CN104804172A - 一种有机无机复合堵水加固材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种有机无机复合堵水加固材料及其制备方法，所述材料由A组份和B组份组成：A组份按照质量百分比包括水玻璃97-99%、扩链交联剂0.5-1.5%、有机金属催化剂0.2-0.6%和胺类催化剂0.3-0.9%；B组分按照质量百分比包括粗MDI 65-75%、聚丙二醇PPG-2000 0-8%、聚醚三醇330N 2-10%、稀释剂14-23%和泡沫稳定剂1-2%；A组分和B组分的质量比为1：0.7-1.2；按比例将B组分混合，放置12小时，加入A组分搅拌均匀，得到一种强度高、环保性好、耐久性好、不易燃、成本低的堵水加固材料。本发明解决了聚氨酯堵水材料只能单纯加固或堵小量渗漏水的局限性问题。

Description

一种有机无机复合堵水加固材料及其制备方法
技术领域
    本发明涉及堵水材料领域，具体是一种有机无机复合堵水加固材料及其制备方法。
背景技术
有机加固材料一般是由多异氰酸酯（粗MDI，俗称黑料）和组合聚醚（多官能度的聚醚，小分子醇、阻燃剂等添加剂、凝胶催化剂、强发泡催化剂或三聚催化剂中的一种或两种及以上组成，俗称白料）混合之后形成的高分子材料。现有的聚氨酯加固材料不仅成本极高，而且易溶于水，不能堵大量的涌水，尤其还会对水体造成大的污染。
发明内容
本发明的目的在于提供一种低成本、环保性好的有机无机复合堵水加固材料及其制备方法。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种有机无机复合堵水加固材料，由A组份和B组份组成：所述A组份按照质量百分比的原料包括水玻璃97-99%、扩链交联剂0.5-1.5%、有机金属催化剂0.2-0.6%和胺类催化剂0.3-0.9%；所述B组分按照质量百分比的原料包括粗MDI 65-75%、聚丙二醇PPG-2000 0-8%、聚醚三醇330N 2-10%、稀释剂14-23%和泡沫稳定剂1-2%；所述A组分和B组分的质量比为1：0.7-1.2。
作为本发明进一步的方案：所述A组分和B组分的质量比为1:0.9。
作为本发明进一步的方案：所述A组份按照质量百分比的原料包括水玻璃97.9%、扩链交联剂1%、有机金属催化剂0.4%和胺类催化剂0.7%。
作为本发明进一步的方案：所述水玻璃为钠水玻璃和钾水玻璃中的一种或两种，且水玻璃模数为2-3。
作为本发明进一步的方案：所述扩链交联剂为EG、甘油、1,4-丁二醇、二甘醇、三甘醇中的一种或两种以上的混合物。
作为本发明进一步的方案：所述有机金属催化剂为二丁基锡二月桂酸酯、异辛酸钾、异辛酸铅、异辛酸锌、醋酸钾、油酸钾中的一种或两种以上的混合物。
作为本发明进一步的方案：所述胺类催化剂为脂肪族胺类催化剂、脂环族胺类催化剂、芳香族胺类催化剂和胺类化合物催化剂中的一种或两种以上的混合物。
作为本发明进一步的方案：所述粗MDI为多亚甲基多苯基异氰酸酯PM-200。
所述的有机无机复合堵水加固材料的制备方法，包括以下步骤：先按比例在反应器中加入B组分的粗MDI、聚丙二醇PPG-2000、聚醚三醇330N、稀释剂和泡沫稳定剂，混合均匀，放置12小时后，再按比例加入A组份的水玻璃、扩链交联剂、有机金属催化剂以及胺类催化剂，混合，搅拌均匀，得到有机无机复合堵水加固材料。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明采用无机水玻璃作为原料，极大地降低了原材料成本，与现有的有机加固材料相比，不仅具有加固作用，而且还可以快速堵水补漏，能堵大量涌水，堵水加固效率高，所需时间短，发泡后的材料不易被水冲走，尤其对水源和环境无污染，安全环保。本发明制备工艺简单，对施工人员危害小。
本发明解决了传统注浆聚氨酯堵水材料只能单纯加固或堵小量渗漏水的局限性问题，具有粘度低、强度高、环保性好、耐久性好、不易燃、成本低的特点。本发明适用于石英砂岩含水层堵水加固，不仅具有增加补强的作用，还能够膨胀起到堵水的作用。本发明还可用于煤矿及其他建筑物的基础防渗加固处理及对大量涌水的封堵。由于该堵水加固材料在提高产品阻燃性的同时，极大地降低了成本，因而可以广泛应用在地下和煤矿渗水漏水以及加固方面。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
本发明实施例中，一种有机无机复合堵水加固材料，由A组份和B组份组成：A组份按照质量百分比的原料包括水玻璃99%、扩链交联剂0.5%、有机金属催化剂0.2%和胺类催化剂0.3%；B组分按照质量百分比的原料包括粗MDI 75%、聚丙二醇PPG-2000 8%、聚醚三醇330N 2%、稀释剂14%和泡沫稳定剂1%；A组分和B组分的质量比为1：0.7。水玻璃为水玻璃模数为2的钾水玻璃。扩链交联剂为甘油。有机金属催化剂为醋酸钾。胺类催化剂为脂肪族胺类催化剂。粗MDI为多亚甲基多苯基异氰酸酯PM-200。
所述的有机无机复合堵水加固材料的制备方法，包括以下步骤：先按比例在反应器中加入B组分的粗MDI、聚丙二醇PPG-2000、聚醚三醇330N、稀释剂和泡沫稳定剂，混合均匀，放置12小时后，再按比例加入A组份的水玻璃、扩链交联剂、有机金属催化剂以及胺类催化剂，混合，搅拌均匀，得到有机无机复合堵水加固材料。
实施例2
本发明实施例中，一种有机无机复合堵水加固材料，由A组份和B组份组成：A组份按照质量百分比的原料包括水玻璃97.9%、扩链交联剂1%、有机金属催化剂0.4%和胺类催化剂0.7%；B组分按照质量百分比的原料包括粗MDI 70%、聚丙二醇PPG-2000 4%、聚醚三醇330N 7%、稀释剂17.5%和泡沫稳定剂1.5%；A组分和B组分的质量比为1：0.9。水玻璃为水玻璃模数为3的钠水玻璃。扩链交联剂为1,4-丁二醇。有机金属催化剂为异辛酸锌。胺类催化剂为脂环族胺类催化剂、芳香族胺类催化剂和胺类化合物催化剂中的一种或两种以上的混合物。粗MDI为多亚甲基多苯基异氰酸酯PM-200。
所述的有机无机复合堵水加固材料的制备方法，包括以下步骤：先按比例在反应器中加入B组分的粗MDI、聚丙二醇PPG-2000、聚醚三醇330N、稀释剂和泡沫稳定剂，混合均匀，放置12小时后，再按比例加入A组份的水玻璃、扩链交联剂、有机金属催化剂以及胺类催化剂，混合，搅拌均匀，得到有机无机复合堵水加固材料。
实施例3
本发明实施例中，一种有机无机复合堵水加固材料，由A组份和B组份组成：A组份按照质量百分比的原料包括水玻璃97%、扩链交联剂1.5%、有机金属催化剂0.6%和胺类催化剂0.9%；B组分按照质量百分比的原料包括粗MDI 65%、聚醚三醇330N 10%、稀释剂23%和泡沫稳定剂2%；A组分和B组分的质量比为1：1.2。水玻璃为水玻璃模数为2的钠水玻璃和钾水玻璃的混合物。扩链交联剂为三甘醇。有机金属催化剂为二丁基锡二月桂酸酯。胺类催化剂为芳香族胺类催化剂。粗MDI为多亚甲基多苯基异氰酸酯PM-200。
所述的有机无机复合堵水加固材料的制备方法，包括以下步骤：先按比例在反应器中加入B组分的粗MDI、聚丙二醇PPG-2000、聚醚三醇330N、稀释剂和泡沫稳定剂，混合均匀，放置12小时后，再按比例加入A组份的水玻璃、扩链交联剂、有机金属催化剂以及胺类催化剂，混合，搅拌均匀，得到有机无机复合堵水加固材料。
本发明采用无机水玻璃作为原料，极大地降低了原材料成本，与现有的有机加固材料相比，不仅具有加固作用，而且还可以快速堵水补漏，能堵大量涌水，堵水加固效率高，所需时间短，发泡后的材料不易被水冲走，尤其对水源和环境无污染，安全环保。本发明制备工艺简单，对施工人员危害小。
本发明解决了传统注浆聚氨酯堵水材料只能单纯加固或堵小量渗漏水的局限性问题，具有粘度低、强度高、环保性好、耐久性好、不易燃、成本低的特点。本发明适用于石英砂岩含水层堵水加固，不仅具有增加补强的作用，还能够膨胀起到堵水的作用。本发明还可用于煤矿及其他建筑物的基础防渗加固处理及对大量涌水的封堵。由于该堵水加固材料在提高产品阻燃性的同时，极大地降低了成本，因而可以广泛应用在地下和煤矿渗水漏水以及加固方面。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (9)

1.一种有机无机复合堵水加固材料，其特征在于，由A组份和B组份组成：所述A组份按照质量百分比的原料包括水玻璃97-99%、扩链交联剂0.5-1.5%、有机金属催化剂0.2-0.6%和胺类催化剂0.3-0.9%；所述B组分按照质量百分比的原料包括粗MDI 65-75%、聚丙二醇PPG-2000 0-8%、聚醚三醇330N 2-10%、稀释剂14-23%和泡沫稳定剂1-2%；所述A组分和B组分的质量比为1：0.7-1.2。
2.根据权利要求1所述的有机无机复合堵水加固材料，其特征在于，所述A组分和B组分的质量比为1:0.9。
3.根据权利要求1所述的有机无机复合堵水加固材料，其特征在于，所述A组份按照质量百分比的原料包括水玻璃97.9%、扩链交联剂1%、有机金属催化剂0.4%和胺类催化剂0.7%。
4.根据权利要求1所述的有机无机复合堵水加固材料，其特征在于，所述水玻璃为钠水玻璃和钾水玻璃中的一种或两种，且水玻璃模数为2-3。
5.根据权利要求1所述的有机无机复合堵水加固材料，其特征在于，所述扩链交联剂为EG、甘油、1,4-丁二醇、二甘醇、三甘醇中的一种或两种以上的混合物。
6.根据权利要求1所述的有机无机复合堵水加固材料，其特征在于，所述有机金属催化剂为二丁基锡二月桂酸酯、异辛酸钾、异辛酸铅、异辛酸锌、醋酸钾、油酸钾中的一种或两种以上的混合物。
7.根据权利要求1所述的有机无机复合堵水加固材料，其特征在于，所述胺类催化剂为脂肪族胺类催化剂、脂环族胺类催化剂、芳香族胺类催化剂和胺类化合物催化剂中的一种或两种以上的混合物。
8.根据权利要求1所述的有机无机复合堵水加固材料，其特征在于，所述粗MDI为多亚甲基多苯基异氰酸酯PM-200。
9.一种如权利要求1-8任一所述的有机无机复合堵水加固材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：先按比例在反应器中加入B组分的粗MDI、聚丙二醇PPG-2000、聚醚三醇330N、稀释剂和泡沫稳定剂，混合均匀，放置12小时后，再按比例加入A组份的水玻璃、扩链交联剂、有机金属催化剂以及胺类催化剂，混合，搅拌均匀，得到有机无机复合堵水加固材料。
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