一種用于深海修復(fù)設(shè)備的高分子灌注材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】：
[0001] 本發(fā)明涉及一種用于深海修復(fù)設(shè)備的高分子灌注材料及其制備方法。 技術(shù)背景：
[0002] 在海洋工程中，當(dāng)水下管線、結(jié)構(gòu)等設(shè)備長(zhǎng)時(shí)間受到海洋環(huán)境的腐蝕，達(dá)不到原設(shè) 計(jì)要求時(shí)，就需要對(duì)其做修復(fù)。灌注修復(fù)作為一項(xiàng)重要的修復(fù)工藝被廣泛使用，此法可以恢 復(fù)設(shè)備的原有尺寸而不留下縫隙。通常使用水泥或者水下環(huán)氧樹脂灌注料進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)施工， 因?yàn)椴鹦痘蛘吒鼡Q設(shè)備代價(jià)巨大。特殊設(shè)計(jì)的水下環(huán)氧樹脂灌注料性能通常優(yōu)于水泥，但 也存在如下一些缺陷：
[0003] (1)普通的水下環(huán)氧樹脂灌注料通過吸收或乳化金屬基材表面的水分獲得粘接 力，但不能吸收基材表面的無機(jī)鹽，造成基材表面鹽濃度遠(yuǎn)高于海水鹽濃度，會(huì)產(chǎn)生滲透 壓，滲透壓會(huì)引起附著力的失效；
[0004] (2)環(huán)氧樹脂的粘度會(huì)隨溫度的降低而顯著增大，即使在夏天100米深度亞熱帶 海域海水溫度只有14°C，由于高粘度，灌注管阻力大，普通的水下環(huán)氧樹脂灌注料的灌注深 度不超過80米，冬天可灌注深度更??；
[0005] (3)環(huán)氧樹脂灌注料兩組分一旦混合，交聯(lián)反應(yīng)開始，粘度增加，當(dāng)粘度足夠大 時(shí)，灌注管會(huì)被堵塞，由于要平衡固化速度和操作時(shí)間，可操作時(shí)間一般低于40分鐘，灌注 100米以下深度堵管風(fēng)險(xiǎn)大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 要解決的問題：
[0007] 本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種用于深海修復(fù)設(shè)備的高分子灌 注材料及其制備方法，該灌注材料具有良好的性能和操作性，可以解決深海大型設(shè)備的灌 注修復(fù)，恢復(fù)設(shè)備原有尺寸并加強(qiáng)。
[0008] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：
[0009] -種用于深海修復(fù)設(shè)備的高分子灌注材料及其制備方法。技術(shù)特征在于：該材料 由A、B兩組分組成，所述A組分由如下重量百分?jǐn)?shù)的組分組成 ：
[0010] 環(huán)氧樹脂：26%-32% 甲基丙烯酸縮水甘油酯：4%-6% 離子液體：4%-6% 金屬填料：25%-30% 觸變性填料：15%-20% 分子篩活化粉：1〇%-15% 消泡劑：彡0.4%
[0011] 所述B組分由如下重量百分?jǐn)?shù)的組分組成：
[0012] 胺類水下固化劑：30%-35% 剛性固化劑：40%_45% 微膠囊化催化劑：15%_25% 乙醇：0%-10%
[0013] A、B兩組分的重量使用配比為：6 : 1
[0014] A組分的制備方法為：將環(huán)氧樹脂、甲基丙烯酸縮水甘油酯、離子液體、消泡劑混 合后，再加入金屬填料、觸變性填料、分子篩活化粉高速分散60分鐘冷卻出料包裝；B組分 的制備方法為：將胺類水下固化劑、剛性固化劑、微膠囊化催化劑、乙醇混合后包裝。
[0015] 在上述用于深海修復(fù)設(shè)備的高分子灌注材料中，所述A組分中的環(huán)氧樹脂為環(huán)氧 當(dāng)量低于250的雙酚A環(huán)氧樹脂、雙酚F環(huán)氧樹脂、線性酚醛環(huán)氧樹脂、間苯二酚環(huán)氧樹脂、 間苯二酚改性酚醛環(huán)氧樹脂中的一種或幾種混合物。
[0016] 在上述用于深海修復(fù)設(shè)備的高分子灌注材料中，所述A組分中的離子液體為1-丁 基-3-甲基咪唑六氟磷酸鹽、1-丁基-3-甲基咪唑三氟甲基磺酰胺鹽中的一種或幾種混合 物。
[0017] 在上述用于深海修復(fù)設(shè)備的高分子灌注材料中，所述A組分中的金屬填料為硅鐵 合金粉、銅粉、鎳粉中的一種。
[0018] 在上述用于深海修復(fù)設(shè)備的高分子灌注材料中，所述A組分中的觸變性填料為改 性硫酸鋇，表面經(jīng)碳酸鋇和硬脂酸處理過。
[0019] 在上述用于深海修復(fù)設(shè)備的高分子灌注材料中，所述A組分中的分子篩活化粉 為4A分子篩活化粉，細(xì)度800目以上。
[0020] 在上述用于深海修復(fù)設(shè)備的高分子灌注材料及其制備方法中，所述A組分中的消 泡劑牌號(hào)為silok-4012。
[0021] 在上述用于深海修復(fù)設(shè)備的高分子灌注材料中，所述B組分中的水下固化劑是： 空氣化工Sur-Wet R固化劑、空氣化工1-965水下固化劑、長(zhǎng)沙普照生化MS-1085A固化劑 中的一種或幾種混合物。
[0022] 在上述用于深海修復(fù)設(shè)備的高分子灌注材料中，所述B組分中的剛性固化劑是： 3, 3-二甲基-4, 4-二氨基二環(huán)己基甲烷、4, 4-二氨基二環(huán)己基甲烷、空氣化工Ancamine MCA固化劑中的一種或幾種混合物。
[0023] 在上述用于深海修復(fù)設(shè)備的高分子灌注材料中，所述B組分中的微膠囊化催化劑 的囊芯為德國(guó)呂特格公司生產(chǎn)的液體石油樹脂LA700,囊壁為熱塑性丙烯酸樹脂，微膠囊化 催化劑的制備步驟為：將含有1 %的十八烷基苯磺酸鈉的去離子水溶液800份加入到反應(yīng) 釜中，然后將甲基丙烯酸甲酯100份、丙烯酸丁酯50份、過氧化苯甲酰2份、囊芯材料200 份混合均勻，加入到反應(yīng)釜中，通氮?dú)庵脫Q釜內(nèi)空氣，緩慢升溫到70°C，攪拌速度為300r / min，反應(yīng)6h，加入2份過硫酸銨，繼續(xù)反應(yīng)2h，過濾、清洗，最后干燥得到微膠囊化催化劑。
[0024] 與現(xiàn)有的技術(shù)相比，本發(fā)明有以下有益效果：
[0025] (1)產(chǎn)品中添加了可以溶解吸收無機(jī)鹽的離子液體組分，降低了基材界面的鹽含 量，避免了滲透壓；
[0026] (2)選用A4分子篩活化粉，除了能吸收基材的殘留水分，還能與固化劑中的乙醇 反應(yīng)放熱，提高了施工材料的溫度，降低了粘度，方便冬季施工，控制乙醇的添加量可以控 制溫升幅度，溫度低時(shí)乙醇用量增加；
[0027] (3)采用了微膠囊技術(shù)，將催化劑封閉，A、B組分混合后，微膠囊囊壁在甲基丙烯 酸縮水甘油酯和離子液體的作用下緩慢溶解，釋放了催化劑。在延長(zhǎng)了操作時(shí)間的同時(shí)，不 顯著降低固化速度，灌注深度提高；
[0028] (4)采用觸變性填料改性硫酸鋇，可不加防沉劑，簡(jiǎn)化了生產(chǎn)工藝，節(jié)省了成本。
【具體實(shí)施方式】
[0029] 下面結(jié)合實(shí)例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步描述，但不受限于這些實(shí)施例。
[0030] 實(shí)施例1
[0031] 將30kg EEW=190雙酚A環(huán)氧樹脂、5kg甲基丙烯酸縮水甘油酯、5kgl-丁基-3-甲 基咪唑六氟磷酸鹽、0. 2kg silok-4012消泡劑混合后，加入28kg娃鐵合金粉、18kg改性硫 酸鋇、13. SkglOOO目4A分子篩活化粉，用分散機(jī)高速分散60分鐘，冷卻至室溫作為A組分 備用；再將3Ikg 1-965水下固化劑、43kg3, 3-二甲基-4, 4-二氨基二環(huán)己基甲燒、18kg微 膠囊化催化劑、8kg乙醇混合均勻作為B組分備用；按A : B=6 : 1重量比充分混合后制樣 測(cè)試性能如下：
[0032] 海水中粘合力：205kg / Cm2ASTM D1002
[0033] 涂層耐蒸餾水：海水浸潤(rùn)的碳鋼板上200 μ m涂層，100°C，90天不起泡
[0034] 溫升：5min，3L材料混合為8. 5°C
[0035] 操作時(shí)間：l2〇min
[0036] 實(shí)干時(shí)間：5h GB / T1728
[0037] 熱變形溫度：105 °C ASTM D648
[0038] 抗壓強(qiáng)度：1250kg / Cm2ASTM D695
[0039] 實(shí)施例2
[0040] 將28kg EEW=170雙酚F環(huán)氧樹脂、5kg甲基丙烯酸縮水甘油酯、5kgl- 丁基-3-甲 基咪唑六氟磷酸鹽、0. 2kg silok-4012消泡劑混合后，加入29kg娃鐵合金粉、