方式来改善其性能，展开了对聚合物砼的研究。聚合物-混凝土材料简称聚合物砼，一般可分为聚合物混凝土(PC)、聚合物水泥混凝土(PCC)、聚合物浸渍混凝土(PIC)三类。聚合物混凝土(PC)也称为聚合物树脂混凝土，是以聚合物(树脂或单体)取代水泥作为胶结料与骨料混合，通过聚合作用而成的一种合成材料。聚合物混凝土(PC)的研究于1950年开始，美国、德国、前苏联和日本等国家，在这方面进行了大量的研究和开发工作。聚合物水泥混凝土(PCC)是以聚合物(树脂或单体)与水泥作为胶结材料，再加上骨料配制而成的。聚合物浸渍混凝土(PIC)是将已硬化的普通水泥混凝土经干燥、真空处理后，浸渍在液态树脂中，通过加热或者催化使树脂渗入到混凝土孔隙中产生聚合作用，使两者成为一体而形成的。聚合物混凝土(PC)与普通水泥混凝土相比，具有如下优点：抗拉、抗弯、抗压强度增加，耐化学腐蚀性提高。缺点是硬化时收缩大、耐久性差，同时现有的聚合物混凝土(PC)要达到其所规划的效果，聚合物粘合剂(即树脂)的用量通常是控制在9-25％，然而PC的性质又主要取决于聚合物粘合剂的种类和性能，骨料的性能以及他们原材料性能以及配方技术，目前PC中控制的树脂的含量只能达到≥8％，一般在12-15％，无法进一步降低PC中树脂的含量，这成为扼制PC发展的一大难题。
技术实现思路
本专利技术为解决上述问题，提供了一种聚合物砼管道材料，本专利技术是混凝土聚合物PC的研发和设计，通过本聚合物砼材料成分的搭配和设计，使得聚合物砼的各方面性能得到突破性改善，同时将树脂的含量降低为＜8％，彻底解决了扼制PC发展的一大难题，取得了突破性进展。本专利技术为实现其目的采用的技术方案是：一种聚合物砼管道材料，按质量百分比计，包括骨料92％-93.5％，树脂粘合剂、助剂共计6.5％-8％，所述骨料包括质量比为(20-30):(30-40):(12-16):(12-16):(5-10):(3-8)的3/8-4目石英砂、4-10目的石英砂、10-30目的石英砂、30-70目的石英砂、70-120目的石英砂、120-250目的石英砂。按质量百分比计，所述助剂包括占树脂粘合剂质量1.3％-1.8％的固化剂、占树脂粘合剂质量0.2％-0.4％的促进剂、占树脂粘合剂质量1％-2％的偶联剂、占树脂粘合剂质量0.02％-0.03％的阻聚剂，占树脂粘合剂质量0.5％-7％的阻燃剂。所述骨料包括质量比为25:35:14:14:7:5的3/8-4目石英砂、4-10目的石英砂、10-30目的石英砂、30-70目的石英砂、70-120目的石英砂、120-250目的石英砂。所述的骨料的各成分参数控制为，含水率≤0.2％、含泥量≤0.5％、含硅量≥95％，耐酸度≥98％，质地坚硬、圆润。泥会包裹大颗粒表面，影响树脂浸透和粘接，导致强度下降，因此需要控制含泥量≤0.5％。本专利技术骨料成分含硅量的控制是为了提高材料的耐腐蚀性。耐酸度的控制是为了提高使用寿命，降低总体成本。选择质地坚硬、圆润的骨料是为了提高浇筑过程的流动性，不圆，流动不好，气泡多，最终导致树脂含量高。控制含水率≤0.2％是为了提高粘接性，防止固化时水散发造成开裂，同时该含水率的控制可以提高聚合物砼材料的耐久性，解决耐久性差的问题。所述树脂粘合剂选自不饱和聚酯树脂，如邻苯型不饱和聚酯树脂。所述的固化剂选自过氧化甲乙酮。所述的促进剂选自浓度为1％的钴液。所述的偶联剂选自硅烷偶联剂和/或有机硅化合物。所述的阻聚剂选自对苯二酚或甲基氢醌。所述阻燃剂选自有机阻燃剂和/或无机阻燃剂。例如有机阻燃剂选自溴系阻燃剂、磷氮系阻燃剂、氮系阻燃剂和/或红磷及化合物阻燃剂；无机阻燃剂选自三氧化二梯、氢氧化镁、氢氧化铝、硅系阻燃剂、赤磷多聚磷酸铵、硼酸锌和/或钼化物。还包括邻苯柔性树脂，所述邻苯柔性树脂的用量为树脂粘合剂质量的3％-11％。本专利技术的有益效果是：本专利技术通过骨料成分及骨料粒径、骨料成分比例的搭配和设计，使得聚合物砼材料PC中树脂粘合剂的用量降低为＜8％。本专利技术各成分的用量及骨料的粒径、骨料的材料的选择是经过研究实践所获得的。在研究的过程中，我们发现树脂含量的高低是由骨料的粒径及骨料成分、比例所影响的，打破了之前所认为的影响因素树脂的种类和性能，这是解决树脂用量的关键，是降低树脂用量的决定性因素，由于该本质影响因素的发现，本专利技术通过骨料成分及骨料粒径、骨料成分比例的搭配和设计使得聚合物砼材料PC中树脂粘合剂的用量降低为＜8％，打破了现有技术聚合物砼材料PC中树脂用量不能实现＜8％的僵局。本专利技术聚合物砼属于封孔结构，抗渗性好，防止水进入结构内部。避免零下5℃，水进入水泥混凝土内部，反复结冻融化，造成结构破坏。聚合物砼封孔结构，解决特殊情况，水泥混凝土的抗冻融性。本专利技术骨料的设计能够改善聚合物砼材料的绝缘性能和防腐性能，骨料通过树脂的固化将其固定在多相结构中，再通过与固化剂的配合，提高聚合物砼材料的韧性，从而使得聚合物砼具有良好的抗冲耐磨性能和耐久性。本专利技术骨料成分、比例及粒径的控制还具有提高聚合物砼的密实性、强度的作用。本专利技术促进剂的加入可以促进固化反应的进行，同时与柔性树脂的结合，在固化物内部形成多相结构，可进一步提高固化物的韧性和抗冲击能力，起到增塑、增韧的作用。本专利技术聚合物砼材料可用于多方面，例如可应用于海底，浇注时不离析、不分散，固化速度快，粘结性强，固化后有优良的抗压、抗剪、抗冲击强度、抗海水腐蚀能力，在模拟海水(3％NaCl溶液)中浸泡40天，无开裂，无脱落，满足海洋管道的要求。可应用于电气绝缘管道，绝缘性好，表面电阻率达2.37×1013。还可用于给排水管道、排污管道、高铁枕木、电解槽、酸洗槽等方面。本专利技术由于树脂的用量减少了，因此成本大幅度降低，再结合所使用的骨料都是廉价易得的原料，进一步降低了成本。本专利技术各骨料成分的参数控制中，控制含水率≤0.2％是为了提高粘接性，防止固化时水散发造成开裂，同时该含水率的控制可以提高聚合物砼材料的耐久性，解决耐久性差的问题。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术作进一步的说明。实施例1一种聚合物砼管道材料，按质量百分比计，包括骨料92.8％，树脂粘合剂、助剂共计7.2％，所述骨料包括质量比为25:35:14:14:7:5的3/8-4目石英砂、4目＜粒径≤10目的石英砂、10目＜粒径≤30目的石英砂、30目＜粒径≤70目的石英砂、70目＜粒径≤120目的石英砂、120目＜粒径≤250目的石英砂。其中，助剂为占树脂粘合剂1.5％的固化剂，0.3％促进剂，1.5％偶联剂，0.025％阻聚本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚合物砼管道材料，其特征在于，按质量百分比计，包括骨料92％‑93.5％，树脂粘合剂、助剂共计6.5％‑8％，所述骨料包括质量比为(20‑30):(30‑40):(12‑16):(12‑16):(5‑10):(3‑8)的3/8‑4目石英砂、4‑10目的石英砂、10‑30目的石英砂、30‑70目的石英砂、70‑120目的石英砂、120‑250目的石英砂。

【技术特征摘要】
1.一种聚合物砼管道材料，其特征在于，按质量百分比计，包括骨料92％-93.5％，树脂粘合剂、助剂共计6.5％-8％，所述骨料包括质量比为(20-30):(30-40):(12-16):(12-16):(5-10):(3-8)的3/8-4目石英砂、4-10目的石英砂、10-30目的石英砂、30-70目的石英砂、70-120目的石英砂、120-250目的石英砂。2.根据权利要求1所述的一种聚合物砼管道材料，其特征在于，按质量百分比计，所述助剂包括占树脂粘合剂质量1.0％-2.5％的固化剂、占树脂粘合剂质量0.1％-0.6％的促进剂、占树脂粘合剂质量0.2％-3％的偶联剂、占树脂粘合剂质量0.01％-0.05％的阻聚剂，占树脂粘合剂质量0.5％-7％的阻燃剂。3.根据权利要求1所述的一种聚合物砼管道材料，其特征在于，所述骨料包括质量比为25：35：14：14：7：5的3/8-4目石英砂、4-10目的石英砂、10-30目的石英砂、30-...

【专利技术属性】
技术研发人员：温振刚，李先众，谢云龙，
申请(专利权)人：山东省呈祥电工电气有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37