本发明涉及一种耐腐蚀高抗压型锚固剂，属于粘结锚固材料领域。
背景技术：
树脂锚固剂是现代应用最广泛的粘结锚固材料，锚固剂是采用高强度锚固剂专用不饱和聚酯树脂与大理石粉，促进剂和辅料，按一定比例配制而成的胶泥状粘接材料，用专用聚酯薄膜将胶泥与固化剂分割呈双组分包装药卷状，广泛用于煤矿的顶板支护，井筒安装坝裂缝修复，建筑物的抗震加固等领域。树脂锚固剂主要是靠内部不饱和聚酯树脂发生聚合反应而固化，由于不饱和聚酯树脂中有双键存在，能够在适宜的温度下，受到光和空气中氧气的影响，与单体树脂中的单体发生化学反应，逐渐聚合进而达到固化的效果。在施工时，通常将树脂系统、固化剂系统分别装在两个容器中，按比例混合均匀后，将混合物塞嵌或挤压进基孔内，再插入金属螺栓即可。
现有的树脂锚固剂分两大类：一类为有机材料锚固剂，另一类为无机材料锚固剂。有机材料锚固剂主要以树脂为主，采用有机材料锚固剂虽然一定程度上解决了锚固的可靠性问题，但由于其价格高、易燃、有毒和易老化等问题，现在不常使用。无机材料锚固剂主要以硅酸盐材料、硫铝酸盐材料、氟铝酸盐材料、铝酸盐材料及石灰等无机材料为主，然后配以减水剂、速凝剂、膨胀剂等材料组合而成，此种锚固剂虽然也可以达到快速凝结的目的，但由于将原料直接配合在一起没未经过高温煅烧，其硬度不够，并且易出现裂缝，封孔效果较差，且耐老化和耐腐蚀性较差，抗压强度较低。
因此，亟待开发一种耐腐蚀性好、抗压强度高的树脂锚固剂，对相关领域具有必要的意义。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题：针对传统树脂锚固剂耐腐蚀性较差，抗压强度较低的弊端，提供了一种耐腐蚀高抗压型锚固剂。
为解决上述技术问题，本发明采用如下所述的技术方案是：
一种耐腐蚀高抗压型锚固剂，其特征在于，由多孔生物玻璃和固化剂分散液组成，所述的多孔生物玻璃重量份为45～50份；所述的固化剂分散液由以下重量份组成，包括45～50份树脂分散液、35～40份基体混合液和15～20份聚甲基丙烯酸甲酯微球和2～3份紫外光引发剂。
所述的多孔生物玻璃制备步骤如下：按重量份数计，分别称量45～50份碳酸钙、25～30份碳酸镁晶须、10～15份磷酸氢二铵和3～5份碳酸钠混合球磨过200目筛，按质量比1:10，将混合球磨粉末与去离子水混合25～30min，制备得混合浆料，将混合浆料干燥固化后水淬处理，再经干燥粉碎而成。
所述的基体混合液按重量份数计，由45～50份聚ε-己内酯二醇、2～3份甲苯二异氰酸酯、5～8份三乙胺、3～5份2,2-二羟甲基丁酸、1～2份1,6-己二醇和0.5～1.0份二月桂酸二丁基锡在氮气气氛下，水浴加热制备而成。
所述的树脂分散液按重量份数计，包括45～50份无水乙醇、100～120份去离子水和5～7份双三羟甲基丙烷丙烯酸酯。
所述的碳酸镁晶须是通过取蛇纹石球磨粉碎、煅烧碾磨，并分散在去离子水中，得分散悬浊液，再对分散悬浊液通入由二氧化碳和氮气按体积比1:1混合制备的混合气体，经过滤得滤饼，干燥碾磨制备而成。
本发明与其他方法相比，有益技术效果是：
（1）本发明制备多孔生物玻璃并粉碎制备骨料主体，经干燥固化烧结后，将聚甲基丙烯酸甲酯微球填充至骨料主体孔隙中，通过微球的填充，在骨料外部承受冲击和压力作用使，卸去部分压强，降低材料内应力，提高材料抗压强度；
（2）本发明通过骨料主体与分散有聚甲基丙烯酸甲酯微球的聚氨酯乳液混合填充，由于两者进行混合，聚氨酯乳液中分散的微球填充至孔隙中，在紫外光引发剂作用下，将其锚固使用后，通过阳光中紫外线照射，使材料内部填充的聚合物乳液进行光固化交联，有效提高材料固化效率，同时对锚固位置进行紫外固化包覆，形成聚合物包覆层，有效提高锚固剂使用后的耐腐蚀性能。
具体实施方式
首先取蛇纹石并球磨粉碎至180～200目，得蛇纹石粉饼置于坩埚中，将坩埚置于200～300℃下预热10～15min后，再按10℃/min速率程序升温至550～650℃，保温煅烧1～2h，再静置冷却至室温，得煅烧蛇纹石粉末，按质量比1:10，将煅烧蛇纹石粉末添加至去离子水中，在200～300w下超声分散10～15min，得分散悬浊液；再称取150～200ml分散悬浊液置于三口烧瓶中，在45～50℃下对三口烧瓶中通入混合气体，控制混合气体通入速率为200ml/min，待通入气体20～24h后，停止加热并静置冷却至室温，过滤得滤饼，再在55～60℃下干燥6～8h后，碾磨得改性填料粉末；所述的混合气体是由二氧化碳和氮气按体积比1:1混合制备所得；按重量份数计，分别称量45～50份碳酸钙、25～30份改性填料粉末、10～15份磷酸氢二铵和3～5份碳酸钠混合，并在250～300r/min下球磨3～5h后，过200目筛并得混合球磨粉末，再按质量比1:10，将所得混合球磨粉末与去离子水混合25～30min，制备得混合浆料；然后将混合浆料浇注至模具中，在150～180℃下干燥6～8h后，再按10℃/min速率程序升温至550～580℃，保温反应10～15min，得反应物，将所得反应物置于10～15℃去离子水中水淬处理25～30min，得水淬物并置于55～60℃下干燥6～8h，将干燥水淬物粉碎至80目，得无机骨料组份；再分别称取450～500g聚ε-己内酯二醇、10～15ml甲苯二异氰酸酯、3～5g1,6-己二醇和0.5～1.0ml二月桂酸二丁基锡置于三口烧瓶中，通氮气排除空气后，搅拌混合并置于65～70℃下水浴加热2～3h，待水浴加热完成后，得基体混合液；按重量份数计，分别称量45～50份基体混合液、5～8份三乙胺、3～5份2,2-二羟甲基丁酸和45～50份丙酮混合并置于三角烧瓶中，在55～60℃下水浴加热2～3h后，静置冷却至室温，制备得混合液；再按重量份数计，分别称量45～50份无水乙醇、100～120份去离子水、10～15份甲基丙烯酸甲酯、2～3份紫外光引发剂1173和5～7份双三羟甲基丙烷丙烯酸酯置于三口烧瓶中，在75～80℃下水浴加热45～60min，随后静置冷却至室温，制备得树脂分散液，按体积比1:1，将混合液和树脂分散液混合并置于200～300w下超声分散10～15min，制备得固化液组份；最后将无机骨料组份和固化液组份分袋封装，即可制备得一种耐腐蚀高抗压型锚固剂。
实例1
首先取蛇纹石并球磨粉碎至180目，得蛇纹石粉饼置于坩埚中，将坩埚置于200℃下预热10min后，再按10℃/min速率程序升温至550℃，保温煅烧1h，再静置冷却至室温，得煅烧蛇纹石粉末，按质量比1:10，将煅烧蛇纹石粉末添加至去离子水中，在200w下超声分散10min，得分散悬浊液；再称取150ml分散悬浊液置于三口烧瓶中，在45℃下对三口烧瓶中通入混合气体，控制混合气体通入速率为200ml/min，待通入气体20h后，停止加热并静置冷却至室温，过滤得滤饼，再在55℃下干燥6h后，碾磨得改性填料粉末；所述的混合气体是由二氧化碳和氮气按体积比1:1混合制备所得；按重量份数计，分别称量45份碳酸钙、25份改性填料粉末、10份磷酸氢二铵和3份碳酸钠混合，并在250r/min下球磨3h后，过200目筛并得混合球磨粉末，再按质量比1:10，将所得混合球磨粉末与去离子水混合25min，制备得混合浆料；然后将混合浆料浇注至模具中，在150℃下干燥6h后，再按10℃/min速率程序升温至550℃，保温反应10min，得反应物，将所得反应物置于10℃去离子水中水淬处理25min，得水淬物并置于55℃下干燥6h，将干燥水淬物粉碎至80目，得无机骨料组份；再分别称取450g聚ε-己内酯二醇、10ml甲苯二异氰酸酯、3g1,6-己二醇和0.5ml二月桂酸二丁基锡置于三口烧瓶中，通氮气排除空气后，搅拌混合并置于65℃下水浴加热2h，待水浴加热完成后，得基体混合液；按重量份数计，分别称量45份基体混合液、5份三乙胺、3份2,2-二羟甲基丁酸和45份丙酮混合并置于三角烧瓶中，在55℃下水浴加热2h后，静置冷却至室温，制备得混合液；再按重量份数计，分别称量45份无水乙醇、100份去离子水、10份甲基丙烯酸甲酯、2份紫外光引发剂1173和5份双三羟甲基丙烷丙烯酸酯置于三口烧瓶中，在75℃下水浴加热45min，随后静置冷却至室温，制备得树脂分散液，按体积比1:1，将混合液和树脂分散液混合并置于200w下超声分散10min，制备得固化液组份；最后将无机骨料组份和固化液组份分袋封装，即可制备得一种耐腐蚀高抗压型锚固剂。
将需要锚固的位置钻孔，控制钻孔孔径为56mm、孔深为5.2m，钻孔完毕，将孔内的浮粉、积水清理干净后，随后按质量比1:1，先将本发明制得的耐腐蚀高抗压型锚固剂中的无机骨料组份填入孔底，再将本发明制备的固化液组份填充锚固孔洞，随后将锚杆送入孔底，并启动搅拌器带动锚杆旋转25s，匀速推进搅拌均匀后，卸下搅拌器，及时在孔口将锚杆拴住，固化25min后，安装托板并旋紧螺母即可。
实例2
首先取蛇纹石并球磨粉碎至190目，得蛇纹石粉饼置于坩埚中，将坩埚置于250℃下预热13min后，再按10℃/min速率程序升温至600℃，保温煅烧2h，再静置冷却至室温，得煅烧蛇纹石粉末，按质量比1:10，将煅烧蛇纹石粉末添加至去离子水中，在250w下超声分散13min，得分散悬浊液；再称取180ml分散悬浊液置于三口烧瓶中，在48℃下对三口烧瓶中通入混合气体，控制混合气体通入速率为200ml/min，待通入气体22h后，停止加热并静置冷却至室温，过滤得滤饼，再在58℃下干燥7h后，碾磨得改性填料粉末；所述的混合气体是由二氧化碳和氮气按体积比1:1混合制备所得；按重量份数计，分别称量48份碳酸钙、28份改性填料粉末、13份磷酸氢二铵和4份碳酸钠混合，并在280r/min下球磨4h后，过200目筛并得混合球磨粉末，再按质量比1:10，将所得混合球磨粉末与去离子水混合28min，制备得混合浆料；然后将混合浆料浇注至模具中，在165℃下干燥7h后，再按10℃/min速率程序升温至565℃，保温反应13min，得反应物，将所得反应物置于13℃去离子水中水淬处理28min，得水淬物并置于58℃下干燥7h，将干燥水淬物粉碎至80目，得无机骨料组份；再分别称取480g聚ε-己内酯二醇、13ml甲苯二异氰酸酯、4g1,6-己二醇和0.8ml二月桂酸二丁基锡置于三口烧瓶中，通氮气排除空气后，搅拌混合并置于68℃下水浴加热3h，待水浴加热完成后，得基体混合液；按重量份数计，分别称量48份基体混合液、7份三乙胺、4份2,2-二羟甲基丁酸和48份丙酮混合并置于三角烧瓶中，在58℃下水浴加热3h后，静置冷却至室温，制备得混合液；再按重量份数计，分别称量48份无水乙醇、110份去离子水、13份甲基丙烯酸甲酯、3份紫外光引发剂1173和6份双三羟甲基丙烷丙烯酸酯置于三口烧瓶中，在78℃下水浴加热52min，随后静置冷却至室温，制备得树脂分散液，按体积比1:1，将混合液和树脂分散液混合并置于250w下超声分散13min，制备得固化液组份；最后将无机骨料组份和固化液组份分袋封装，即可制备得一种耐腐蚀高抗压型锚固剂。
将需要锚固的位置钻孔，控制钻孔孔径为57mm、孔深为5.3m，钻孔完毕，将孔内的浮粉、积水清理干净后，随后按质量比1:1，先将本发明制得的耐腐蚀高抗压型锚固剂中的无机骨料组份填入孔底，再将本发明制备的固化液组份填充锚固孔洞，随后将锚杆送入孔底，并启动搅拌器带动锚杆旋转30s，匀速推进搅拌均匀后，卸下搅拌器，及时在孔口将锚杆拴住，固化32min后，安装托板并旋紧螺母即可。
实例3
首先取蛇纹石并球磨粉碎至200目，得蛇纹石粉饼置于坩埚中，将坩埚置于300℃下预热15min后，再按10℃/min速率程序升温至650℃，保温煅烧2h，再静置冷却至室温，得煅烧蛇纹石粉末，按质量比1:10，将煅烧蛇纹石粉末添加至去离子水中，在300w下超声分散15min，得分散悬浊液；再称取200ml分散悬浊液置于三口烧瓶中，在50℃下对三口烧瓶中通入混合气体，控制混合气体通入速率为200ml/min，待通入气体24h后，停止加热并静置冷却至室温，过滤得滤饼，再在60℃下干燥8h后，碾磨得改性填料粉末；所述的混合气体是由二氧化碳和氮气按体积比1:1混合制备所得；按重量份数计，分别称量50份碳酸钙、30份改性填料粉末、15份磷酸氢二铵和5份碳酸钠混合，并在300r/min下球磨5h后，过200目筛并得混合球磨粉末，再按质量比1:10，将所得混合球磨粉末与去离子水混合30min，制备得混合浆料；然后将混合浆料浇注至模具中，在180℃下干燥8h后，再按10℃/min速率程序升温至580℃，保温反应15min，得反应物，将所得反应物置于15℃去离子水中水淬处理30min，得水淬物并置于60℃下干燥8h，将干燥水淬物粉碎至80目，得无机骨料组份；再分别称取500g聚ε-己内酯二醇、15ml甲苯二异氰酸酯、5g1,6-己二醇和1.0ml二月桂酸二丁基锡置于三口烧瓶中，通氮气排除空气后，搅拌混合并置于70℃下水浴加热3h，待水浴加热完成后，得基体混合液；按重量份数计，分别称量50份基体混合液、8份三乙胺、5份2,2-二羟甲基丁酸和50份丙酮混合并置于三角烧瓶中，在60℃下水浴加热3h后，静置冷却至室温，制备得混合液；再按重量份数计，分别称量50份无水乙醇、120份去离子水、15份甲基丙烯酸甲酯、3份紫外光引发剂1173和7份双三羟甲基丙烷丙烯酸酯置于三口烧瓶中，在80℃下水浴加热60min，随后静置冷却至室温，制备得树脂分散液，按体积比1:1，将混合液和树脂分散液混合并置于300w下超声分散15min，制备得固化液组份；最后将无机骨料组份和固化液组份分袋封装，即可制备得一种耐腐蚀高抗压型锚固剂。
将需要锚固的位置钻孔，控制钻孔孔径为58mm、孔深为5.4m，钻孔完毕，将孔内的浮粉、积水清理干净后，随后按质量比1:1，先将本发明制得的耐腐蚀高抗压型锚固剂中的无机骨料组份填入孔底，再将本发明制备的固化液组份填充锚固孔洞，随后将锚杆送入孔底，并启动搅拌器带动锚杆旋转35s，匀速推进搅拌均匀后，卸下搅拌器，及时在孔口将锚杆拴住，固化40min后，安装托板并旋紧螺母即可。
对照例：以硅酸盐、硫铝酸盐为主要原料，配以减水剂、速凝剂、膨胀剂制备得到无机锚固剂。
将上述实施例所得的耐腐蚀高抗压型锚固剂与对照例的无机锚固剂性能进行对比，结果如表一所示。
表一：
备注：表一中的失重率是耐腐蚀高抗压型锚固剂与对照例的无机锚固剂在80℃下于质量分数30%氢氧化钠溶液中浸泡15天检测而得。
从上表可以看出本发明制得的耐腐蚀高抗压型锚固剂耐腐蚀性好，抗压强度高。