CN103214822A

CN103214822A - 一种灌浆用聚氨酯复合物及其制备方法

Info

Publication number: CN103214822A
Application number: CN2013101327976A
Authority: CN
Inventors: 伊善科; 李红英
Original assignee: SHANGHAI ORIENTAL YUHONG WATERPROOF TECHNOLOGY Co Ltd; XUZHOU WONIUSHAN NEW WATERPROOF MATERIAL CO Ltd; Beijing Oriental Yuhong Waterproof Technology Co Ltd
Current assignee: SHANGHAI ORIENTAL YUHONG WATERPROOF TECHNOLOGY Co Ltd; XUZHOU WONIUSHAN NEW WATERPROOF MATERIAL CO Ltd; Beijing Oriental Yuhong Waterproof Technology Co Ltd
Priority date: 2013-04-17
Filing date: 2013-04-17
Publication date: 2013-07-24

Abstract

本发明公开了一种高强聚氨酯灌浆材料，是一种高强度双组分聚氨酯灌浆材料，由异氰酸酯及预聚物、聚醚多元醇、催化剂及其它高性能助剂组成。本发明公开的高强聚氨酯灌浆材料具有粘度低，可灌性好，固化时间可调，抗压强度高，环保无污染，用于快速加固及快速堵漏。

Description

一种灌浆用聚氨酯复合物及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种化学灌浆材料，尤其是一种用于灌浆的聚氨酯复合物，属于化工材料领域。

背景技术

封堵加固方面具有标本兼治的优势，自上世纪60年代后期在日本诞生以来，经过近五十年的发展和推广，聚氨酯灌浆材料在基础防渗、加固和渗漏水治理等方面获得了广泛应用，并在建筑工程渗漏治理方面居于不可替代的位置。

目前，国内的聚氨酯灌浆材料大部分都是单液型，遇水后能够发生化学反应生成二氧化碳，进而膨胀、固结，最终生成一种不溶于水的固结体。但单液型的灌浆材料不利于储存，且固化后强度不高，一般在6MPa左右。

由于单液型聚氨酯灌浆材料的上述限制，及时研究和开发出一种储存稳定性好、反应时间可调且固化后强度高的聚氨酯灌浆材料，成为一种必然的需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种强度较高的聚氨酯灌浆材料及其制备方法，用于建筑、水利、交通、地铁、大坝等领域的基础加固补强及渗漏水的封堵。

本发明具体采用如下技术方案实现上述发明目的：

本发明所提供的聚氨酯灌浆材料，是一种双组分聚氨酯复合物，固含量在98％以上，由A组分和B组分按照体积比1∶1复配而成，其中：

按重量百分比计：

复合物组分A是以80～96％的聚醚多元醇、2～10％的小分子扩链剂、0～10％的催化剂、0～10％的助剂为原料，将各原料经真空脱水并混合均匀后制成的混合物；

复合物组分B是以65～85％的多异氰酸酯、5～20％的增塑剂和5～30％的聚醚多元醇合成的聚氨酯预聚体。

上述的聚醚多元醇为聚醚二元醇、聚醚三元醇、聚醚四元醇等中的一种或多种，一般分子量为400～2000；

上述的多异氰酸酯为多亚甲基多苯基异氰酸酯、多元醇改性二苯基甲烷二异氰酸酯中的任一种或任意几种；

上述的增塑剂为邻苯二甲酸二辛脂(DOP)、邻苯二甲酸二异壬酯(DINP)、邻苯二甲酸二异丁酯(DBP)中的一种或多种；

上述的小分子扩链剂为1，3-丙二醇、1，4-丁二醇、1，6己二醇中的任一种或任意几种；

上述的助剂为催化剂、流平剂、泡沫稳定剂等中的一种或多种。

本发明还提供了一种高强聚氨酯灌浆材料的制备方法，包括：

复合物组分A的制备方法：

按重量百分比取制备组分A的各原料，包括：80～96％的聚醚多元醇、2～10％的小分子扩链剂、0～10％的催化剂、0～10％的助剂；

在反应容器如夹层反应釜内，先按配比加入聚醚多元醇，在温度为105℃～110℃，真空度为-0.1MPa的条件下脱水2～3小时，降温至60℃，按配比依次加入扩链剂、催化剂及其他助剂，保持温度不变，反应0.5～1小时，降温至50℃以下，出料，过滤包装得到A组分；

复合物组分B的制备方法：

按重量百分比取制备组分B的各原料，包括：65～85％的多异氰酸酯、5～20％的增塑剂和5～30％的聚醚多元醇；

在反应容器如夹层反应釜内，先按配比依次加入聚醚多元醇和增塑剂，在温度为105～110℃，真空度为-0.1MPa的条件下脱水2～3小时，降温至60℃，加入异氰酸酯，继续升温至70～80℃，反应1～2小时，降温至50℃以下，出料，过滤充氮气包装。

本发明中通过对聚氨酯预聚体结构的设计，扩链剂、增塑剂、助剂的选择以及调整配比，配合适当的固化体系，使制得的灌浆材料具有固化强度高、固化时间可调、施工方便等特点。

本发明所涉及的高强聚氨酯灌浆材料使用专用的化学注浆设备，按体积比1∶1混合进行注浆。

高强聚氨酯灌浆材料储存稳定性好，固化后强度高，4小时后强度可达20-60MPa，且能够起到快速加固和堵水的作用。

本发明所涉及的高强聚氨酯灌浆材料粘度低，可灌性好，固化时间可调，抗压强度高，环保无污染。固化时间可调，固化后强度高，适用于建筑、水利、交通、地铁、大坝等领域的基础加固补强及渗漏水的封堵。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明作进一步详细说明。

实施例1

在夹层反应釜内，先加入60％的Mn＝400～2000的低不饱和度低分子量聚醚多元醇、34％的Mn＝400～2000的低不饱和度高分子量聚醚多元醇，在温度为105～110℃，真空度为-0.1MPa的条件下脱水2～3小时，降温至60℃，4％的小分子扩链剂，2％的助剂，保持温度不变，在低速下搅拌2小时，降温至50℃以下，出料，过滤包装得到A组分。

在夹层反应釜内，先加入10％的Mn＝400～2000的低不饱和度高分子量聚醚多元醇、15％的增塑剂，在温度为105～110℃，真空度为-0.1MPa的条件下脱水2～3小时，降温至60℃，加入75％的异氰酸酯，升温至70～80℃，保持温度不变，反应1～2小时，降温至50℃以下，出料，过滤，充氮气包装得到B组分。

实施例2

在夹层反应釜内，先加入40％的Mn＝400～2000的低不饱和度低分子量聚醚多元醇、20％的Mn＝400～2000的低不饱和度低分子量聚醚多元醇，34％的Mn＝400～2000的低不饱和度高分子量聚醚多元醇，在温度为105～110℃，真空度为-0.1MPa的条件下脱水2～3小时，降温至60℃，2％的小分子扩链剂，4％的助剂，保持温度不变，在低速下搅拌2小时，降温至50℃以下，出料，过滤包装得到A组分。

在夹层反应釜内，先加入15％的Mn＝400～2000的低不饱和度高分子量聚醚多元醇、15％的Mn＝400～2000的低不饱和度高分子量聚醚多元醇，在温度为105～110℃，真空度为-0.1MPa的条件下脱水2～3小时，降温至60℃，加入70％的异氰酸酯，升温至70～80℃，保持温度不变，反应1～2小时，降温至50℃以下，出料，过滤，充氮气包装得到B组分。

实施例3

在夹层反应釜内，先加入30％的Mn＝400～2000的低不饱和度低分子量聚醚多元醇、30％的Mn＝400～2000的低不饱和度低分子量聚醚多元醇，36％的Mn＝400～2000的低不饱和度高分子量聚醚多元醇，在温度为105～110℃，真空度为-0.1MPa的条件下脱水2～3小时，降温至60℃，2％的小分子扩链剂，2％的助剂，保持温度不变，在低速下搅拌2h，然后研磨三遍，降温至50℃以下，出料，过滤包装得到A组分。

在夹层反应釜内，先加入15％的Mn＝400～2000的低不饱和度高分子量聚醚多元醇、10％的增塑剂，在温度为105～110℃，真空度为-0.1MPa的条件下脱水2～3小时，降温至60℃，加入75％的异氰酸酯，升温至70～80℃，保持温度不变，反应1～2小时，降温至50℃以下，出料，过滤，充氮气包装得到B组分。

使用时按体积比1∶1混合注浆。

按上述方法制得的样品，在常温状态下养护48小时后，经检验，主要性能见下表。

本发明以上实施例中通过对聚氨酯预聚体结构的设计，扩链剂、增塑剂、助剂的选择以及调整配比，配合适当的固化体系，使制得的灌浆材料具有抗压强度高、固化时间可调、施工方便等特点。本发明适用于建筑、水利、交通、地铁、大坝等领域的基础加固补强及渗漏水的封堵。

以上所述，仅是本发明的较佳实例而已，并非对本发明作任何形式上的限制。凡是依据本发明的技术实质对以上实施例作任何简单修改，等同变化和修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims

1.一种用于灌浆的聚氨酯复合物，由A、B两种组分构成，其特征在于：

按重量百分比计：

A组分是以80～96％的聚醚多元醇、2～10％的小分子扩链剂、0～10％的催化剂、0～10％的助剂为原料，将各原料经真空脱水并混合均匀后制成的混合物；

B组分是以65～85％的多异氰酸酯、5～20％的增塑剂和5～30％的聚醚多元醇合成的聚氨酯预聚体；

所述聚氨酯复合物中A、B两种组分的体积比为1∶1。

2.根据权利1要求所述的聚氨酯复合物，其特征在于所述的聚醚多元醇为聚醚二元醇、聚醚三元醇、聚醚四元醇等中的一种或多种，一般分子量为400～2000。

3.根据权利1要求所述的聚氨酯复合物，其特征在于所述的异氰酸酯为多亚甲基多苯基异氰酸酯、多元醇改性二苯基甲烷二异氰酸酯中的任一种或任意几种。

4.根据权利1要求所述的聚氨酯复合物，其特征在于所述的增塑剂为邻苯二甲酸二辛脂(DOP)、邻苯二甲酸二异壬酯(DINP)、邻苯二甲酸二异丁酯(DBP)中的一种或多种。

5.根据权利1要求所述的聚氨酯复合物，其特征在于所述的小分子扩链剂为1，3-丙二醇、1，4-丁二醇、1，6己二醇中的任一种或任意几种。

6.根据权利1要求所述的聚氨酯复合物，其特征在于所述的助剂为催化剂、流平剂、泡沫稳定剂等一种或多种。

7.根据权利1要求所述的聚氨酯复合物的制备方法，其特征在于，

A组分的制备方法：

按重量百分比取制备A组分的各原料，包括：80～96％的聚醚多元醇、2～10％的小分子扩链剂、0～10％的催化剂、0～10％的助剂；

在夹层反应釜内，先按配比加入聚醚多元醇，在温度为105～110℃，真空度为-0.1MPa的条件下脱水2～3小时，降温至60℃，按配比依次加入其它原料，保持温度不变，反应0.5～1小时，降温至50℃以下，出料，过滤包装得到A组分；

B组分的制备方法：

按重量百分比取制备B组分的各原料，包括：65～85％的多异氰酸酯、5～20％的增塑剂和5～30％的聚醚多元醇；

在夹层反应釜内，先按配比依次加入聚醚多元醇和增塑剂，在温度为105～110℃，真空度为-0.1MPa的条件下脱水2～3小时，降温至60℃，加入异氰酸酯，继续升温至70～80℃，反应1～2小时，降温至50℃以下，出料，过滤充氮气包装。

8.根据权利1要求所述的聚氨酯复合物的使用方法，其特征在于当使用时，将A、B组分按体积比为1∶1混合后进行注浆。