温变胶是什么意思(非开挖管道修复材料-玻纤增强UV固化复合材料（3）)

Posted 2023-06-01

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玻纤增强UV固化复合材料在应用中遇到的问题及解决方案

一、稀释剂问题

苯乙烯作为不饱和聚酯树脂中常用的活性稀释剂，其性价比高,在不饱和聚酯树脂中大量使用。但是苯乙烯易挥发，具有难闻的刺激性气味，同时具有一定毒性。

对策：

(1)作业场所封闭抽风：将苯乙烯容易散发的关键工序封闭、抽风,将收集到的苯乙烯气体集中进行无害化处理。

(2)提高固化程度：采用合适的固化剂、促进剂及合适的固化剂、促进剂用量,使苯乙烯充分参与交联反应,降低成品中的苯乙烯残留。

(3)苯乙烯挥发抑制剂：在树脂液体中加入苯乙烯挥发抑制剂,形成一层隔离膜,阻止苯乙烯以气体形式从组分中脱离。

(4)低苯乙烯树脂：通过降低聚酯分子量的方式来降低树脂的粘度,从而减少苯乙烯的用量。

(5)低挥发性单体替代法：使用高沸点的不饱和单体作为稀释剂可以从根本上减少挥发，例如：甲基丙烯酸羟乙酯，异冰片基丙烯酸酯;1,6己二醇二丙烯酸酯，二缩丙二醇二丙烯酸酯。

二、增稠问题

作为增稠用树脂，要求树脂具有初始的低粘度和快速增稠特性。

树脂初始粘度要求低于500mpa·s，在200-300mpa·s使用效果最佳。在浸胶完成时又要快速增稠，防止胶液从玻纤布离析。碱土金属增稠方法增稠时间长，一般需要几天时间，对含水量敏感。

对策：

完善异氰酸酯及其预聚体增稠剂：与树脂具有很好的相容性，与羟基反应活性可调节。

开发有机凝胶因子增稠技术：添加量小，凝胶效果好，可提高紫外光穿透，温变型凝胶因子不会影响树脂活性，固化时还可促进树脂的渗透和流动，减少缺陷，提高材料整体程度。

三、固化程度问题

当管壁较厚时，紫外光的透过受到影响，单一的紫外光固化体系固化深度有限，无法保证完全固化。

对策：

使用光/热双引发体系，其原理是利用光固化体系快速固化并生热，促使热引发剂分解产生自由基，进一步促进底层固化，从而提高材料的固化深度。在使用热引发剂时需考虑其对树脂储存期的影响。

四、浸胶问题

玻璃纤维种类多，树脂厂家多，因此存在玻璃纤维表面与树脂不相容的问题，这会导致树脂与玻璃纤维浸润和渗透慢，胶液容易流失，产生气孔、表面不平整、一致性性差等问题。

对策：

溶度参数是衡量材料相溶性的一项物理常数，根据不同树脂的溶解度参数，选择相应的纤维表面改性剂，改善界面，提高浸胶效率，减少缺陷；或者在树脂中加入相容剂。当纤维与树脂相容性好时，注胶速度快、浸透性好，内衬管整体通透性好、质地均匀、力学性能优良。

五、固化程度评价问题

目前施工时，紫外灯的推进速度主要时根据实验室的数据与现场温度变化进行控制，这难以真实评价固化程度。

对策：

模量是材料在受力状态下应力与应变之比。根据材料模量变化与固化程度关系，开发相应的实时监测器件。

六、紫外光穿透深度问题

玻璃纤维和树脂基体的折光率不一致，玻璃纤维折光率1.54~1.56，不饱和树脂1.54~1.55，乙烯基树脂1.42~1.48，紫外光在传播过程中存在折射和散射，穿透深度不够，可能导致固化不完全。

对策：

硫原子可以提高树脂折射率，可以考虑在树脂中设计含硫基团，使纤维和树脂折射率一致，增加紫外光穿透深度。

七、管壁贴合问题

通用不饱和树脂固化后的体积收缩率为5-7%，利用玻璃纤维布增强后体积收缩率为2%左右。因此，体积收缩率过大时，会造成内衬管与原管贴合不紧密，以及地下水在管缝间渗漏。

对策：

1、添加低收缩剂可以降低内衬管的体积收缩，但是在选择时需考虑低收缩剂对树脂体系粘度和流动性、对紫外光穿透性的影响。

2、在光固化施工完成时，保压足够时间，使内衬管冷却至常温，可降低收缩率。

3、在保护膜和外膜之间设置膨胀层。

八、其它问题

管道内壁自洁、抗污、耐腐蚀、抗微生物、自动化生产与施工等其他问题。

从材料角度，已经具备自洁、抗污、耐腐蚀、抗微生物的相应技术。坯管成型自动化、浸胶自动化、施工自动化，这些需要装备技术及配套技术改进与革新。