专利名称:负压常温聚合物浸渍工艺的制作方法
一种负压常温聚合物浸渍工艺，可用于制作聚合物浸渍混凝土以及其他聚合物浸渍制品，特别对现场混凝土构筑物的竖直表面处理尤为有效。
为了改善混凝土的性能，提高其抗渗性和耐化学腐蚀性，可以采用聚合物浸渍的方法，对混凝土表面进行处理。公知的技术是“蓄液法”。其特征为在混凝土水平面上预先筑起围堰，倒入大量浸渍液，以淹没表面。依靠液体重力和毛细管力，使浸渍液渗入到混凝土内部孔隙，达到一定浸渍深度以后，回收剩余的浸渍液，并通过热介质加热使浸渍液聚合。对竖立表面则需要在壁面上安装密封刚性模板，把浸渍液注入模板与壁面之间的空腔进行浸渍，以后换成热水加热聚合。《聚合物浸渍混凝土在葛洲坝溢洪道上的应用》一文(三三○工程局试验室，1981)，使用的方法为用马口铁做一个模板，四周用水玻璃和砂浆密封，浸渍液通过一根塑料导管导入，混凝土内的空气由另一根管子排出。浸渍完毕后，回收混凝土表面多余浸渍液，然后加热聚合。上述工艺过程复杂，耗能大，需要一个特制的模板(刚性)，并且不能用于对竖直表面的浸渍处理，剩余浸渍液的回收和保存也比较困难，浸渍和聚合分二步进行。
为了克服现有工艺的不足，使工艺过程简化，耗能减少，特构思了负压常温聚合物浸渍工艺，即采用柔性浸渍腔尽量减小贮存浸渍液空间，使浸渍液在浸渍完毕后没有剩余，这样就可以在浸渍液中同时加入引发剂和促进剂，以实现常温聚合，节省加热聚合的能源，并使浸渍和聚合合二为一。
本发明设计了一种以薄膜和网状衬垫构成的柔性浸渍腔，覆盖在混凝土表面，四周用密封手段密封。浸渍腔接有导管通贮液器和负压系统，负压系统由真空泵、稳压气罐和控制元件组成，能提供0～750mmHg的负压。首先开泵抽气，排除浸渍腔内空气，使薄膜紧贴混凝土表面，开启混凝土活塞，使浸渍液进入浸渍腔，布满混凝土表面，进行浸渍，同时开始发生聚合反应。
本发明的浸渍腔由不与浸渍液发生溶胀作用的聚乙烯、聚丙烯等柔性薄膜和网状衬垫所制成。薄膜厚度为0.06～0.3mm，浸渍腔的密封可采用粘结密封和机械密封，浸渍腔内负压对水平面浸渍一般只需要40～100mmHg，对竖立面浸渍所需负压力取决于浸渍面的垂直高度，如负压为400mmHg，垂直高度为5米以上，负压达700mmHg以上，高度可达9米以上。本发明中浸渍液的选择也是至关重要的，凡是粘度低、通过化学引发、促进能在常温下聚合的单体均可使用，通常采用混合单体，例如以苯乙烯(S)为主体，与甲基丙烯酸甲酯(M)、聚酯(E)组成三元系统，其组成为苯乙烯50～80%、不饱和聚酯10～35%、甲基丙烯酸甲酯5～15%，如混合单体Ⅰ∶SEM721(即S∶E∶M＝7∶2∶1)，混合单体Ⅱ∶SEM811(即S∶E∶M＝8∶1∶1)，上述浸渍液中掺有3～4%的过氧化环己酮和0.1～2%的环烷酸钴，使浸渍液在常温下聚合。
本发明的优点在于浸渍工艺和设备比较简单，无论混凝土构件的表面形状、面积大小如何均可施工，尤其适用于对竖立表面的处理，现场的适应性强;由于无剩余单体，工艺管理简单，并可采用化学法进行常温聚合，节约了能源。另外所制得的PIC的性能也比现有工艺制得的有所改善和提高，用来发展新的耐化学腐蚀材料很有前途。表一为不同浸渍工艺制备的PIC试体的吸水率对比，表二为负压工艺PIC试体的抗渗性，表三为不同工艺制备的PIC砂浆试体耐10%H2SO4腐蚀试验结果。
表一
图1是负压工艺实施方法示意图，〔1〕是混凝土、〔2〕浸渍腔、〔3〕密封手段、〔4〕贮液器、〔5〕浸渍液、〔6〕活塞、〔7〕导管、〔8〕负压系统。
图2是浸渍腔构造图，〔9〕为薄膜、〔10〕网状衬垫、〔11〕气嘴。
本发明的最佳实施例是用聚乙烯薄膜和聚丙烯衬垫组成浸渍腔，四周用环氧胶密封，浸渍腔与导管通过气嘴连接，浸渍腔内维持负压力为90～100mmHg，浸渍液选用SEM721+3%过氧化环己酮+0.5%环烷酸钴+0.1%石腊。
权利要求
1.一种负压常温聚合物浸渍工艺，可用于制作聚合物浸渍混凝土以及其它聚合物浸渍制品。待浸渍的混凝土等基材表面[1]用浸渍腔[2]围住，并密封，浸渍液[5]通过导管[7]进入浸渍腔[2]，对混凝土等基材进行浸渍。本发明的特征在于拥有柔性的负压浸渍腔，通过负压调节浸渍腔的容量，控制进入浸渍腔的浸渍液量。
2.如权利要求
1所述的浸渍工艺，其特征为所说的负压为40～400mmHg(0.0053MPa～0.0532MPa)。
3.如权利要求
1所述的浸渍工艺，其特征为所说的浸渍液是苯乙烯(S)，不饱和聚酯(E)，甲基丙烯酸甲酯(M)混合系统，其组成为苯乙烯50～80%、不饱和聚酯10～35%、甲基丙烯酸甲酯5～15%，如SEM721、SEM811。
4.如权利要求
1所述的浸渍工艺，其特征为所说的浸渍液中加有常温聚合引发剂过氧化环己酮，含量为3～4%，促进剂环烷酸钴含量为0.1～2.0%。
5.一种用以实施负压常温聚合物浸渍工艺的设备由浸渍腔〔2〕、导管〔7〕、贮液器〔4〕构成，本发明的特征在于浸渍腔由柔性的薄膜〔9〕和网状衬垫〔10〕加上密封手段〔3〕所构成，浸渍腔通过导管〔7〕和气嘴〔11〕与负压系统〔8〕连接，使腔内保持负压。
6.如权利要求
5所述的浸渍设备，其特征为所说的薄膜是聚乙烯、聚丙烯等薄膜，其厚度为0.06～0.30mm。
7.如权利要求
5所述的浸渍设备，其特征为网状衬垫由聚乙烯或聚丙烯制成。
8.如权利要求
5所述的浸渍设备，其特征为所说的密封手段是指使用粘结或机械的密封方法。
9.如权利要求
5所述的浸渍设备，其特征为所说的负压系统是由真空泵、稳压气罐和控制元件等组成的能提供0～750mmHg(0～0.0998MPa)稳定负压力的减压机构。
专利摘要
一种用于制作聚合物浸渍混凝土及其他聚合物浸渍制品的工艺和设备。以薄膜和网状衬垫构成的柔性浸渍腔覆盖在混凝土表面，浸渍腔内保持负压，使加有引发剂和促进剂的浸渍液进入浸渍腔，并渗透入混凝土内。本发明的特点在于无剩余浸渍液，常温聚合，节约能源，不受混凝土形状面积的限制，对竖立表面的浸渍尤为简便。可在现场应用，也可在工厂生产PIC制品，制得的PIC制品的吸水率、抗渗性、耐化学腐蚀性都有较大改善和提高。
文档编号C08J7/00GK86100856SQ86100856
公开日1987年8月19日 申请日期1986年2月1日
发明者吴超敏, 谢德芬, 何有彬 申请人:国家建筑材料工业局苏州混凝土水泥制品研究院导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan