本發(fā)明涉及一種耐腐蝕高抗壓型錨固劑，屬于粘結(jié)錨固材料領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

樹脂錨固劑是現(xiàn)代應(yīng)用最廣泛的粘結(jié)錨固材料，錨固劑是采用高強(qiáng)度錨固劑專用不飽和聚酯樹脂與大理石粉，促進(jìn)劑和輔料，按一定比例配制而成的膠泥狀粘接材料，用專用聚酯薄膜將膠泥與固化劑分割呈雙組分包裝藥卷狀，廣泛用于煤礦的頂板支護(hù)，井筒安裝壩裂縫修復(fù)，建筑物的抗震加固等領(lǐng)域。樹脂錨固劑主要是靠內(nèi)部不飽和聚酯樹脂發(fā)生聚合反應(yīng)而固化，由于不飽和聚酯樹脂中有雙鍵存在，能夠在適宜的溫度下，受到光和空氣中氧氣的影響，與單體樹脂中的單體發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，逐漸聚合進(jìn)而達(dá)到固化的效果。在施工時(shí)，通常將樹脂系統(tǒng)、固化劑系統(tǒng)分別裝在兩個(gè)容器中，按比例混合均勻后，將混合物塞嵌或擠壓進(jìn)基孔內(nèi)，再插入金屬螺栓即可。

現(xiàn)有的樹脂錨固劑分兩大類：一類為有機(jī)材料錨固劑，另一類為無機(jī)材料錨固劑。有機(jī)材料錨固劑主要以樹脂為主，采用有機(jī)材料錨固劑雖然一定程度上解決了錨固的可靠性問題，但由于其價(jià)格高、易燃、有毒和易老化等問題，現(xiàn)在不常使用。無機(jī)材料錨固劑主要以硅酸鹽材料、硫鋁酸鹽材料、氟鋁酸鹽材料、鋁酸鹽材料及石灰等無機(jī)材料為主，然后配以減水劑、速凝劑、膨脹劑等材料組合而成，此種錨固劑雖然也可以達(dá)到快速凝結(jié)的目的，但由于將原料直接配合在一起沒未經(jīng)過高溫煅燒，其硬度不夠，并且易出現(xiàn)裂縫，封孔效果較差，且耐老化和耐腐蝕性較差，抗壓強(qiáng)度較低。

因此，亟待開發(fā)一種耐腐蝕性好、抗壓強(qiáng)度高的樹脂錨固劑，對(duì)相關(guān)領(lǐng)域具有必要的意義。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題：針對(duì)傳統(tǒng)樹脂錨固劑耐腐蝕性較差，抗壓強(qiáng)度較低的弊端，提供了一種耐腐蝕高抗壓型錨固劑。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下所述的技術(shù)方案是：

一種耐腐蝕高抗壓型錨固劑，其特征在于，由多孔生物玻璃和固化劑分散液組成，所述的多孔生物玻璃重量份為45～50份；所述的固化劑分散液由以下重量份組成，包括45～50份樹脂分散液、35～40份基體混合液和15～20份聚甲基丙烯酸甲酯微球和2～3份紫外光引發(fā)劑。

所述的多孔生物玻璃制備步驟如下：按重量份數(shù)計(jì)，分別稱量45～50份碳酸鈣、25～30份碳酸鎂晶須、10～15份磷酸氫二銨和3～5份碳酸鈉混合球磨過200目篩，按質(zhì)量比1:10，將混合球磨粉末與去離子水混合25～30min，制備得混合漿料，將混合漿料干燥固化后水淬處理，再經(jīng)干燥粉碎而成。

所述的基體混合液按重量份數(shù)計(jì)，由45～50份聚ε-己內(nèi)酯二醇、2～3份甲苯二異氰酸酯、5～8份三乙胺、3～5份2,2-二羥甲基丁酸、1～2份1,6-己二醇和0.5～1.0份二月桂酸二丁基錫在氮?dú)鈿夥障?，水浴加熱制備而成?/p>

所述的樹脂分散液按重量份數(shù)計(jì)，包括45～50份無水乙醇、100～120份去離子水和5～7份雙三羥甲基丙烷丙烯酸酯。

所述的碳酸鎂晶須是通過取蛇紋石球磨粉碎、煅燒碾磨，并分散在去離子水中，得分散懸濁液，再對(duì)分散懸濁液通入由二氧化碳和氮?dú)獍大w積比1:1混合制備的混合氣體，經(jīng)過濾得濾餅，干燥碾磨制備而成。

本發(fā)明與其他方法相比，有益技術(shù)效果是：

（1）本發(fā)明制備多孔生物玻璃并粉碎制備骨料主體，經(jīng)干燥固化燒結(jié)后，將聚甲基丙烯酸甲酯微球填充至骨料主體孔隙中，通過微球的填充，在骨料外部承受沖擊和壓力作用使，卸去部分壓強(qiáng)，降低材料內(nèi)應(yīng)力，提高材料抗壓強(qiáng)度；

（2）本發(fā)明通過骨料主體與分散有聚甲基丙烯酸甲酯微球的聚氨酯乳液混合填充，由于兩者進(jìn)行混合，聚氨酯乳液中分散的微球填充至孔隙中，在紫外光引發(fā)劑作用下，將其錨固使用后，通過陽光中紫外線照射，使材料內(nèi)部填充的聚合物乳液進(jìn)行光固化交聯(lián)，有效提高材料固化效率，同時(shí)對(duì)錨固位置進(jìn)行紫外固化包覆，形成聚合物包覆層，有效提高錨固劑使用后的耐腐蝕性能。

具體實(shí)施方式

首先取蛇紋石并球磨粉碎至180～200目，得蛇紋石粉餅置于坩堝中，將坩堝置于200～300℃下預(yù)熱10～15min后，再按10℃/min速率程序升溫至550～650℃，保溫煅燒1～2h，再靜置冷卻至室溫，得煅燒蛇紋石粉末，按質(zhì)量比1:10，將煅燒蛇紋石粉末添加至去離子水中，在200～300w下超聲分散10～15min，得分散懸濁液；再稱取150～200ml分散懸濁液置于三口燒瓶中，在45～50℃下對(duì)三口燒瓶中通入混合氣體，控制混合氣體通入速率為200ml/min，待通入氣體20～24h后，停止加熱并靜置冷卻至室溫，過濾得濾餅，再在55～60℃下干燥6～8h后，碾磨得改性填料粉末；所述的混合氣體是由二氧化碳和氮?dú)獍大w積比1:1混合制備所得；按重量份數(shù)計(jì)，分別稱量45～50份碳酸鈣、25～30份改性填料粉末、10～15份磷酸氫二銨和3～5份碳酸鈉混合，并在250～300r/min下球磨3～5h后，過200目篩并得混合球磨粉末，再按質(zhì)量比1:10，將所得混合球磨粉末與去離子水混合25～30min，制備得混合漿料；然后將混合漿料澆注至模具中，在150～180℃下干燥6～8h后，再按10℃/min速率程序升溫至550～580℃，保溫反應(yīng)10～15min，得反應(yīng)物，將所得反應(yīng)物置于10～15℃去離子水中水淬處理25～30min，得水淬物并置于55～60℃下干燥6～8h，將干燥水淬物粉碎至80目，得無機(jī)骨料組份；再分別稱取450～500g聚ε-己內(nèi)酯二醇、10～15ml甲苯二異氰酸酯、3～5g1,6-己二醇和0.5～1.0ml二月桂酸二丁基錫置于三口燒瓶中，通氮?dú)馀懦諝夂?，攪拌混合并置?5～70℃下水浴加熱2～3h，待水浴加熱完成后，得基體混合液；按重量份數(shù)計(jì)，分別稱量45～50份基體混合液、5～8份三乙胺、3～5份2,2-二羥甲基丁酸和45～50份丙酮混合并置于三角燒瓶中，在55～60℃下水浴加熱2～3h后，靜置冷卻至室溫，制備得混合液；再按重量份數(shù)計(jì)，分別稱量45～50份無水乙醇、100～120份去離子水、10～15份甲基丙烯酸甲酯、2～3份紫外光引發(fā)劑1173和5～7份雙三羥甲基丙烷丙烯酸酯置于三口燒瓶中，在75～80℃下水浴加熱45～60min，隨后靜置冷卻至室溫，制備得樹脂分散液，按體積比1:1，將混合液和樹脂分散液混合并置于200～300w下超聲分散10～15min，制備得固化液組份；最后將無機(jī)骨料組份和固化液組份分袋封裝，即可制備得一種耐腐蝕高抗壓型錨固劑。

實(shí)例1

首先取蛇紋石并球磨粉碎至180目，得蛇紋石粉餅置于坩堝中，將坩堝置于200℃下預(yù)熱10min后，再按10℃/min速率程序升溫至550℃，保溫煅燒1h，再靜置冷卻至室溫，得煅燒蛇紋石粉末，按質(zhì)量比1:10，將煅燒蛇紋石粉末添加至去離子水中，在200w下超聲分散10min，得分散懸濁液；再稱取150ml分散懸濁液置于三口燒瓶中，在45℃下對(duì)三口燒瓶中通入混合氣體，控制混合氣體通入速率為200ml/min，待通入氣體20h后，停止加熱并靜置冷卻至室溫，過濾得濾餅，再在55℃下干燥6h后，碾磨得改性填料粉末；所述的混合氣體是由二氧化碳和氮?dú)獍大w積比1:1混合制備所得；按重量份數(shù)計(jì)，分別稱量45份碳酸鈣、25份改性填料粉末、10份磷酸氫二銨和3份碳酸鈉混合，并在250r/min下球磨3h后，過200目篩并得混合球磨粉末，再按質(zhì)量比1:10，將所得混合球磨粉末與去離子水混合25min，制備得混合漿料；然后將混合漿料澆注至模具中，在150℃下干燥6h后，再按10℃/min速率程序升溫至550℃，保溫反應(yīng)10min，得反應(yīng)物，將所得反應(yīng)物置于10℃去離子水中水淬處理25min，得水淬物并置于55℃下干燥6h，將干燥水淬物粉碎至80目，得無機(jī)骨料組份；再分別稱取450g聚ε-己內(nèi)酯二醇、10ml甲苯二異氰酸酯、3g1,6-己二醇和0.5ml二月桂酸二丁基錫置于三口燒瓶中，通氮?dú)馀懦諝夂螅瑪嚢杌旌喜⒅糜?5℃下水浴加熱2h，待水浴加熱完成后，得基體混合液；按重量份數(shù)計(jì)，分別稱量45份基體混合液、5份三乙胺、3份2,2-二羥甲基丁酸和45份丙酮混合并置于三角燒瓶中，在55℃下水浴加熱2h后，靜置冷卻至室溫，制備得混合液；再按重量份數(shù)計(jì)，分別稱量45份無水乙醇、100份去離子水、10份甲基丙烯酸甲酯、2份紫外光引發(fā)劑1173和5份雙三羥甲基丙烷丙烯酸酯置于三口燒瓶中，在75℃下水浴加熱45min，隨后靜置冷卻至室溫，制備得樹脂分散液，按體積比1:1，將混合液和樹脂分散液混合并置于200w下超聲分散10min，制備得固化液組份；最后將無機(jī)骨料組份和固化液組份分袋封裝，即可制備得一種耐腐蝕高抗壓型錨固劑。

將需要錨固的位置鉆孔，控制鉆孔孔徑為56mm、孔深為5.2m，鉆孔完畢，將孔內(nèi)的浮粉、積水清理干凈后，隨后按質(zhì)量比1:1，先將本發(fā)明制得的耐腐蝕高抗壓型錨固劑中的無機(jī)骨料組份填入孔底，再將本發(fā)明制備的固化液組份填充錨固孔洞，隨后將錨桿送入孔底，并啟動(dòng)攪拌器帶動(dòng)錨桿旋轉(zhuǎn)25s，勻速推進(jìn)攪拌均勻后，卸下攪拌器，及時(shí)在孔口將錨桿拴住，固化25min后，安裝托板并旋緊螺母即可。

實(shí)例2

首先取蛇紋石并球磨粉碎至190目，得蛇紋石粉餅置于坩堝中，將坩堝置于250℃下預(yù)熱13min后，再按10℃/min速率程序升溫至600℃，保溫煅燒2h，再靜置冷卻至室溫，得煅燒蛇紋石粉末，按質(zhì)量比1:10，將煅燒蛇紋石粉末添加至去離子水中，在250w下超聲分散13min，得分散懸濁液；再稱取180ml分散懸濁液置于三口燒瓶中，在48℃下對(duì)三口燒瓶中通入混合氣體，控制混合氣體通入速率為200ml/min，待通入氣體22h后，停止加熱并靜置冷卻至室溫，過濾得濾餅，再在58℃下干燥7h后，碾磨得改性填料粉末；所述的混合氣體是由二氧化碳和氮?dú)獍大w積比1:1混合制備所得；按重量份數(shù)計(jì)，分別稱量48份碳酸鈣、28份改性填料粉末、13份磷酸氫二銨和4份碳酸鈉混合，并在280r/min下球磨4h后，過200目篩并得混合球磨粉末，再按質(zhì)量比1:10，將所得混合球磨粉末與去離子水混合28min，制備得混合漿料；然后將混合漿料澆注至模具中，在165℃下干燥7h后，再按10℃/min速率程序升溫至565℃，保溫反應(yīng)13min，得反應(yīng)物，將所得反應(yīng)物置于13℃去離子水中水淬處理28min，得水淬物并置于58℃下干燥7h，將干燥水淬物粉碎至80目，得無機(jī)骨料組份；再分別稱取480g聚ε-己內(nèi)酯二醇、13ml甲苯二異氰酸酯、4g1,6-己二醇和0.8ml二月桂酸二丁基錫置于三口燒瓶中，通氮?dú)馀懦諝夂?，攪拌混合并置?8℃下水浴加熱3h，待水浴加熱完成后，得基體混合液；按重量份數(shù)計(jì)，分別稱量48份基體混合液、7份三乙胺、4份2,2-二羥甲基丁酸和48份丙酮混合并置于三角燒瓶中，在58℃下水浴加熱3h后，靜置冷卻至室溫，制備得混合液；再按重量份數(shù)計(jì)，分別稱量48份無水乙醇、110份去離子水、13份甲基丙烯酸甲酯、3份紫外光引發(fā)劑1173和6份雙三羥甲基丙烷丙烯酸酯置于三口燒瓶中，在78℃下水浴加熱52min，隨后靜置冷卻至室溫，制備得樹脂分散液，按體積比1:1，將混合液和樹脂分散液混合并置于250w下超聲分散13min，制備得固化液組份；最后將無機(jī)骨料組份和固化液組份分袋封裝，即可制備得一種耐腐蝕高抗壓型錨固劑。

將需要錨固的位置鉆孔，控制鉆孔孔徑為57mm、孔深為5.3m，鉆孔完畢，將孔內(nèi)的浮粉、積水清理干凈后，隨后按質(zhì)量比1:1，先將本發(fā)明制得的耐腐蝕高抗壓型錨固劑中的無機(jī)骨料組份填入孔底，再將本發(fā)明制備的固化液組份填充錨固孔洞，隨后將錨桿送入孔底，并啟動(dòng)攪拌器帶動(dòng)錨桿旋轉(zhuǎn)30s，勻速推進(jìn)攪拌均勻后，卸下攪拌器，及時(shí)在孔口將錨桿拴住，固化32min后，安裝托板并旋緊螺母即可。

實(shí)例3

首先取蛇紋石并球磨粉碎至200目，得蛇紋石粉餅置于坩堝中，將坩堝置于300℃下預(yù)熱15min后，再按10℃/min速率程序升溫至650℃，保溫煅燒2h，再靜置冷卻至室溫，得煅燒蛇紋石粉末，按質(zhì)量比1:10，將煅燒蛇紋石粉末添加至去離子水中，在300w下超聲分散15min，得分散懸濁液；再稱取200ml分散懸濁液置于三口燒瓶中，在50℃下對(duì)三口燒瓶中通入混合氣體，控制混合氣體通入速率為200ml/min，待通入氣體24h后，停止加熱并靜置冷卻至室溫，過濾得濾餅，再在60℃下干燥8h后，碾磨得改性填料粉末；所述的混合氣體是由二氧化碳和氮?dú)獍大w積比1:1混合制備所得；按重量份數(shù)計(jì)，分別稱量50份碳酸鈣、30份改性填料粉末、15份磷酸氫二銨和5份碳酸鈉混合，并在300r/min下球磨5h后，過200目篩并得混合球磨粉末，再按質(zhì)量比1:10，將所得混合球磨粉末與去離子水混合30min，制備得混合漿料；然后將混合漿料澆注至模具中，在180℃下干燥8h后，再按10℃/min速率程序升溫至580℃，保溫反應(yīng)15min，得反應(yīng)物，將所得反應(yīng)物置于15℃去離子水中水淬處理30min，得水淬物并置于60℃下干燥8h，將干燥水淬物粉碎至80目，得無機(jī)骨料組份；再分別稱取500g聚ε-己內(nèi)酯二醇、15ml甲苯二異氰酸酯、5g1,6-己二醇和1.0ml二月桂酸二丁基錫置于三口燒瓶中，通氮?dú)馀懦諝夂螅瑪嚢杌旌喜⒅糜?0℃下水浴加熱3h，待水浴加熱完成后，得基體混合液；按重量份數(shù)計(jì)，分別稱量50份基體混合液、8份三乙胺、5份2,2-二羥甲基丁酸和50份丙酮混合并置于三角燒瓶中，在60℃下水浴加熱3h后，靜置冷卻至室溫，制備得混合液；再按重量份數(shù)計(jì)，分別稱量50份無水乙醇、120份去離子水、15份甲基丙烯酸甲酯、3份紫外光引發(fā)劑1173和7份雙三羥甲基丙烷丙烯酸酯置于三口燒瓶中，在80℃下水浴加熱60min，隨后靜置冷卻至室溫，制備得樹脂分散液，按體積比1:1，將混合液和樹脂分散液混合并置于300w下超聲分散15min，制備得固化液組份；最后將無機(jī)骨料組份和固化液組份分袋封裝，即可制備得一種耐腐蝕高抗壓型錨固劑。

將需要錨固的位置鉆孔，控制鉆孔孔徑為58mm、孔深為5.4m，鉆孔完畢，將孔內(nèi)的浮粉、積水清理干凈后，隨后按質(zhì)量比1:1，先將本發(fā)明制得的耐腐蝕高抗壓型錨固劑中的無機(jī)骨料組份填入孔底，再將本發(fā)明制備的固化液組份填充錨固孔洞，隨后將錨桿送入孔底，并啟動(dòng)攪拌器帶動(dòng)錨桿旋轉(zhuǎn)35s，勻速推進(jìn)攪拌均勻后，卸下攪拌器，及時(shí)在孔口將錨桿拴住，固化40min后，安裝托板并旋緊螺母即可。

對(duì)照例：以硅酸鹽、硫鋁酸鹽為主要原料，配以減水劑、速凝劑、膨脹劑制備得到無機(jī)錨固劑。

將上述實(shí)施例所得的耐腐蝕高抗壓型錨固劑與對(duì)照例的無機(jī)錨固劑性能進(jìn)行對(duì)比，結(jié)果如表一所示。

表一：

備注：表一中的失重率是耐腐蝕高抗壓型錨固劑與對(duì)照例的無機(jī)錨固劑在80℃下于質(zhì)量分?jǐn)?shù)30%氫氧化鈉溶液中浸泡15天檢測而得。

從上表可以看出本發(fā)明制得的耐腐蝕高抗壓型錨固劑耐腐蝕性好，抗壓強(qiáng)度高。