[发明专利]一种耐高温抗老化树脂锚固剂

说明书

技术领域

本发明公开了一种耐高温抗老化树脂锚固剂，属于巷道支护材料技术领域。

背景技术

把金属螺栓、变形钢筋、内螺纹管牢牢地固定在砼、岩石基孔内以代替预埋钢筋的方法称为“锚固”。锚固方法一般分为二种：即金属膨胀螺栓法及化学粘结法。金属膨胀螺栓是靠机械力使金属片扩张，挤压孔壁后产生摩擦力而被固定的，只能用于静力载荷下非结构件的锚固，使用范围较窄。而化学粘结锚固则是用化学粘结剂把金属杆件固定的，当粘结剂固化后，基体-粘结层-金属杆三者已牢固地结合成一个整体。因此，化学锚固实质上是一种整体无应力锚固方法。 化学粘结锚固技术具有下列优点：①粘结对象广泛，包括金属及非金属材料同种间或相互间粘结；②可以粘结异型、复杂和大型薄板结构件；③对基孔无膨胀挤压力，锚固深度不受限制，锚固性能与钢筋预埋件相近；④具有良好的疲劳强度。因此化学锚固被广泛用于结构加固、岩层支护、设备基础固定、堤坝裂缝修复及高层建筑外墙石材干挂、金属或玻璃幕墙框架的安装及固定等。尤其随着锚固剂成本的降低和粘结性能的提高，在煤矿巷道支护中得到了较为广泛的应用。

化学锚固粘结剂是化学锚固技术中较为关键的材料。其中，树脂锚固剂则是现代应用最广泛的化学锚固粘结剂，它一般由特种树脂、高强填料、固化剂、促进剂及各种助剂构成。锚固剂均为双组分，可分为A、B两组分。A组分为不饱和树脂，促进剂及其他化学助剂和各种惰性填料配制成，我们称为胶泥。B组分采用引发剂、水及其他化学助剂和惰性填料稀释混合后作为固化剂使用。如专利申请号CN201210523901.X公开了“一种耐高温型树脂锚固剂及其制备方法”，该锚固剂由固化剂组分和耐高温树脂胶泥组分组成，其中，耐高温树脂胶泥组分由耐热性树脂、促进剂DMA、耐高温保护剂（萘酸金属盐与纳米氧化钇的混合物）、白炭黑和石粉组成，该锚固剂能够起到有效载荷和预支护作用。然而，尽管现有的树脂锚固剂具有良好的支护作用，但由于煤矿井下作业条件具有极大的不确定性，而锚固剂因本身固有的性质，其耐高温及耐老化性能满足不了越来越严酷的井下作用的需求，鉴于此，开发一种具有良好耐高温及耐老化性能的树脂锚固剂，对提高井下工作面安全系数具有积极的推动作用。

发明内容

本发明主要解决的技术问题，针对目前普通树脂锚固剂因本身固有的性质，耐高温、耐老化性能满足不了越来越严酷的井下作用的需求，提供了一种耐高温抗老化树脂锚固剂。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种耐高温抗老化树脂锚固剂，是由A组分和B组分组成，所述A组分是由按重量份数计的以下原料组成：100～200份双酚A型不饱和聚酯树脂、1～2份二甲基苯胺、0.5～0.6份四氯苯醌和200～300份改性自制耐高温抗老化填料；

所述B组分是由按重量份数计的以下原料组成：10～15份过氧化月桂酰、15～20份过氧化二苯甲酰和30～40份水。

所述的改性自制耐高温抗老化填料是由自制耐高温抗老化填料经天然树脂改性得到的，具体改性方法如下：

将自制耐高温抗老化填料和天然树脂按质量比为1:2混合后得到研磨料，并放入球磨罐中，按研磨料和球磨珠的质量比为1:20向球磨罐中加入氧化锆球磨珠，研磨1～2h后出料，即得改性自制耐高温抗老化填料。

所述的天然树脂为阿拉伯树胶、松脂、桃胶和虫胶中的任意一种。

所述的自制耐高温抗老化填料是通过以下方法制得的：

（1）称取蒙脱土粉碎，筛选出粒径为1～3mm的蒙脱土颗粒，将蒙脱土颗粒和盐酸混合后静置浸渍20～30min，过滤，分离得到滤渣；

（2）将高山金发藓放入石臼中捣碎，得到苔藓浆，将上述滤渣和苔藓浆混合后放入培养室中，静置培养8～10天，使滤渣上长出苔藓，得到预改性滤渣；

（3）将上述预改性滤渣和硅酸钠溶液混合后超声振荡浸渍20～30min，过滤，分离得到滤饼，再将滤饼和盐酸混合后放置在摇床上继续振荡浸渍20～30min，浸渍结束后加热升温至70～80℃，继续搅拌反应3～5h，过滤，分离得到预改性滤饼；

（4）将上述预改性滤饼放入炭化炉中，在氩气保护状态下，保温炭化后出料，即得自制耐高温抗老化填料。

步骤（1）中所述的蒙脱土颗粒和盐酸的质量比为1：5，盐酸的浓度为0.5mol/L。步骤（2）中所述的滤渣和苔藓浆的质量比为1：3，培养室的温度为23～27℃，空气相对湿度为50～60%。