一种低温固沙速凝材料及其应用制造技术

本发明专利技术提供了一种低温固沙速凝材料及其应用，属于固沙技术领域。包括独立分装的组分A、组分B和组分C；组分A包括丙烯酸树脂粘合剂、交联剂、偶联剂、促进剂和阻燃剂，组分B包括引发剂和改性剂；组分C包括无机骨料。本发明专利技术通过引发剂和促进剂协同作用，在低温下可快速引发丙烯酸树脂本体聚合反应，同时改性剂的加入能够改变聚合物材料的微结构以及聚合反应速率，偶联剂和交联剂在聚合反应中起到了连接无机填料以及有机聚合物的作用，有效改善了低温固沙速凝材料的强度、分散性和黏合性，在较低温度时，可以实现固沙材料中有机相与无机相的强结合，阻燃剂的加入使得该低温固沙速凝材料具有了良好的耐热性。有了良好的耐热性。

【技术实现步骤摘要】
一种低温固沙速凝材料及其应用


[0001]本专利技术涉及固沙
，尤其涉及一种低温固沙速凝材料及其应用。

技术介绍

[0002]化学固沙主要是通过在松散的沙漠表面喷洒化学固沙剂以达到控制效果，目前，化学固沙材料主要分为以下几类：水泥浆类、水玻璃类、石油产品类、高吸水树脂类、合成高分子类。水泥浆类固沙剂可以使沙面表层凝固成固结层，但当粒状浆液进行渗透时，渗透性很差，同时非常容易受沙漠极端天气的影响，不适宜在较低温度下使用，因此目前很少单独使用水泥浆进行固沙。水玻璃类固沙剂渗透性不好，反应时间较短，并且固化不充分，固结层强度较低容易受环境影响，因此目前此类固沙剂应用也不十分广泛。石油产品类固沙剂施工简便成本低廉且原料易得，但比较容易老化，容易风蚀使得固结层强度降低，较低温度下使用时渗透性较差。高吸水性树脂容易发生氧化，且成本高，在较低温度下使用会降低固结层强度，存在一定的局限性。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种低温固沙速凝材料及其应用。本专利技术提供的低温固沙速凝材料能够实现在低温度下快速固化且渗透性能及力学强度优异，同时不容易受环境影响。
[0004]为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：
[0005]本专利技术提供了一种低温固沙速凝材料，包括独立分装的组分A、组分B和组分C；
[0006]所述组分A包括丙烯酸树脂粘合剂、交联剂、偶联剂、促进剂和阻燃剂；
[0007]所述组分B包括引发剂和改性剂；
[0008]所述组分C包括无机骨料；
[0009]所述促进剂包括N,N
‑
二甲基苯胺、N,N
‑
二甲基对甲苯胺、N,N
‑
二甲基
‑
N
‑
苄胺和2
‑
[4
‑
(二甲基氨基)苯基]乙醇中的一种或多种；
[0010]所述引发剂包括过氧化苯甲酰、过氧化苯甲酰叔丁酯和过氧化甲乙酮中的一种或多种；
[0011]以丙烯酸树脂粘合剂、交联剂、偶联剂、阻燃剂和改性剂的质量百分含量之和为100％计，所述丙烯酸树脂粘合剂的质量百分含量为80％～95％，所述交联剂的质量百分含量为1％～10％，所述偶联剂的质量百分含量为1％～10％，所述阻燃剂的质量百分含量为0.1％～1％，所述促进剂的质量百分含量为1％～9％。
[0012]优选地，所述组分A、组分B和组分C的质量比为(70～140)：(3～8)：(400～600)。
[0013]优选地，所述丙烯酸树脂粘合剂包括聚甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸缩水甘油酯和丙烯酸中的一种或多种。
[0014]优选地，所述改性剂包括氧化钛纳米粉、氧化铝纳米粉、氧化铁纳米粉、纳米硅粉、碳化硅纳米粉、碳化硼纳米粉、碳纳米纤维、碳纳米管、石墨烯和蒙脱土纳米粉中的一种或
多种。
[0015]优选地，所述交联剂包括丁二酸二丙烯酸酯、二甲基丙烯酸乙二醇酯和三羟基丙烷三甲基丙烯酸甲酯中的一种或多种。
[0016]优选地，所述偶联剂包括γ
‑
(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷和/或γ
‑
缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷。
[0017]优选地，所述阻燃剂包括磷酸三(2
‑
乙基己基)酯、磷酸三丁酯、磷酸三(2
‑
氯乙基)酯、二溴甲烷和三氯溴甲烷中的一种或多种。
[0018]优选地，所述无机骨料为沙漠沙。
[0019]优选地，所述引发剂和改性剂的质量比为66～420：1。
[0020]本专利技术还提供了上述技术方案所述的低温固沙速凝材料在固沙中的应用。
[0021]本专利技术提供了一种低温固沙速凝材料，包括独立分装的组分A、组分B和组分C；所述组分A包括丙烯酸树脂粘合剂、交联剂、偶联剂、促进剂和阻燃剂；所述组分B包括引发剂和改性剂；所述组分C包括无机骨料；所述促进剂包括N,N
‑
二甲基苯胺、N,N
‑
二甲基对甲苯胺、N,N
‑
二甲基
‑
N
‑
苄胺和2
‑
[4
‑
(二甲基氨基)苯基]乙醇中的一种或多种；所述引发剂包括过氧化苯甲酰、过氧化苯甲酰叔丁酯和过氧化甲乙酮中的一种或多种；以丙烯酸树脂粘合剂、交联剂、偶联剂、阻燃剂和改性剂的质量百分含量之和为100％计，所述丙烯酸树脂粘合剂的质量百分含量为80％～95％，所述交联剂的质量百分含量为1％～10％，所述偶联剂的质量百分含量为1％～10％，所述阻燃剂的质量百分含量为0.1％～1％，所述促进剂的质量百分含量为1％～9％。本专利技术通过引发剂和促进剂协同作用，在低温下可快速引发丙烯酸树脂本体聚合反应，同时改性剂的加入能够改变聚合物材料的微结构以及聚合反应速率，偶联剂和交联剂在聚合反应中起到了连接无机填料以及有机聚合物的作用，有效改善了低温固沙速凝材料的强度、分散性和黏合性，在较低温度时，可以实现固沙材料中有机相与无机相的强结合，阻燃剂的加入使得该低温固沙速凝材料具有了良好的耐热性。本专利技术提供的低温固沙速凝材料通过各组分之间相互作用，实现了复合材料在较低温度下的快速固化同时具有良好的渗透性能与强度性能，且不易受环境影响。由实施例的结果可知，使用本专利技术的低温固沙速凝材料在零下低温时可以在较短时间快速固化，并能在固化1h后达到较高的使用性能。实施例的数据表明，本专利技术提供的低温固沙速凝材料在低温条件下，固化时间为35～50min，24h后的抗压强度为53.17～92.44Mpa，表明本专利技术的低温固沙速凝材料能够实现在低温条件下快速固化且力学强度高。
[0022]本专利技术提供的低温固沙速凝材料的应用简单，易于操作，成本较低，性能优异。
具体实施方式
[0023]本专利技术提供了一种低温固沙速凝材料，包括独立分装的组分A、组分B和组分C；
[0024]所述组分A包括丙烯酸树脂粘合剂、交联剂、偶联剂、促进剂和阻燃剂；
[0025]所述组分B包括引发剂和改性剂；
[0026]所述组分C包括无机骨料；
[0027]所述促进剂包括N,N
‑
二甲基苯胺、N,N
‑
二甲基对甲苯胺、N,N
‑
二甲基
‑
N
‑
苄胺和2
‑
[4
‑
(二甲基氨基)苯基]乙醇中的一种或多种；
[0028]所述引发剂包括过氧化苯甲酰、过氧化苯甲酰叔丁酯和过氧化甲乙酮中的一种或
多种；
[0029]以丙烯酸树脂粘合剂、交联剂、偶联剂、阻燃剂和改性剂的质量百分含量之和为100％计，所述丙烯酸树脂粘合剂的质量百分含量为80％～95％，所述交联剂的质量百分含量为1％～10％，所述偶联剂的质量百分含量为1％～10％，所述阻燃剂的质量百分含量为0.1％～1％，所述促进剂的质量百本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低温固沙速凝材料，其特征在于，包括独立分装的组分A、组分B和组分C；所述组分A包括丙烯酸树脂粘合剂、交联剂、偶联剂、促进剂和阻燃剂；所述组分B包括引发剂和改性剂；所述组分C包括无机骨料；所述促进剂包括N,N
‑
二甲基苯胺、N,N
‑
二甲基对甲苯胺、N,N
‑
二甲基
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N
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苄胺和2
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[4
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(二甲基氨基)苯基]乙醇中的一种或多种；所述引发剂包括过氧化苯甲酰、过氧化苯甲酰叔丁酯和过氧化甲乙酮中的一种或多种；以丙烯酸树脂粘合剂、交联剂、偶联剂、阻燃剂和改性剂的质量百分含量之和为100％计，所述丙烯酸树脂粘合剂的质量百分含量为80％～95％，所述交联剂的质量百分含量为1％～10％，所述偶联剂的质量百分含量为1％～10％，所述阻燃剂的质量百分含量为0.1％～1％，所述促进剂的质量百分含量为1％～9％。2.根据权利要求1所述的低温固沙速凝材料，其特征在于，所述组分A、组分B和组分C的质量比为(70～140)：(3～8)：(400～600)。3.根据权利要求1或2所述的低温固沙速凝材料，其特征在于，所述丙烯酸树脂粘合剂包括聚甲基丙烯酸甲酯...

【专利技术属性】
技术研发人员：牟建新，贺雅姝，王振洋，王超，曹先启，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：