可喷涂的紫外固化树脂、制备方法及管道喷涂修复工艺与流程

本发明涉及紫外固化管道修复，尤其是涉及一种可喷涂的紫外固化树脂、制备方法及管道喷涂修复工艺。

背景技术：

1、城市排水系统是城市雨水排放、水污染控制和水生态环境保护体系中的重要环节，被誉为“城市静脉”，承担着城市排污纳垢的重用运输任务，是保证城市正常运转和持续发展的重要基础设施，是城市安全稳定运行的基础，同时也是居民正常生活的保障。排水管线一旦发生破坏，就会影响城市居民的日常生活，对于排水管道来说最常见的就是汽蚀破坏，如果不能及时修复，汽蚀继续发展，就会造成部分管道的结构破坏，从而引发更严重的例如地面塌陷、道路破坏等后果，所以及时对排水管道进行探查，进行防腐修复，避免病害发展是非常必要的。

2、目前排水管道防腐修复常用的是紫外固化技术，主要引自德国，该技术主要是在紫外光作用下，其树脂体系中的光敏物质通过光化学反应产生活性粒子或基团，从而引发体系中的活性树脂进行交联聚合，使具有反应活性的液态物质快速转变为固态。目前该材料还未实现国产化，造价较高，一些化工厂在小规模生产，但性能稳定性较差。

3、作为一项节能和环保型新技术，紫外固化技术能够完全符合“4e原则”，即:energy(节能)，紫外固化过程中不需要对基材等加热消耗能量，一般所消耗的能量仅相当于热固化的1/5；ecology(环境友好)，紫外固化材料中不含或仅含有少量溶剂，固化时无挥发性有机物放出，同时紫外固化以电能作为能源，不消耗不可再生资源，无co2产生，故其被称为“绿色技术”；economy(经济)，紫外固化装置紧凑，加工速率快，因而占地面积小，劳动生产率高；excellent finishing of radiation curing(性能优异)，紫外固化材料具有优良的宏观力学性能。

4、利用紫外固化技术进行管道非开挖修复方式具有快速施工、整体性强、防腐性高等特点，已在工程中得到大量应用。主要施工工艺为将特殊内衬管浸泡光固化树脂，然后将内衬管拖入管道后，将软管充气紧贴管壁，再用紫外灯照射，使软管固化，与管壁贴合。

5、现有的紫外固化方式，其内衬管需要低温避光保存，对施工时间和温度都要有严格的要求；采用的光固化树脂需要进口，造价高；对于异型结构、检查井等无法修复；新的内衬软管与原管壁的贴合经过长时间污水冲刷，容易脱离。

6、鉴于以上紫外固化存在的问题，现有的紫外固化非开挖修复技术未能大规模应用，该发明基于目前的紫外固化机理，提出一种可以喷涂的紫外光固化树脂，达到非结构性、防腐抗渗的修复目的，实现对异形断面和检查井的喷涂修复，同时可以延长修复构件的使用寿命，达到快速环保施工，满足城市快速更新的需求。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种可喷涂的紫外固化树脂、制备方法及管道喷涂修复工艺，以解决现有技术中存在的利用紫外固化技术进行管道修复施工条件受限，其使用的固化树脂不可进行喷涂修复的技术问题。本发明提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。

2、为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

3、本发明提供的可喷涂的紫外固化树脂，以重量份计，所述紫外固化树脂包括树脂基体80-110份；稀释剂10-20份；光引发剂15-30份；水下固化剂4-8份；热稳定剂2-6份；热固化剂3-10份；抗氧化剂2-5份；腐蚀抑制剂3-8份。

4、作为本发明的进一步改进，所述树脂基体包括双酚a环氧树脂和甲基丙烯酸酯，其中，所述双酚a环氧树脂与所述甲基丙烯酸酯的重量份比为60-80：20-40。

5、作为本发明的进一步改进，所述稀释剂为活性稀释剂，包括蓖麻油多缩水甘油醚和甲苯缩水甘油醚；其中所述蓖麻油多缩水甘油醚和所述甲苯缩水甘油醚的重量份比为5-10：5-10。

6、作为本发明的进一步改进，所述热稳定剂通过有机金属盐类、亚磷酸酯、多元醇、抗氧剂和溶剂复合而成，其中所述金属盐类的重量占比为70％-80％，所述亚磷酸酯的重量占比为4％-9％，所述抗氧剂的重量占比为2％-4％，所述溶剂的重量占比为14％-27％。

7、作为本发明的进一步改进，所述亚磷酸酯由亚磷酸三苯酯和亚磷酸一苯二异辛酯混合而成，所述抗氧剂为双酚a，所述溶剂为高级醇和增塑剂的混合溶剂。

8、作为本发明的进一步改进，所述抗氧化剂为热塑抗氧化剂，包括乙烯-醋酸乙烯共聚物和环烯烃聚合物，其中，所述乙烯-醋酸乙烯共聚物与所述环烯烃聚合物的质量比为1：1。

9、作为本发明的进一步改进，所述光引发剂为三芳基硫鎓六氟锑酸盐，所述水下固化剂为三乙胺固化剂，所述热固化剂为低分子聚酰胺，所述腐蚀抑制剂为膦羧酸共聚化合物。

10、一种所述的可喷涂的紫外固化树脂的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：

11、步骤s1、按照配比将树脂基体和稀释剂混合，得到混合物；

12、步骤s2、将所述混合物与光引发剂、水下固化剂、热稳定剂、热固化剂、抗氧化剂和腐蚀抑制剂混合，得到可喷涂的紫外固化树脂。

13、作为本发明的进一步改进，所述树脂基体包括双酚a环氧树脂和甲基丙烯酸酯，所述稀释剂包括蓖麻油多缩水甘油醚和甲苯缩水甘油醚，所述步骤s1包括：

14、步骤s11、将甲苯缩水甘油醚和甲基丙烯酸酯放入反应容器，在乙醇钠的催化作用下发生迈克尔加成反应；

15、步骤s12、在步骤s11基础上加入双酚a环氧树脂和蓖麻油多缩水甘油醚，完成交联反应，形成所述混合物。

16、一种管道喷涂修复工艺，利用所述的可喷涂的紫外固化树脂进行管道喷涂修复工艺，包括以下步骤：

17、对待喷涂的管道区段进行预处理；

18、通过喷涂机器将可喷涂的紫外固化树脂喷涂于待喷涂的管道内壁；

19、使用紫外照灯对喷涂紫外固化树脂进行固化处理。

20、本发明提供的可喷涂的紫外固化树脂，通过稀释剂可以适当降低树脂粘度，提高了树脂活性，避免常规紫外固化树脂与喷涂设备粘连不易喷涂的缺点，可实现紫外固化树脂的喷涂修复，避免目前紫外固化与原管壁结合性能差，造价高，无法适用于大管径及特种断面排水管道等制约点，大大提高了紫外固化修复技术的应用范围。并且该树脂固化速度快，固化效率高，成膜效果好，并且该树脂材料不惧潮湿环境，受环境的干扰较小。施工过程采取不开挖的修补方式完成修复作业，减少维修过程中的造价及其他障碍。能够高效的解决地下管线的腐蚀问题。

技术特征：

1.一种可喷涂的紫外固化树脂，其特征在于，以重量份计，所述紫外固化树脂包括树脂基体80-110份；稀释剂10-20份；光引发剂15-30份；水下固化剂4-8份；热稳定剂2-6份；热固化剂3-10份；抗氧化剂2-5份；腐蚀抑制剂3-8份。

2.根据权利要求1所述的可喷涂的紫外固化树脂，其特征在于，所述树脂基体包括双酚a环氧树脂和甲基丙烯酸酯，其中，所述双酚a环氧树脂与所述甲基丙烯酸酯的重量份比为60-80：20-30。

3.根据权利要求2所述的可喷涂的紫外固化树脂，其特征在于，所述稀释剂为活性稀释剂，包括蓖麻油多缩水甘油醚和甲苯缩水甘油醚；其中所述蓖麻油多缩水甘油醚和所述甲苯缩水甘油醚的质量份比为5-10：5-10。

4.根据权利要求1所述的可喷涂的紫外固化树脂，其特征在于，所述热稳定剂通过有机金属盐类、亚磷酸酯、多元醇、抗氧剂和溶剂复合而成，其中所述金属盐类的重量占比为70％-80％，所述亚磷酸酯的重量占比为4％-9％，所述抗氧剂的重量占比为2％-4％，所述溶剂的重量占比为14％-27％。

5.根据权利要求4所述的可喷涂的紫外固化树脂，其特征在于，所述亚磷酸酯由亚磷酸三苯酯和亚磷酸一苯二异辛酯混合而成，所述抗氧剂为双酚a，所述溶剂为高级醇和增塑剂的混合溶剂。

6.根据权利要求1所述的可喷涂的紫外固化树脂，其特征在于，所述抗氧化剂为热塑抗氧化剂，包括乙烯-醋酸乙烯共聚物和环烯烃聚合物，其中，所述乙烯-醋酸乙烯共聚物与所述环烯烃聚合物的质量比为1：1。

7.根据权利要求1所述的可喷涂的紫外固化树脂，其特征在于，所述光引发剂为三芳基硫鎓六氟锑酸盐，所述水下固化剂为三乙胺固化剂，所述热固化剂为低分子聚酰胺，所述腐蚀抑制剂为膦羧酸共聚化合物。

8.一种权利要求1-7中任意一项所述的可喷涂的紫外固化树脂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：

9.根据权利要求8所述的可喷涂的紫外固化树脂的制备方法，其特征在于，所述树脂基体包括双酚a环氧树脂和甲基丙烯酸酯，所述稀释剂包括蓖麻油多缩水甘油醚和甲苯缩水甘油醚，所述步骤s1包括：

10.一种管道喷涂修复工艺，其特征在于，利用权利要求1-7中任一项所述的可喷涂的紫外固化树脂进行管道喷涂修复工艺，包括以下步骤：

技术总结
本发明提供了一种可喷涂的紫外固化树脂、制备方法及管道喷涂修复工艺，涉及紫外固化管道修复技术领域，解决了现有技术中存在的利用紫外固化技术进行管道修复施工条件受限，其使用的固化树脂不可进行喷涂修复的问题。该可喷涂的紫外固化树脂，以重量份计，所述紫外固化树包括树脂基体80‑110份；稀释剂10‑20份；光引发剂15‑30份；水下固化剂4‑8份；热稳定剂2‑6份；热固化剂3‑10份；抗氧化剂2‑5份；腐蚀抑制剂3‑8份。稀释剂可以适当降低树脂粘度，提高树脂活性，避免常规紫外固化树脂与喷涂设备粘连不易喷涂的缺点，在光引发剂的影响下，加快固化反应，与管壁紧密贴合，形成新的基层。

技术研发人员：司金艳,王光明,李世元,王妍,郑举,邱鑫宇,郭喜兵,朱鸿飞,潘骏,姚嘉,王灏,董建
受保护的技术使用者：北京市市政工程研究院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15