[发明专利]一种硅酸盐水泥浆用多环氧基水性环氧乳液及其制备方法

说明书

本发明涉及硅酸盐水泥浆料技术领域，具体涉及一种硅酸盐水泥浆用多环氧基水性环氧乳液及其制备方法。本发明的硅酸盐水泥浆用多环氧基水性环氧乳液由以下质量百分数的原料制得：环氧树脂A 41％～55％，多环氧基乳化剂5％～15％，助溶剂0％～10％，去离子水30％～40％，多环氧基乳化剂由以下质量百分数的原料制得：环氧树脂B 14％～28％，聚乙二醇57％～75％，酸酐5％～10％，水性助溶剂5％～16％。本发明制备的水性环氧乳液稳定性好，并且与硅酸盐水泥浆具有较好的相容性，通过部分环氧基与水泥水化物之间的交联固化作用及填充作用，显著改善硅酸盐水泥浆的抗压、抗折强度和耐腐蚀性能。

技术领域

本发明涉及硅酸盐水泥浆材料技术领域，特别的，涉及一种硅酸盐水泥浆用多环氧基水性环氧乳液及其制备方法。

背景技术

普通硅酸盐水泥材料由于自身脆性大、抗拉强度低等因素，导致其存在很多耐久性问题，在外界荷载、环境等因素的反复作用下，水泥基材料逐渐开裂，开裂后水泥裂缝宽度很难得到控制。特别是硅酸盐水泥作为一种常用的胶结材料，其在油气田钻完井作业的井下加固工程中应用需求非常多，在加固保护和支撑油气井的作业过程中会遇到高温、高矿化度和含酸性腐蚀介质等恶劣环境，这些因素将严重破坏和影响水泥环柱的密封效果，生产过程中容易出现水泥浆漏失、水泥腐蚀等问题，致使水泥浆未达到设计要求，严重降低了对油气井的加固和支撑质量。所以长期以来，人们一直在寻找对硅酸盐水泥进行改良的途径，比如通过改善水泥的性质、添加纤维材料、掺加有机外加剂等措施来改善水泥的性能，以满足工程的特殊需要。

硅酸盐水泥本身的性能改变是很微小的，需要在硅酸盐水泥浆材料中掺加外加剂来改善，使水泥基材料具有高力学性能、高耐久性、高流动性和耐腐蚀性，又不出现离析沁水现象，从而更好的应用于各种施工工程，保持工程设施建设的可持续发展。

环氧树脂具有优良的粘结性能、突出的力学性能、较小的固化收缩率和良好的抗冻性能。通过水性化制备水性环氧乳液环保无毒，可与硅酸盐水泥浆、砂浆混凝土材料进行有效复合，提高硅酸盐水泥材料的力学性能和耐酸性介质(CO₂、H₂S等)腐蚀性能。

然而硅酸盐水泥浆水化固化的过程中，水泥浆不仅具有一定的pH值，而且在特定的使用环境条件下具有高浓度的离子，一般的环氧树脂乳液在这种情况下容易发生破乳，且部分环氧树脂乳液与硅酸盐水泥浆的相容性较差，影响硅酸盐水泥浆的稳定性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种硅酸盐水泥浆用多环氧基水性环氧乳液，该多环氧基水性环氧乳液与硅酸盐水泥浆具有较好的相容性，且不易破乳。

本发明的另一个目的在于提供一种上述硅酸盐水泥浆用多环氧基水性环氧乳液的制备方法。

本发明解决其技术问题所要采用的技术方案是：一种硅酸盐水泥浆用多环氧基水性环氧乳液，由以下质量百分数的原料制得：环氧树脂A 41％～55％，多环氧基乳化剂5％～15％，助溶剂0％～10％，去离子水30％～40％，所述多环氧基乳化剂由以下质量百分数的原料制得：环氧树脂B 14％～28％，聚乙二醇57％～75％，酸酐5％～10％，水性助溶剂5％～16％，所述酸酐为甲基四氢苯酐、甲基六氢苯酐、邻苯二甲酸酐中的任意一种或几种。

进一步地，所述环氧树脂A为双酚A型环氧树脂E-51、双酚A型环氧树脂E-44、双酚A型环氧树脂E-20中的任意一种或几种。

进一步地，所述环氧树脂B为双酚A型环氧树脂E-51、双酚A型环氧树脂E-44、双酚A型环氧树脂E-20中的任意一种或几种。

进一步地，所述助溶剂为乙二醇乙醚、丙二醇甲醚、丙二醇乙醚中的任意一种或几种。

进一步地，所述水性助溶剂为乙二醇乙醚、丙二醇甲醚、丙二醇乙醚中的任意一种或几种。

进一步地，所述聚乙二醇为分子量为5000～8000。