[发明专利]一种用于水下堵漏的超疏水颗粒及其制备方法在审

专利信息
申请号: 201910357384.5 申请日: 2019-04-29
公开(公告)号: CN110079285A 公开(公告)日: 2019-08-02
发明(设计)人: 张雄;张恒 申请(专利权)人: 同济大学
主分类号: C09K8/42 分类号: C09K8/42
代理公司: 上海科盛知识产权代理有限公司 31225 代理人: 许耀
地址: 200092 *** 国省代码: 上海;31
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摘要:
搜索关键词: 憎水材料 混合液 堵漏 超疏水 颗粒芯 纳米级 疏水膜 微米级 制备 疏水型树脂 表面交联 堵漏材料 应用技术 制备工艺 混合物 固化剂 承压 候凝 固化 成功率 应用
【说明书】:

本发明涉及一种用于水下堵漏的超疏水颗粒及其制备方法,该超疏水颗粒的先后包裹于颗粒芯材表面的具有微米级憎水材料的疏水膜和具有纳米级憎水材料的疏水膜通过将疏水型树脂和相应的固化剂的混合物,分别与微米级憎水材料和纳米级憎水材料拌和形成混合液A和混合液B,再将混合液A和混合液B依次与颗粒芯材拌和,先后在颗粒芯材表面交联固化得到。与现有技术相比,本发明解决了目前堵漏材料存在的候凝时间长、承压能力差、堵漏成功率低等问题,具有快速、高效、持久的堵漏性能,且其制备工艺简单、应用技术便捷,具有非常广阔的应用前景。

技术领域

本发明涉及堵漏材料技术领域,尤其是涉及一种用于水下堵漏的超疏水颗粒及其制备方法。

背景技术

对水下漏水通道的有效封堵是当前水利工程面临的重要问题。为保证封堵质量,需要提供无水的施工环境,这大大增加了实际工程量,降低封堵效率。因而,如何有效地实现水下封堵,已成为人们关注的热点。

目前,通常采用凝胶堵漏剂进行水下堵漏。凝胶堵漏剂一种水溶性聚合物,堵漏浆液易进入裂缝或岩石孔隙的漏层内,并在缝隙及岩石孔隙内滞留,与漏层岩石胶结合,达到堵漏目的。但凝胶堵漏剂在漏层处候凝时间长,容易与地层流体相混,变稀,从而在渗漏部位流失导致堵漏失效。同时该堵漏剂中固相浓度低,且固相颗粒的粒度分布范围窄,对于裂缝宽度范围较大的渗漏部位,其堵漏效果差,普适性不强。

专利CN104726078A公开了一种凝胶堵漏剂,该堵漏剂由:4-8份聚丙烯酸钠,15-25份棉丝,0.05-0.1份过硫酸铵,1-5份甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵,15-25份木粉,30-65份丙烯酰胺制得。该堵漏剂在受压的情况下,可渗入渗漏部位,通过凝胶与渗漏部位的粘结作用,实现水下封堵。但该堵漏剂凝固所需时间长,且当压力大时,易将堵漏胶冲散,堵漏效率不高。因此,亟需开发一种新型堵漏速度快、效率高、堵漏效果持久的水下堵漏材料。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术中堵漏材料候凝时间长、承压能力差、堵漏成功率低等问题而提供一种具有快速、高效、持久的堵漏性能,且其制备工艺简单、应用技术便捷,具有非常广阔的应用前景的用于水下堵漏的超疏水颗粒及其制备方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现:

本发明提供一种用于水下堵漏的超疏水颗粒,包括颗粒芯材以及先后包裹于颗粒芯材表面的具有微米级憎水材料的疏水膜和具有纳米级憎水材料的疏水膜。

优选地,所述的颗粒芯材为连续级配的颗粒状材料,选自石英砂、大漠砂、河砂、海砂和尾矿砂中的一种或几种,粒径为0.1-1.2mm。

优选地,先后包裹于颗粒芯材表面的具有微米级憎水材料的疏水膜和具有纳米级憎水材料的疏水膜通过将疏水型树脂和相应的固化剂的混合物,分别与微米级憎水材料和纳米级憎水材料拌和形成混合液A和混合液B,再将混合液A和混合液B依次与颗粒芯材拌和,先后在颗粒芯材表面交联固化得到。

优选地:

所述的疏水型树脂选自氟硅树脂、氟树脂、有机硅树脂、苯甲基透明硅树脂和聚酰胺改性环氧树脂中的一种或几种;

所述的固化剂选自异氰酸酯、间苯二胺、三乙烯四胺和四乙烯五胺中的一种或几种。

进一步优选地:

所述疏水型树脂采用氟硅树脂或氟树脂时,所述固化剂采用异氰酸酯;

所述疏水型树脂采用有机硅树脂、苯甲基透明硅树脂或聚酰胺改性环氧树脂时,所述固化剂采用间苯二胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺中的一种或几种。

优选地:

所述的微米级憎水材料选自防水粉、有机硅粉末憎水剂和聚偏氟乙烯微粉中的一种或几种,粒径为5-70um;

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