[发明专利]一种岩溶管道型涌水高效封堵超高膨胀注浆材料及其制备、使用方法和应用

权利要求书

1.一种岩溶管道型涌水高效封堵超高膨胀注浆材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)在丙烯酸溶液中加入交联剂，然后加入含亲水基团的活性物质进行聚合反应，得到前驱体；

(2)在步骤(1)中得到的前驱体中加入引发剂，升温反应后得到胶状聚合物，将所述胶状聚合物绞碎后烘干，得到初级高分子吸水树脂颗粒；

(3)将胶凝催化剂均匀喷洒到所述初级高分子吸水树脂颗粒上，然后干燥，从而在胶凝催化剂表面通过交联形成了具有催化交联固化液B形成凝胶的壳结构，且部分胶凝催化剂渗入初级高分子吸水树脂颗粒中，得到具有镶嵌式核壳结构的高分子聚合物颗粒体A；

所述胶凝催化剂为聚乙二醇、对二邻氯苯胺甲烷和聚醚多元醇的组合物；所述交联固化液B为能够与水反应的物质。

2.如权利要求1所述岩溶管道型涌水高效封堵超高膨胀注浆材料的制备方法，其特征在于，所述丙烯酸溶液的质量分数为10-80％。

3.如权利要求1所述岩溶管道型涌水高效封堵超高膨胀注浆材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述含亲水基团的活性物质选自淀粉、聚乙烯醇、聚丙烯酰胺、丙烯酰胺中的任意一种或者几种的混合物，或者上述几种物质的溶液中的任意一种或者几种的混合物。

4.如权利要求1所述岩溶管道型涌水高效封堵超高膨胀注浆材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述交联剂选自N,N-亚甲基双丙烯酰胺、二乙烯基苯、异氰酸酯、双季戊四醇六丙烯酸酯、季戊四醇四酯中的任意一种或多种的组合物。

5.如权利要求1所述岩溶管道型涌水高效封堵超高膨胀注浆材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述交联剂的添加比例为步骤(1)中丙烯酸质量的0.3-2％。

6.如权利要求1所述岩溶管道型涌水高效封堵超高膨胀注浆材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述引发剂为无机过氧化物引发剂。

7.如权利要求1所述岩溶管道型涌水高效封堵超高膨胀注浆材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述引发剂为过硫酸钠、过硫酸钾或过硫酸铵。

8.如权利要求1所述岩溶管道型涌水高效封堵超高膨胀注浆材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述引发剂用量为步骤(1)中丙烯酸质量的0.1-0.7％。

9.如权利要求1所述岩溶管道型涌水高效封堵超高膨胀注浆材料的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述胶凝催化剂用量占初级高分子吸水树脂颗粒总质量的1-10％。

10.如权利要求1所述岩溶管道型涌水高效封堵超高膨胀注浆材料的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述胶凝催化剂中聚乙二醇：对二邻氯苯胺甲烷：聚醚多元醇的质量比依次序为1-5：1-5：2-5。

11.如权利要求1所述岩溶管道型涌水高效封堵超高膨胀注浆材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述烘干的条件为：在100-200℃下通风干燥20-120min。

12.如权利要求1所述岩溶管道型涌水高效封堵超高膨胀注浆材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述升温反应的温度为65-90℃，反应时间为23-119min。

13.如权利要求1所述岩溶管道型涌水高效封堵超高膨胀注浆材料的制备方法，其特征在于，将步骤(3)中所述胶凝催化剂配置成水溶液。

14.如权利要求1所述岩溶管道型涌水高效封堵超高膨胀注浆材料的制备方法，其特征在于，将步骤(3)中胶凝催化剂配置成质量分数为50-90％的水溶液。