CN107142069B - 一种无咋轨道混凝土伸缩缝用可单双组分两用施工型聚氨酯灌缝胶及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及建筑密封胶技术领域，具体涉及一种无咋轨道混凝土伸缩缝用可单双组分两用施工型聚氨酯灌缝胶及其制备方法。该无咋轨道混凝土伸缩缝用可单双组分两用施工型聚氨酯灌缝胶，由主剂和配合剂组成，主剂包括：聚氨酯预聚体、填料、增稠剂、稀释剂、催化剂、粘结促进剂、消泡剂、光稳定剂、抗氧剂、除水剂；聚氨酯预聚体包括：聚氧化丙烯二醇、聚氧化丙烯三醇、多异氰酸酯、增塑剂、催化剂；配合剂包括：增塑剂、增稠剂、小分子多元醇。该制备方法包括：步骤一、聚氨酯预聚体的制备；步骤二、主剂的制备；步骤三、配合剂的制备。该聚氨酯灌缝胶可单双组分两用施工。且该聚氨酯灌缝胶固化后拉伸模量低，抗位移能力强，低温柔韧性好。
Description
技术领域
本发明涉及建筑密封胶技术领域，具体涉及一种无咋轨道混凝土伸缩缝用可单双组分两用施工型聚氨酯灌缝胶及其制备方法。
背景技术
随着高铁技术的发展，无咋轨道结构技术成为高速铁路的主要轨道结构形式。为适应环境温度导致的混凝土结构自身热胀冷缩形变，每隔一段距离需设置伸缩缝，必须采用灌缝材料进行嵌填。目前高铁无咋轨道混凝土伸缩缝采用的灌缝材料主要有沥青类、硅酮类和聚氨酯类。沥青类灌缝材料成本低廉，但需要热施工，对设备和施工要求高，同时温度适应性很差，低温容易出现脆化导致密封防水失效。硅酮类灌缝材料与混凝土基材粘接性能差，浸水易出现界面粘接失效。聚氨酯类灌缝材料具有与混凝土粘结性能好，价格适中和抗位移性能好等特点，在无咋轨道灌缝中得到大量应用。
现有技术中，中国专利CN101805588A《一种耐久性优越的聚氨酯道路嵌缝及生产工艺》公开了一种双组分聚氨酯道路嵌缝胶，其包括A组分和B组分，A组分由高分子聚醚多元醇、羟基硅油和异氰酸酯制备而成，B组分由增塑剂、填料、颜料和化学助剂混合而成。A、B组分混合比例为1﹕2使用，符合JC/T 976-2005《道桥嵌缝用密封胶》标准的技术要求，但其性能不适用于无咋轨道混凝土伸缩缝。中国专利CN201410191905.1《一种用于高速铁路无咋轨道伸缩缝的聚氨酯嵌缝材料》公开了一种用于无咋轨道伸缩缝的聚氨酯嵌缝材料，它包括A组分和B组分，A组分由聚氨酯预聚体、增塑剂、固体填料、稀释剂、粘接促进剂、触变剂和除水剂制备而成；B组分由改性多元醇、稀释剂、增塑剂、固体填料、触变剂、消泡剂、防老剂和催化剂制成。A、B组分混合比例为4﹕1～10﹕1使用，必须混合施工，不能单组分施工。目前无咋轨道用聚氨酯一般为双组分聚氨酯型，施工后内外一体固化，使用时必须预先混合后再进行施工，对设备和工艺要求也比较高。但针对某些难以提供搅拌机械条件的施工区域，施工存在不便，手动混料易造成混料不均，宜采用单组分湿气固化型聚氨酯嵌缝材料。
另外，目前市场上单组分聚氨酯灌缝胶和双组分聚氨酯灌缝胶体系明显不同，整体固化慢；双组分中单一组分固化无法在无咋轨道混凝土伸缩缝应用领域施工达到技术要求。另外，现有技术的单组分聚氨酯灌缝胶和双组分聚氨酯灌缝胶体系固化后拉伸模量高，导致抗位移能力差和低温柔韧性不好的缺陷。
发明内容
本发明的目的之一在于针对现有技术的不足，提供一种无咋轨道混凝土伸缩缝用可单双组分两用施工型聚氨酯灌缝胶，该无咋轨道混凝土伸缩缝用可单双组分两用施工型聚氨酯灌缝胶固化后拉伸模量低，抗位移能力强，低温柔韧性好。
本发明的目的之二在于针对现有技术的不足，提供一种无咋轨道混凝土伸缩缝用可单双组分两用施工型聚氨酯灌缝胶的制备方法。
为了实现上述目的之一，本发明采用如下技术方案：
提供一种无咋轨道混凝土伸缩缝用可单双组分两用施工型聚氨酯灌缝胶，由主剂和配合剂组成，所述主剂由以下重量百分比的组份组成：
聚氨酯预聚体 40%～70%
填料 20%～35%
增稠剂 1%～10%
稀释剂 1%～5%
催化剂 1%～3%
粘结促进剂 0.2%～2%
消泡剂 1%～3%
光稳定剂 0.1%～1%
抗氧剂 0.1%～1%
除水剂 0.5%～2%；
其中，所述聚氨酯预聚体由以下重量百分比的组份组成：
聚氧化丙烯二醇 10%～40%
聚氧化丙烯三醇 10%～30%
多异氰酸酯 5%～15%
增塑剂 20%～50%
催化剂 0.1%～1%；
其中，所述配合剂由以下重量百分比的组份组成：
增塑剂 15%～35%
增稠剂 1%～10%
小分子多元醇 50%～80%。
优选的，所述主剂由以下重量百分比的组份组成：
聚氨酯预聚体 50%～65%
填料 25%～35%
增稠剂 3%～8%
稀释剂 1%～4%
催化剂 1%～3%
粘结促进剂 0.5%～2%
消泡剂 1%～2%
光稳定剂 0.5%～1%
抗氧剂 0.1%～0.5%
除水剂 0.5%～1%；
其中，所述聚氨酯预聚体由以下重量百分比的组份组成：
聚氧化丙烯二醇 20%～40%
聚氧化丙烯三醇 10%～25%
多异氰酸酯 5%～10%
增塑剂 30%～50%
催化剂 0.5%～1%；
其中，所述配合剂由以下重量百分比的组份组成：
增塑剂 15%～30%
增稠剂 3%～10%
小分子多元醇 60%～75%。
所述多异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、苯二亚甲基二异氰酸酯或1,6-己二异氰酸酯中的一种或两种以上的混合物。
所述聚氨酯预聚体的NCO含量为0.5%~3%；所述聚氧化丙烯二醇的分子量为2000~6000，所述聚氧化丙烯三醇的分子量为4000~8000。
所述填料为重质碳酸钙、轻质碳酸钙、中空玻璃微珠、滑石粉、金红石型钛白粉、硅微粉、煅烧高岭土、硅藻土、PVC糊树脂、炭黑或凹凸棒土中的一种或两种以上的混合物；
所述增稠剂为松香树脂、萜烯树脂、萜烯酚醛树脂、乙烯-醋酸乙烯酯、改性纳米碳酸钙、氢化蓖麻油、BYK-410、有机膨润土或气相白炭黑中的一种或两种以上的混合物；
所述稀释剂为乙酸乙酯、乙酸丁酯、醋酸丁酯、二氯甲烷、甲苯、二甲苯或120号汽油中的一种或两种以上的混合物；
所述增塑剂为邻苯二甲酸酯类、烷基磺酸酯类、氯化烃类、柠檬酸酯类、环氧大豆油中的一种或两种以上的混合物；
所述催化剂为二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡、三亚乙基二胺或双吗啉二乙基醚中的一种或两种以上的混合物；
所述粘结促进剂为硅烷类偶联剂、γ-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙酰氧丙基三甲基氧基硅烷、N-苯基-γ-氨丙基三甲氧基硅烷或γ-(2,3-环氧丙基)丙基三甲氧基硅烷中的一种或两种以上的混合物；
所述消泡剂为BYK070、BYK082、XD-770或HX-2085中的一种或两种以上的混合物；
所述光稳定剂为Tinuvin326、Tinuvin329或Tinuvin5050中的一种或两种以上的混合物；
所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂168或抗氧剂626中的一种或两种以上的混合物；
所述除水剂为原甲酸三甲酯、噁唑烷类除水剂或甲苯磺酰异氰酸酯中的一种或两种以上的混合物；
所述小分子多元醇为乙二醇、丙三醇、季戊四醇或四羟丙基乙二胺中的一种或两种以上的混合物。
所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二丁酯或氯化石蜡-52中的一种或两种以上的混合物。
所述主剂与所述配合剂的质量比为100﹕0.5~5；
所述主剂的粘度为10000mpa·s~20000mpa·s，所述配合剂的粘度为10000mpa·s~20000mpa·s，所述主剂与所述配合剂混合后的初始粘度为10000mpa·s~20000mpa·s。
为了实现上述目的之二，本发明采用如下技术方案：
提供一种无咋轨道混凝土伸缩缝用可单双组分两用施工型聚氨酯灌缝胶的制备方法，它包括以下步骤：
步骤一、聚氨酯预聚体的制备：将配方量的聚氧化丙烯二醇、聚氧化丙烯三醇和增塑剂加入到真空反应釜中，在一定温度的真空条件下脱水一定时间，并控制混合物的水分含量，然后降温至一定温度后，在氮气保护条件下加入配方量的多异氰酸酯和催化剂进行反应一定时间，即制得聚氨酯预聚体；
步骤二、主剂的制备：将配方量的填料、增稠剂、稀释剂、消泡剂、光稳定剂和抗氧剂加入真空反应釜中，在一定温度的真空环境下脱水一定时间，并控制混合物的水分含量，然后降温至一定温度，再回氮气至常压；然后将步骤一制得的聚氨酯预聚体按配方量加入到真空反应釜后，加入配方量的催化剂、粘结促进剂和除水剂，于真空环境下混合一定时间，再回氮气至常压，将混合物过滤后，即制得主剂；
步骤三、配合剂的制备：将配方量的增塑剂、增稠剂和小分子多元醇加入常压反应釜中混合一定时间，然后进行过滤后，即制得配合剂；
其中，所述主剂，或者所述主剂和所述配合剂的混合物均能作为聚氨酯灌缝胶；
其中，采用所述主剂直接作为聚氨酯灌缝胶进行灌封施工，此为单组分施工方式；将主剂和配合剂混合后作为聚氨酯灌缝胶进行灌封施工，此为双组分施工方式。
上述技术方案中，所述步骤一聚氨酯预聚体的制备中，将配方量的聚氧化丙烯二醇、聚氧化丙烯三醇和增塑剂加入到真空反应釜中，在100℃~120℃的真空条件下脱水2h~4h，并控制混合物的水分含量为30ppm~100ppm，然后降温至50℃~80℃后，在氮气保护条件下加入配方量的多异氰酸酯和催化剂进行反应1h~4h，即制得聚氨酯预聚体。
上述技术方案中，所述步骤二主剂的制备中，将配方量的填料、增稠剂、稀释剂、消泡剂、光稳定剂和抗氧剂加入真空反应釜中，在100℃~120℃的真空环境下脱水2h~4h，其中，真空度不小于0.095MPa，并控制混合物的水分含量为30ppm~100ppm，然后降温至35℃~50℃，再回氮气至常压；然后将步骤一制得的聚氨酯预聚体按配方量加入到真空反应釜后，加入配方量的催化剂、粘结促进剂和除水剂，于真空环境下混合30min~60min，其中，真空度不小于0.095MPa，再回氮气至常压，将混合物过滤后，即制得主剂；
所述步骤三配合剂的制备中，将配方量的增塑剂、增稠剂和小分子多元醇加入常压反应釜中混合30min~60min，然后进行过滤后，即制得配合剂。
本发明与现有技术相比较，有益效果在于：
（1）本发明提供的一种无咋轨道混凝土伸缩缝用可单双组分两用施工型聚氨酯灌缝胶，与现有技术的灌缝胶相比，由于主剂，或者主剂和配合剂的混合物均能作为聚氨酯灌缝胶，采用主剂直接作为聚氨酯灌缝胶进行灌封施工，此为单组分施工方式；将主剂和配合剂混合后作为聚氨酯灌缝胶进行灌封施工，此为双组分施工方式。从而达到可单双组分两用施工的技术效果，因此，本发明的聚氨酯灌缝胶有单组分施工方便的特点，同时兼有双组分施工的解决方案，单双组分使用均能满足TJ/GW119-2013《高速铁路无咋轨道嵌缝材料暂行技术条件》的技术要求。
（2）本发明提供的一种无咋轨道混凝土伸缩缝用可单双组分两用施工型聚氨酯灌缝胶，由于采用大分子链的聚氧化丙烯二醇和聚氧化丙烯三醇作为软段，使得本发明的聚氨酯灌缝胶固化后拉伸模量低，抗位移能力强，低温柔韧性好。
（3）本发明提供的一种无咋轨道混凝土伸缩缝用可单双组分两用施工型聚氨酯灌缝胶，由于配合剂采用小分子多元醇替代空气中的水汽进行固化，因此对施工过程可操作时间和聚氨酯灌缝胶固化后物理性能影响不大。
（4）本发明提供的一种无咋轨道混凝土伸缩缝用可单双组分两用施工型聚氨酯灌缝胶，由于采用稀释剂和增稠剂调节主剂和配合剂粘度相当，便于主剂和配合剂混合均匀，同时能有效保证单双组分两种使用情况下的施工效果相近。
（5）本发明提供的一种无咋轨道混凝土伸缩缝用可单双组分两用施工型聚氨酯灌缝胶，由于用了硅烷类偶联剂作为粘结促进剂，使得本发明制得的聚氨酯灌缝胶与混凝土材质粘结性能好。
（6）本发明提供的一种无咋轨道混凝土伸缩缝用可单双组分两用施工型聚氨酯灌缝胶，由于添加了消泡剂，使得所制得的聚氨酯灌缝胶在双组分施工时，混合过程产生的气泡易于排除。
（7）本发明提供的一种无咋轨道混凝土伸缩缝用可单双组分两用施工型聚氨酯灌缝胶，由于采用添加光稳定剂，进而使得所制得的聚氨酯灌缝胶的耐候性好。另外，由于主剂中添加了除水剂，进而使得主剂的储存期延长。
（8）本发明提供的一种无咋轨道混凝土伸缩缝用可单双组分两用施工型聚氨酯灌缝胶的制备方法，具有制备方法简单，并能够适用于工业化大规模生产的特点。
具体实施方式
为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
其中，本发明提及的NCO是指化学材料中异氰酸酯基，其值是指100g试样所含的异氰酸酯（-NCO）基团的质量。
实施例1。
一种无咋轨道混凝土伸缩缝用可单双组分两用施工型聚氨酯灌缝胶，由主剂和配合剂组成，所述主剂由以下重量百分比的组份组成：
聚氨酯预聚体 40%～70%
填料 20%～35%
增稠剂 1%～10%
稀释剂 1%～5%
催化剂 1%～3%
粘结促进剂 0.2%～2%
消泡剂 1%～3%
光稳定剂 0.1%～1%
抗氧剂 0.1%～1%
除水剂 0.5%～2%；
其中，所述聚氨酯预聚体由以下重量百分比的组份组成：
聚氧化丙烯二醇 10%～40%
聚氧化丙烯三醇 10%～30%
多异氰酸酯 5%～15%
增塑剂 20%～50%
催化剂 0.1%～1%；
其中，所述配合剂由以下重量百分比的组份组成：
增塑剂 15%～35%
增稠剂 1%～10%
小分子多元醇 50%～80%。
优选的，所述主剂由以下重量百分比的组份组成：
聚氨酯预聚体 50%～65%
填料 25%～35%
增稠剂 3%～8%
稀释剂 1%～4%
催化剂 1%～3%
粘结促进剂 0.5%～2%
消泡剂 1%～2%
光稳定剂 0.5%～1%
抗氧剂 0.1%～0.5%
除水剂 0.5%～1%；
其中，所述聚氨酯预聚体由以下重量百分比的组份组成：
聚氧化丙烯二醇 20%～40%
聚氧化丙烯三醇 10%～25%
多异氰酸酯 5%～10%
增塑剂 30%～50%
催化剂 0.5%～1%；
其中，所述配合剂由以下重量百分比的组份组成：
增塑剂 15%～30%
增稠剂 3%～10%
小分子多元醇 60%～75%。
所述多异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、苯二亚甲基二异氰酸酯或1,6-己二异氰酸酯中的一种或两种以上的混合物。
所述聚氨酯预聚体的NCO含量为0.5%~3%；所述聚氧化丙烯二醇的分子量为2000~6000，所述聚氧化丙烯三醇的分子量为4000~8000。
所述填料为重质碳酸钙、轻质碳酸钙、中空玻璃微珠、滑石粉、金红石型钛白粉、硅微粉、煅烧高岭土、硅藻土、PVC糊树脂、炭黑或凹凸棒土中的一种或两种以上的混合物；
所述增稠剂为松香树脂、萜烯树脂、萜烯酚醛树脂、乙烯-醋酸乙烯酯、改性纳米碳酸钙、氢化蓖麻油、BYK-410、有机膨润土或气相白炭黑中的一种或两种以上的混合物；
所述稀释剂为乙酸乙酯、乙酸丁酯、醋酸丁酯、二氯甲烷、甲苯、二甲苯或120号汽油中的一种或两种以上的混合物；
所述增塑剂为邻苯二甲酸酯类、烷基磺酸酯类、氯化烃类、柠檬酸酯类、环氧大豆油中的一种或两种以上的混合物；
所述催化剂为二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡、三亚乙基二胺或双吗啉二乙基醚中的一种或两种以上的混合物；
所述粘结促进剂为硅烷类偶联剂、γ-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙酰氧丙基三甲基氧基硅烷、N-苯基-γ-氨丙基三甲氧基硅烷或γ-(2,3-环氧丙基)丙基三甲氧基硅烷中的一种或两种以上的混合物；
所述消泡剂为BYK070、BYK082、XD-770或HX-2085中的一种或两种以上的混合物；
所述光稳定剂为Tinuvin326、Tinuvin329或Tinuvin5050中的一种或两种以上的混合物；
所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂168或抗氧剂626中的一种或两种以上的混合物；
所述除水剂为原甲酸三甲酯、噁唑烷类除水剂或甲苯磺酰异氰酸酯中的一种或两种以上的混合物；
所述小分子多元醇为乙二醇、丙三醇、季戊四醇或四羟丙基乙二胺中的一种或两种以上的混合物。
所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二丁酯或氯化石蜡-52中的一种或两种以上的混合物。
所述主剂与所述配合剂的质量比为100﹕0.5~5；
所述主剂的粘度为10000mpa·s~20000mpa·s，所述配合剂的粘度为10000mpa·s~20000mpa·s，所述主剂与所述配合剂混合后的初始粘度为10000mpa·s~20000mpa·s。
上述的一种无咋轨道混凝土伸缩缝用可单双组分两用施工型聚氨酯灌缝胶的制备方法，它包括以下步骤：
步骤一、聚氨酯预聚体的制备：将配方量的聚氧化丙烯二醇、聚氧化丙烯三醇和增塑剂加入到真空反应釜中，在100℃~120℃的真空条件下脱水2h~4h，并控制混合物的水分含量为30ppm~100ppm，然后降温至50℃~80℃后，在氮气保护条件下加入配方量的多异氰酸酯和催化剂进行反应1h~4h，即制得聚氨酯预聚体；
步骤二、主剂的制备：将配方量的填料、增稠剂、稀释剂、消泡剂、光稳定剂和抗氧剂加入真空反应釜中，在100℃~120℃的真空环境下脱水2h~4h，其中，真空度不小于0.095MPa，并控制混合物的水分含量为30ppm~100ppm，然后降温至35℃~50℃，再回氮气至常压；然后将步骤一制得的聚氨酯预聚体按配方量加入到真空反应釜后，加入配方量的催化剂、粘结促进剂和除水剂，于真空环境下混合30min~60min，其中，真空度不小于0.095MPa，再回氮气至常压，将混合物过滤后，即制得主剂；
步骤三、配合剂的制备：将配方量的增塑剂、增稠剂和小分子多元醇加入常压反应釜中混合30min~60min，然后进行过滤后，即制得配合剂；
其中，主剂，或者主剂和配合剂的混合物均能作为聚氨酯灌缝胶；
其中，采用主剂直接作为聚氨酯灌缝胶进行灌封施工，此为单组分施工方式；将主剂和配合剂混合后作为聚氨酯灌缝胶进行灌封施工，此为双组分施工方式。
实施例2。
一种无咋轨道混凝土伸缩缝用可单双组分两用施工型聚氨酯灌缝胶，由主剂和配合剂组成，主剂由下列质量百分比的原料组成：
聚氨酯预聚体 65%
重质碳酸钙 13%
轻质碳酸钙 8%
硅藻土 2%
炭黑 5%
气相白炭黑 2%
帖烯树脂 2%
松香树脂 2%
二甲苯 2%
乙酸乙酯 1%
辛酸亚锡 0.5%
二月桂酸二丁基锡 1%
γ-氨丙基三甲氧基硅烷 1%
N-苯基-γ-氨丙基三甲氧基硅烷 1%
BYK070 1.2%
Tinuvin326 1%
抗氧剂1010 0.8%
甲苯磺酰异氰酸酯 1.5%
其中聚氨酯预聚体包括以下质量百分比的原料组成：
聚氧化丙烯二醇 35%
聚氧化丙烯三醇 25%
二苯基甲烷二异氰酸酯 14%
邻苯二甲酸二辛酯 25.5%
二月桂酸二丁基锡 0.5%
其中聚氨酯预聚体的NCO含量在2.1%的预聚物，聚氧化丙烯二醇分子量为2000。聚氧化丙烯三醇分子量为8000。
聚氨酯预聚体制备方法如下：将聚氧化丙烯二醇、聚氧化丙烯三醇和增塑剂加入到真空反应釜中，在115℃温度真空条件下脱水3h，控制混合物水分含量≤100ppm，降温至55℃后，在氮气保护条件下加入多异氰酸酯和催化剂反应3.5h，得到聚氨酯预聚体。
配合剂由下列质量百分比的原料组成：
邻苯二甲酸二辛酯 33%
BYK-410 5%
丙三醇 62%
其中，主剂粘度为15800mpa·s，配合剂粘度为16300mpa·s。主剂﹕配合剂为100﹕2.5，混合后粘度初始粘度为15900mpa·s。
上述的一种无咋轨道混凝土伸缩缝用可单双组分两用施工型聚氨酯灌缝胶的制备方法，它包括以下步骤：
步骤一、聚氨酯预聚体的制备：将配方量的聚氧化丙烯二醇、聚氧化丙烯三醇和增塑剂加入到真空反应釜中，在110℃的真空条件下脱水3h，并控制混合物的水分含量为60ppm，然后降温至70℃后，在氮气保护条件下加入配方量的多异氰酸酯和催化剂进行反应3h，即制得聚氨酯预聚体；
步骤二、主剂的制备：将配方量的填料、增稠剂、稀释剂、消泡剂、光稳定剂和抗氧剂加入真空反应釜中，在110℃的真空环境下脱水3h，其中，真空度不小于0.095MPa，并控制混合物的水分含量为60ppm，然后降温至40℃，再回氮气至常压；然后将步骤一制得的聚氨酯预聚体按配方量加入到真空反应釜后，加入配方量的催化剂、粘结促进剂和除水剂，于真空环境下混合50min，其中，真空度不小于0.095MPa，再回氮气至常压，将混合物过滤后，即制得主剂；
步骤三、配合剂的制备：将配方量的增塑剂、增稠剂和小分子多元醇加入常压反应釜中混合50min，然后进行过滤后，即制得配合剂；
其中，主剂，或者主剂和配合剂的混合物均能作为聚氨酯灌缝胶；
其中，采用主剂直接作为聚氨酯灌缝胶进行灌封施工，此为单组分施工方式；将主剂和配合剂混合后作为聚氨酯灌缝胶进行灌封施工，此为双组分施工方式。
实施例3。
一种无咋轨道混凝土伸缩缝用可单双组分两用施工型聚氨酯灌缝胶，由主剂和配合剂组成，主剂由下列质量百分比的原料组成：
聚氨酯预聚体 58%
滑石粉 6%
PVC糊树脂 5%
轻质碳酸钙 10%
凹凸棒土 3%
炭黑 2%
萜烯酚醛树脂 3%
氢化蓖麻油 3%
二氯甲烷 1.1%
乙酸丁酯 2%
辛酸亚锡 0.5%
双吗啉二乙基醚 0.6%
γ-(2,3-环氧丙基)丙基三甲氧基硅烷 1%
BYK082 2%
Tinuvin329 0.8%
抗氧剂1076 0.5%
原甲酸三甲酯 1.5%
其中聚氨酯预聚体包括以下质量百分比的原料组成：
聚氧化丙烯二醇 28%
聚氧化丙烯三醇 25%
二苯基甲烷二异氰酸酯 5%
甲苯二异氰酸酯 1.6%
邻苯二甲酸二丁酯 39.9%
辛酸亚锡 0.5%
其中聚氨酯预聚体的NCO含量在2.4%的预聚物，聚氧化丙烯二醇分子量为4000。聚氧化丙烯三醇分子量为6000。
聚氨酯预聚体制备方法如下：将聚氧化丙烯二醇、聚氧化丙烯三醇和增塑剂加入到真空反应釜中，在105℃温度真空条件下脱水3h，控制混合物水分含量≤100ppm，降温至55℃后，在氮气保护条件下加入多异氰酸酯和催化剂反应2h，得到聚氨酯预聚体。
配合剂由下列质量百分比的原料组成：
邻苯二甲酸二丁酯 23%
有机膨润土 5%
氢化蓖麻油 2
乙二醇 70%
其中，主剂粘度为17200mpa·s，配合剂粘度为16900mpa·s。主剂﹕配合剂为100﹕0.8，混合后初始粘度为17100mpa·s。
上述的一种无咋轨道混凝土伸缩缝用可单双组分两用施工型聚氨酯灌缝胶的制备方法，它包括以下步骤：
步骤一、聚氨酯预聚体的制备：将配方量的聚氧化丙烯二醇、聚氧化丙烯三醇和增塑剂加入到真空反应釜中，在100℃的真空条件下脱水4h，并控制混合物的水分含量为30ppm，然后降温至50℃后，在氮气保护条件下加入配方量的多异氰酸酯和催化剂进行反应4h，即制得聚氨酯预聚体；
步骤二、主剂的制备：将配方量的填料、增稠剂、稀释剂、消泡剂、光稳定剂和抗氧剂加入真空反应釜中，在100℃的真空环境下脱水4h，其中，真空度不小于0.095MPa，并控制混合物的水分含量为30ppm，然后降温至35℃，再回氮气至常压；然后将步骤一制得的聚氨酯预聚体按配方量加入到真空反应釜后，加入配方量的催化剂、粘结促进剂和除水剂，于真空环境下混合30min，其中，真空度不小于0.095MPa，再回氮气至常压，将混合物过滤后，即制得主剂；
步骤三、配合剂的制备：将配方量的增塑剂、增稠剂和小分子多元醇加入常压反应釜中混合30min，然后进行过滤后，即制得配合剂；
其中，主剂，或者主剂和配合剂的混合物均能作为聚氨酯灌缝胶；
其中，采用主剂直接作为聚氨酯灌缝胶进行灌封施工，此为单组分施工方式；将主剂和配合剂混合后作为聚氨酯灌缝胶进行灌封施工，此为双组分施工方式。
实施例4。
一种无咋轨道混凝土伸缩缝用可单双组分两用施工型聚氨酯灌缝胶，由主剂和配合剂组成，主剂由下列质量百分比的原料组成：
聚氨酯预聚体 58.3%
中空玻璃微珠 5%
煅烧高岭土 15%
硅微粉 5%
炭黑 0.5
乙烯-醋酸乙烯酯 5%
醋酸丁酯 1%
120#汽油 3%
二月桂酸二丁基锡 0.7%
三亚乙基二胺 0.8%
γ-甲基丙酰氧丙基三甲基氧基硅烷 1.5%
XD-770 1.5%
Tinuvin5050 0.6%
抗氧剂168 0.9%
噁唑烷类除水剂 1.2%
其中聚氨酯预聚体包括以下质量百分比的原料组成：
聚氧化丙烯二醇 30%
聚氧化丙烯三醇 22%
异佛尔酮二异氰酸酯 5%
1,6-己二异氰酸酯 1%
氯化石蜡-52 41.5%
二月桂酸二丁基锡 0.5%
其中聚氨酯预聚体的NCO含量在1.6%的预聚物，聚氧化丙烯二醇分子量为6000。聚氧化丙烯三醇分子量为5000。
聚氨酯预聚体制备方法如下：将聚氧化丙烯二醇、聚氧化丙烯三醇和增塑剂加入到真空反应釜中，在110℃温度真空条件下脱水2h，控制混合物水分含量≤100ppm，降温至75℃后，在氮气保护条件下加入多异氰酸酯和催化剂反应3.5h，得到聚氨酯预聚体。
配合剂由下列质量百分比的原料组成：
氯化石蜡-52 21%
氢化蓖麻油 3%
BYK-410 4%
季戊四醇 72%
其中，主剂粘度为16800mpa·s，配合剂粘度为16400mpa·s。主剂﹕配合剂为=100﹕1，混合后初始粘度为16700mpa·s。
上述的一种无咋轨道混凝土伸缩缝用可单双组分两用施工型聚氨酯灌缝胶的制备方法，它包括以下步骤：
步骤一、聚氨酯预聚体的制备：将配方量的聚氧化丙烯二醇、聚氧化丙烯三醇和增塑剂加入到真空反应釜中，在120℃的真空条件下脱水2h，并控制混合物的水分含量为100ppm，然后降温至80℃后，在氮气保护条件下加入配方量的多异氰酸酯和催化剂进行反应4h，即制得聚氨酯预聚体；
步骤二、主剂的制备：将配方量的填料、增稠剂、稀释剂、消泡剂、光稳定剂和抗氧剂加入真空反应釜中，在120℃的真空环境下脱水2h，其中，真空度不小于0.095MPa，并控制混合物的水分含量为100ppm，然后降温至50℃，再回氮气至常压；然后将步骤一制得的聚氨酯预聚体按配方量加入到真空反应釜后，加入配方量的催化剂、粘结促进剂和除水剂，于真空环境下混合60min，其中，真空度不小于0.095MPa，再回氮气至常压，将混合物过滤后，即制得主剂；
步骤三、配合剂的制备：将配方量的增塑剂、增稠剂和小分子多元醇加入常压反应釜中混合60min，然后进行过滤后，即制得配合剂；
其中，主剂，或者主剂和配合剂的混合物均能作为聚氨酯灌缝胶；
其中，采用主剂直接作为聚氨酯灌缝胶进行灌封施工，此为单组分施工方式；将主剂和配合剂混合后作为聚氨酯灌缝胶进行灌封施工，此为双组分施工方式。
实施例5。
一种无咋轨道混凝土伸缩缝用可单双组分两用施工型聚氨酯灌缝胶，由主剂和配合剂组成，主剂由下列质量百分比的原料组成：
聚氨酯预聚体 55.2%
金红石型钛白粉 5%
轻质碳酸钙 17%
PVC糊树脂 5%
改性纳米碳酸钙 4%
BYK-410 4%
甲苯 0.5%
二甲苯 2.5%
辛酸亚锡 0.5%
二月桂酸二丁基锡 0.8%
γ-(2,3-环氧丙基)丙基三甲氧基硅烷 1%
HX-2085 1.5%
Tinuvin326 1%
抗氧剂626 0.9%
甲苯磺酰异氰酸酯 1.1%
其中聚氨酯预聚体包括以下质量百分比的原料组成：
聚氧化丙烯二醇 37%
聚氧化丙烯三醇 24%
甲苯二异氰酸酯 6%
邻苯二甲酸二辛酯 32.3%
辛酸亚锡 0.7%
其中聚氨酯预聚体的NCO含量在1.7%的预聚物，聚氧化丙烯二醇分子量为8000。聚氧化丙烯三醇分子量为4000。
聚氨酯预聚体制备方法如下：将聚氧化丙烯二醇、聚氧化丙烯三醇和增塑剂加入到真空反应釜中，在110℃温度真空条件下脱水2.5h，控制混合物水分含量≤100ppm，降温至54℃后，在氮气保护条件下加入多异氰酸酯和催化剂反应3h，得到聚氨酯预聚体。
配合剂由下列质量百分比的原料组成：
邻苯二甲酸二辛酯 26%
BYK-410 8%
丙三醇 66%
其中，主剂粘度为17600mpa·s，配合剂粘度为15300mpa·s。主剂﹕配合剂为=100﹕1.2，混合后初始粘度为17500mpa·s。
上述的一种无咋轨道混凝土伸缩缝用可单双组分两用施工型聚氨酯灌缝胶的制备方法，它包括以下步骤：
步骤一、聚氨酯预聚体的制备：将配方量的聚氧化丙烯二醇、聚氧化丙烯三醇和增塑剂加入到真空反应釜中，在105℃的真空条件下脱水2.5h，并控制混合物的水分含量为80ppm，然后降温至70℃后，在氮气保护条件下加入配方量的多异氰酸酯和催化剂进行反应2h，即制得聚氨酯预聚体；
步骤二、主剂的制备：将配方量的填料、增稠剂、稀释剂、消泡剂、光稳定剂和抗氧剂加入真空反应釜中，在105℃的真空环境下脱水2.5h，其中，真空度不小于0.095MPa，并控制混合物的水分含量为80ppm，然后降温至45℃，再回氮气至常压；然后将步骤一制得的聚氨酯预聚体按配方量加入到真空反应釜后，加入配方量的催化剂、粘结促进剂和除水剂，于真空环境下混合50min，其中，真空度不小于0.095MPa，再回氮气至常压，将混合物过滤后，即制得主剂；
步骤三、配合剂的制备：将配方量的增塑剂、增稠剂和小分子多元醇加入常压反应釜中混合40min，然后进行过滤后，即制得配合剂；
其中，主剂，或者主剂和配合剂的混合物均能作为聚氨酯灌缝胶；
其中，采用主剂直接作为聚氨酯灌缝胶进行灌封施工，此为单组分施工方式；将主剂和配合剂混合后作为聚氨酯灌缝胶进行灌封施工，此为双组分施工方式。
性能测试。
按TJ/GW119-2013《高速铁路无咋轨道嵌缝材料暂行技术条件》进行性能测试：
上述实施例2至实施例5所制得的无咋轨道混凝土伸缩缝用可单双组分两用施工型聚氨酯灌缝胶的性能如表1所示。
表1 实施例2至实施例5所制得的无咋轨道混凝土伸缩缝用可单双组分两用施工型聚氨酯灌缝胶的性能表。
由表1的性能测试数据可知，该无咋轨道混凝土伸缩缝用可单双组分两用施工型聚氨酯灌缝胶具有良好的综合性能，单双组分两种施工方式性能均可达到TJ/GW119-2013《高速铁路无咋轨道嵌缝材料暂行技术条件》中的技术指标要求。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。
Claims (9)
1.一种无咋轨道混凝土伸缩缝用单组分用施工型聚氨酯灌缝胶，其特征在于：由主剂构成，所述主剂由以下重量百分比的组份组成：
聚氨酯预聚体 40％～70％
填料 20％～35％
增稠剂 1％～10％
稀释剂 1％～5％
催化剂 1％～3％
粘结促进剂 0.2％～2％
消泡剂 1％～3％
光稳定剂 0.1％～1％
抗氧剂 0.1％～1％
除水剂 0.5％～2％；
其中，所述聚氨酯预聚体由以下重量百分比的组份组成：
聚氧化丙烯二醇 10％～40％
聚氧化丙烯三醇 10％～30％
多异氰酸酯 5％～15％
增塑剂 20％～50％
催化剂 0.1％～1％。
2.一种无咋轨道混凝土伸缩缝用双组分用施工型聚氨酯灌缝胶，其特征在于：由主剂和配合剂组成，所述主剂由以下重量百分比的组份组成：
聚氨酯预聚体 40％～70％
填料 20％～35％
增稠剂 1％～10％
稀释剂 1％～5％
催化剂 1％～3％
粘结促进剂 0.2％～2％
消泡剂 1％～3％
光稳定剂 0.1％～1％
抗氧剂 0.1％～1％
除水剂 0.5％～2％；
其中，所述聚氨酯预聚体由以下重量百分比的组份组成：
聚氧化丙烯二醇 10％～40％
聚氧化丙烯三醇 10％～30％
多异氰酸酯 5％～15％
增塑剂 20％～50％
催化剂 0.1％～1％；
其中，所述配合剂由以下重量百分比的组份组成：
增塑剂 15％～30％
增稠剂 3％～10％
小分子多元醇 60％～75％。
3.根据权利要求1所述的一种无咋轨道混凝土伸缩缝用单组分用施工型聚氨酯灌缝胶，其特征在于：所述主剂由以下重量百分比的组份组成：
聚氨酯预聚体 50％～65％
填料 25％～35％
增稠剂 3％～8％
稀释剂 1％～4％
催化剂 1％～3％
粘结促进剂 0.5％～2％
消泡剂 1％～2％
光稳定剂 0.5％～1％
抗氧剂 0.1％～0.5％
除水剂 0.5％～1％；
其中，所述聚氨酯预聚体由以下重量百分比的组份组成：
聚氧化丙烯二醇 20％～40％
聚氧化丙烯三醇 10％～25％
多异氰酸酯 5％～10％
增塑剂 30％～50％
催化剂 0.5％～1％。
4.根据权利要求2所述的一种无咋轨道混凝土伸缩缝用双组分用施工型聚氨酯灌缝胶，其特征在于：所述多异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、苯二亚甲基二异氰酸酯或1,6-己二异氰酸酯中的一种或两种以上的混合物；
所述聚氨酯预聚体的NCO含量为0.5％～3％；所述聚氧化丙烯二醇的分子量为2000～6000，所述聚氧化丙烯三醇的分子量为4000～8000；
所述主剂与所述配合剂的质量比为100﹕0.5～5；
所述主剂的粘度为10000mpa·s～20000mpa·s，所述配合剂的粘度为10000mpa·s～20000mpa·s，所述主剂与所述配合剂混合后的初始粘度为10000mpa·s～20000mpa·s；
所述填料为重质碳酸钙、轻质碳酸钙、中空玻璃微珠、滑石粉、金红石型钛白粉、硅微粉、煅烧高岭土、硅藻土、PVC糊树脂、炭黑或凹凸棒土中的一种或两种以上的混合物；
所述稀释剂为乙酸乙酯、乙酸丁酯、二氯甲烷、甲苯、二甲苯或120号汽油中的一种或两种以上的混合物；
所述催化剂为二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡、三亚乙基二胺或双吗啉二乙基醚中的一种或两种以上的混合物；
所述粘结促进剂为γ-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙酰氧丙基三甲基氧基硅烷、N-苯基-γ-氨丙基三甲氧基硅烷或γ-(2,3-环氧丙基)丙基三甲氧基硅烷中的一种或两种以上的混合物；
所述消泡剂为BYK070、BYK082、XD-770或HX-2085中的一种或两种以上的混合物；
所述光稳定剂为Tinuvin326、Tinuvin329或Tinuvin5050中的一种或两种以上的混合物；
所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂168或抗氧剂626中的一种或两种以上的混合物；
所述除水剂为原甲酸三甲酯、噁唑烷类除水剂或甲苯磺酰异氰酸酯中的一种或两种以上的混合物。
5.根据权利要求2所述的一种无咋轨道混凝土伸缩缝用双组分用施工型聚氨酯灌缝胶，其特征在于：所述增稠剂为松香树脂、萜烯树脂、萜烯酚醛树脂、乙烯-醋酸乙烯酯、改性纳米碳酸钙、氢化蓖麻油、BYK-410、有机膨润土或气相白炭黑中的一种或两种以上的混合物；
所述增塑剂为邻苯二甲酸酯类、烷基磺酸酯类、氯化烃类、柠檬酸酯类、环氧大豆油中的一种或两种以上的混合物；
所述小分子多元醇为乙二醇、丙三醇、季戊四醇或四羟丙基乙二胺中的一种或两种以上的混合物。
6.根据权利要求5所述的一种无咋轨道混凝土伸缩缝用双组分用施工型聚氨酯灌缝胶，其特征在于：所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二丁酯或氯化石蜡-52中的一种或两种以上的混合物。
7.权利要求1或3任意一项所述的一种无咋轨道混凝土伸缩缝用单组分用施工型聚氨酯灌缝胶的制备方法，其特征在于：它包括以下步骤：
步骤一、聚氨酯预聚体的制备：将配方量的聚氧化丙烯二醇、聚氧化丙烯三醇和增塑剂加入到真空反应釜中，在一定温度的真空条件下脱水一定时间，并控制混合物的水分含量，然后降温至一定温度后，在氮气保护条件下加入配方量的多异氰酸酯和催化剂进行反应一定时间，即制得聚氨酯预聚体；
步骤二、主剂的制备：将配方量的填料、增稠剂、稀释剂、消泡剂、光稳定剂和抗氧剂加入真空反应釜中，在一定温度的真空环境下脱水一定时间，并控制混合物的水分含量，然后降温至一定温度，再回氮气至常压；然后将步骤一制得的聚氨酯预聚体按配方量加入到真空反应釜后，加入配方量的催化剂、粘结促进剂和除水剂，于真空环境下混合一定时间，再回氮气至常压，将混合物过滤后，即制得主剂；
其中，所述主剂作为聚氨酯灌缝胶；
其中，采用所述主剂直接作为聚氨酯灌缝胶进行灌封施工，此为单组分施工方式。
8.根据权利要求7所述的一种无咋轨道混凝土伸缩缝用单组分用施工型聚氨酯灌缝胶的制备方法，其特征在于：所述步骤一聚氨酯预聚体的制备中，将配方量的聚氧化丙烯二醇、聚氧化丙烯三醇和增塑剂加入到真空反应釜中，在100℃～120℃的真空条件下脱水2h～4h，并控制混合物的水分含量为30ppm～100ppm，然后降温至50℃～80℃后，在氮气保护条件下加入配方量的多异氰酸酯和催化剂进行反应1h～4h，即制得聚氨酯预聚体；
所述步骤二主剂的制备中，将配方量的填料、增稠剂、稀释剂、消泡剂、光稳定剂和抗氧剂加入真空反应釜中，在100℃～120℃的真空环境下脱水2h～4h，
其中，真空度不小于0.095MPa，并控制混合物的水分含量为30ppm～100ppm，然
后降温至35℃～50℃，再回氮气至常压；然后将步骤一制得的聚氨酯预聚体按配方量加入到真空反应釜后，加入配方量的催化剂、粘结促进剂和除水剂，于真空环境下混合30min～60min，其中，真空度不小于0.095MPa，再回氮气至常压，将混合物过滤后，即制得主剂。
9.权利要求2、5和6任意一项所述的一种无咋轨道混凝土伸缩缝用双组分用施工型聚氨酯灌缝胶的制备方法，其特征在于：它包括以下步骤：
步骤一、聚氨酯预聚体的制备：将配方量的聚氧化丙烯二醇、聚氧化丙烯三醇和增塑剂加入到真空反应釜中，在一定温度的真空条件下脱水一定时间，并控制混合物的水分含量，然后降温至一定温度后，在氮气保护条件下加入配方量的多异氰酸酯和催化剂进行反应一定时间，即制得聚氨酯预聚体；
步骤二、主剂的制备：将配方量的填料、增稠剂、稀释剂、消泡剂、光稳定剂和抗氧剂加入真空反应釜中，在一定温度的真空环境下脱水一定时间，并控制混合物的水分含量，然后降温至一定温度，再回氮气至常压；然后将步骤一制得的聚氨酯预聚体按配方量加入到真空反应釜后，加入配方量的催化剂、粘结促进剂和除水剂，于真空环境下混合一定时间，再回氮气至常压，将混合物过滤后，即制得主剂；
步骤三、配合剂的制备：将配方量的增塑剂、增稠剂和小分子多元醇加入常压反应釜中混合30min～60min，然后进行过滤后，即制得配合剂；
其中，所述主剂和所述配合剂的混合物能作为聚氨酯灌缝胶；
其中，将主剂和配合剂混合后作为聚氨酯灌缝胶进行灌封施工，此为双组分施工方式。
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