CN115260449B - 一种低浆液粘度高锚固体强度的聚氨酯锚固剂及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种低浆液粘度高锚固体强度的聚氨酯锚固剂及制备方法,所述锚固剂至少包括以下组分:复合聚醚多元醇;环氧有机硅树脂;有机锡与有机铋复配协同催化剂;以及多异氰酸酯。本发明提出的一种低浆液粘度高锚固体强度的聚氨酯锚固剂,以含有端氨基及多烷氧基硅基团的有机硅与双酚A型环氧树脂为原料,通过碱性开环反应制备得到,原料浆液粘度降低至150~300mPa·s,使得制备的聚氨酯锚固剂具有良好的流动性和可注性,且固化后得到的聚氨酯锚固体压缩强度可达65~100MPa,可用于采煤工作面与巷道联接处及围岩十分松软破碎的巷道掘进的加固与支护。
Description
技术领域
本发明涉及高分子材料合成技术领域,具体涉及一种低浆液粘度高锚固体强度的聚氨酯锚固剂及制备方法。
背景技术
刘少伟、何亚飞等在煤炭学报2021,46(12)中发表“矿用树脂锚固剂固胶比与锚固性能关系”,文中提到锚固作为岩土工程以及巷(隧)道支护的主要形式,在国内外已经得到广泛的应用,其中采用树脂锚固锚杆(索)的应用范围最广,使用量最大。树脂锚固剂作为锚杆(索)与围岩体的黏结介质,依靠锚杆(索)、锚固剂与围岩体三者之间的相互作用,使巷道围岩体得到加固。袁帅、李胜等也在建井技术.2021,42(01)中撰文“聚氨酯液态锚固剂力学性能研究及工程应用”,表示,目前煤矿巷道围岩加固和工作面支护一般采用锚杆锚固的方法。
常用的锚固剂材料有水泥、不饱和聚酯树脂、环氧树脂等,但这些材料本身质脆,锚固力较低(一般仅为40kN),在开采过程中,煤层发生轻微变化,其锚固力便迅速降低。同时,这些材料固化时,膨胀小,无渗透加固能力。因此,开发具有韧性大、渗透力强、强度高的加固材料,成为煤矿与非煤矿山支护领域的热点。
聚氨酯作为一种新型的锚固材料,具有很好的分子可设计性,可应用于采煤工作面与巷道联接处及围岩十分松软破碎的巷道掘进中的加固和支护,可防止采煤工作面塌方。聚氨酯锚固剂一般由两种组分组成,在搅拌混合时立即发生化学反应,充填了锚孔内的全部空间,同时锚固剂沿孔壁裂隙向周围渗透并固化,实现锚杆的全长锚固。但是,聚氨酯锚固剂各组分浆液的粘度较大,流动性较差,不利于施工。且由于聚氨酯锚固剂中高活性的多元醇和高活性的多异氰酸酯反应会放出大量热,限制在一些对放热量要求高的场所应用,如果减少-NCO与-OH反应数目,那么强度会大量损失。
发明内容
本发明提出了一种低浆液粘度高锚固强度的聚氨酯锚固剂及制备方法,制备的聚氨酯锚固剂的浆液粘度低,具有良好的流动性和可注性。且固化后得到的锚固体与裂隙煤岩体之间粘结性牢固,锚固体强度高,可适应易形变围岩。
为解决上述技术问题,本发明是通过如下的技术方案实现的:
本发明提出一种低浆液粘度高锚固强度的聚氨酯锚固剂,所述锚固剂至少包括以下组分:
复合聚醚多元醇;
环氧有机硅树脂;
有机锡与有机铋复配协同催化剂;以及
多异氰酸酯。
在本发明一实施例中,所述锚固剂中各组分质量份数为:
在本发明一实施例中,所述环氧有机硅树脂通过2~20质量份的双酚A型环氧树脂和3~23质量份的有机硅反应获得。
在本发明一实施例中,所述双酚A型环氧树脂为包括以下结构式的化合物:
式(1)中的n=1~2,且环氧值为0.41mol/100g~0.56mol/100g。
在本发明一实施例中,所述有机硅为包括以下结构式的化合物:
式(2)中的Y为氨基或羟基,n=0~3,X为甲氧基或乙氧基。
在本发明一实施例中,所述复合聚醚多元醇包括一种或几种聚醚多元醇,所述聚醚多元醇的官能度为2~6,数均分子量为300~1000,室温下粘度为100~1000mPa·s。
在本发明一实施例中,所述有机锡与有机铋复配协同催化剂包括有机锡催化剂与有机铋催化剂,所述有机锡催化剂与所述有机铋催化剂的摩尔比为1:1,所述有机锡催化剂为二月桂酸二丁基锡或辛酸亚锡,所述有机铋催化剂为醋酸铋或异辛酸铋。
在本发明一实施例中,所述多异氰酸酯为多苯基多甲基多异氰酸酯,所述多异氰酸酯中异氰酸根含量为30~32%,所述多异氰酸酯的官能度为2.7~2.8。
在本发明一实施例中,所述锚固剂固化后的压缩强度为65~100MPa。
本发明还提出一种低浆液粘度高锚固强度的聚氨酯锚固剂的制备方法,至少包括以下步骤:
将复合聚醚多元醇在110~130℃、-0.1MPa条件下干燥1~2小时,冷却至室温后密封保存备用,得到除水复合聚醚多元醇;
将环氧树脂在110~130℃、-0.1MPa条件下干燥1~2小时,冷却至室温后密封保存备用,得到除水环氧树脂;
将所述除水环氧树脂加入有机硅,环氧树脂与有机硅等摩尔质量反应,在25℃温度下反应2~4小时,得到改性环氧树脂;
将所述除水复合聚醚多元醇与所述改性环氧树脂均匀混合,得到混合组分;
将所述混合组分加入多异氰酸酯,控制转速,混合均匀,得到混合物;
在所述混合物中加入有机锡与有机铋复配协同催化剂,控制转速,反应均匀,得到所述锚固剂。
本发明提出的一种低浆液粘度高锚固强度的聚氨酯锚固剂及制备方法,原料闪点高、无毒无害,对人类及环境友好。聚氨酯锚固剂的浆液粘度低,且具有良好的流动性和可注性,易于施工。降低了聚氨酯锚固剂固化反应的放热温度,且聚氨酯锚固剂固化后得到的锚固体具有高锚固力,锚固体与裂隙煤岩体之间粘结性优良,形成的锚固体具有一定的韧性,可适应易形变围岩。固化后得到的锚固体压缩强度高,可达到65~100MPa,满足锚固剂工程应用需求。
附图说明
图1为本发明中锚固剂的制备方法的流程图。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式,本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用,本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用,在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
需要说明的是,本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想,遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制,其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变,且其组件布局型态也可能更为复杂。
下面结合若干实施例及附图对本发明的技术方案做进一步详细说明,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的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。
树脂锚固剂作为一种锚固产品,由于锚固力强及施工方便,得到了广泛的应用和推广,如用在煤矿井下支护巷道中。本发明提出一种低浆液粘度高锚固体强度的聚氨酯锚固剂,由复合聚醚多元醇、环氧有机硅树脂、有机锡与有机铋复配协同催化剂以及多异氰酸酯等组分制备而成,得到的聚氨酯锚固剂的浆液粘度低,具有良好的流动性和可注性,且固化后压缩强度高,满足锚固剂工程应用需求。
请参阅图1所示,本发明提出一种低浆液粘度高锚固体强度的聚氨酯锚固剂的制备方法,包括但不限于步骤S100-S600。
步骤S100、复合聚醚多元醇的干燥,将复合聚醚多元醇在110~130℃、-0.1MPa条件下干燥1~2小时,冷却至室温后密封保存备用,得到除水复合聚醚多元醇。
步骤S200、环氧树脂的干燥,将环氧树脂在110~130℃、-0.1MPa条件下干燥1~2小时,冷却至室温后密封保存备用,得到除水环氧树脂。
步骤S300、环氧树脂的改性,将所述除水环氧树脂加入有机硅,环氧树脂与有机硅等摩尔质量反应,在25℃温度下反应2~4小时,得到改性的环氧有机硅树脂。
步骤S400、将所述除水复合聚醚多元醇与所述环氧有机硅树脂均匀混合,得到混合组分。
步骤S500、将所述混合组分加入多异氰酸酯,控制转速,混合均匀,得到混合物。
步骤S600、锚固剂的制备,在所述混合物中加入有机锡与有机铋复配协同催化剂,控制转速,反应均匀,得到所述锚固剂。
请参阅图1所示,本发明对步骤S100与步骤S200之间的先后顺序不加以限制,在一实施例中,例如可以先进行步骤S100,再进行步骤S200。在另一实施例中,例如也可以先进行步骤S200,再进行步骤S100。在其他实施例中,例如还可以同时进行步骤S100与步骤S200。
请参阅图1所示,在步骤S100中,本发明一实施例中,可以将复合聚醚多元醇放入反应器中搅拌,油浴加热至110~130℃,再用油泵抽真空至-0.1MPa,持续1~2小时,以除去复合聚醚多元醇中的水分。
请参阅图1所示,在步骤S100中,本发明一实施例中,复合聚醚多元醇包括一种或几种聚醚多元醇。本发明一实施例中,聚醚多元醇可由起始剂与环氧化物在催化剂存在下经加聚反应制得。进一步的,起始剂例如可以选自二乙二醇、丙二醇、二丙二醇、甘油、双甘油、聚甘油、季戊四醇、三羟甲基丙烷、二乙醇胺、三乙醇胺、山梨糖醇、乙二胺、低聚二苯基甲烷二胺或甲苯二胺等中的任意一种。环氧化物例如可以选自环氧乙烷、环氧丙烷或环氧丁烷等中的任意一种。本发明一实施例中,聚醚多元醇的官能度例如为2~6,聚醚多元醇的数均分子量例如为300~1000。本发明一实施例中,室温下聚醚多元醇的粘度例如为100~1000mPa·s。
请参阅图1所示,在步骤S200中,在本发明一实施例中,环氧树脂例如可以选自双酚A型环氧树脂,且环氧化脂例如可以选自包括以下结构的化合物:
其中,式(1)中的n=1~2,且环氧值例如为0.41mol/100g~0.56mol/100g。本发明选用双酚A型环氧树脂,双酚A型环氧树脂中的刚性结构可为聚氨酯锚固剂提供较高强度。
请参阅图1所示,在步骤S300中,在本发明一实施例中,有机硅例如可以选自包括以下结构的化合物:
其中,式(2)中的Y为氨基或羟基,n=0~3,X为甲氧基或乙氧基。
请参阅图1所示,在步骤S300中,在本发明一实施例中,环氧树脂与有机硅的摩尔比例如为1:1,换算为质量份数,有机硅的质量份例如为3~23份,环氧树脂的质量份例如可以为2~20份。环氧树脂具有三维立体网状结构,其分子链间缺少滑动、表面能高、且环氧树脂中带有羟基,会使环氧树脂内应力较大、发脆、高温下易降解等。采用有机硅对环氧树脂进行改性,不仅能降低环氧树脂的内应力,还能增加环氧树脂的韧性、耐高温等性能。且有机硅的加入,使得体系中交联程度增强,进一步提高了固化后锚固体的强度。制得的改性环氧有机硅树脂分子链末端含有多个烷氧基硅烷基团,其较小的表面能可有效防止环氧树脂分子链间的缠结,降低了锚固剂的浆液粘度,制备的锚固剂具有良好的可注性,易于施工。
请参阅图1所示,在步骤S400中,在本发明一实施例中,将除水复合聚醚多元醇与环氧有机硅树脂均匀混合,得到混合组分。在本发明一实施例中,混合组分中除水复合聚醚多元醇的质量份数例如为90-110份,环氧有机硅树脂的质量份数例如为5~43份。进一步的,混合组分中除水复合聚醚多元醇的质量份数例如为100份。
请参阅图1所示,在步骤S500中,在本发明一实施例中,将除水复合聚醚多元醇与环氧有机硅树脂形成的混合组分,进一步与多异氰酸酯混合均匀,得到混合物,在此混合物中,异氰酸酯指数R(即异氰酸根与羟基的比值)为1.1,即多异氰酸酯的质量分数例如为94~104。在本发明一实施例中,多异氰酸酯例如可以为多苯基多甲基多异氰酸酯,且异氰酸根含量例如为30~32%,多异氰酸酯的官能度例如为2.7~2.8。由于改性环氧有机硅树脂的引入降低了浆液中单位质量下异氰酸根基团与羟基的反应量,从而可以降低聚氨酯锚固剂固化反应的放热温度。
请参阅图1所示,在步骤S600中,在本发明一实施例中,在混合物中加入有机锡与有机铋复配协同催化剂并充分反应,且有机锡与有机铋复配协同催化剂的质量份数例如为0~0.1份。在本发明一实施例中,有机锡与有机铋复配协同催化剂例如可以包括有机锡催化剂与有机铋催化剂,且有机锡与有机铋复配协同催化剂例如可以由有机锡催化剂与有机铋催化剂按摩尔比为1:1复配而制成。在本发明一实施例中,有机锡催化剂例如可以选自二月桂酸二丁基锡或辛酸亚锡等,有机铋催化剂例如可以选自醋酸铋或异辛酸铋等。
本发明还将上述制备方法制备得到的锚固剂制成锚固体,制备步骤如下:将制备的锚固剂浆液浇注入模具中固化,待浆液反应固化完成后,将锚固体从模具中取出,室温放置3天。现场施工时,将锚固剂通过中空锚杆的锚固段,打入预先钻好的锚孔内,增大锚固体与土层的粘结摩擦作用,增加锚固体的承压作用,将自由段的拉力传至岩体深处。
以下,通过引用实施例将更具体地解释本发明,这些实施例不应被理解为是限制性的。在与本发明主旨相一致的范围内,可以进行适当修改,其均落入本发明的技术范围内。
实施例1
步骤S100、聚醚多元醇的干燥,取100份聚醚多元醇,聚醚多元醇的平均官能度为3,数均分子量为350,粘度为350mPa·s,将聚醚多元醇在120℃、-0.1MPa条件下干燥2h,干燥完成后密封储存。
步骤S200、环氧树脂的干燥,将2份环氧树脂E51在110~120℃、-0.1MPa干燥1~2小时,冷却至室温。
步骤S300、环氧树脂的改性,在除水的环氧树脂E51中加入3份有机硅25℃反应3h,得到改性环氧有机硅树脂(ME51)。
步骤S400、向改性环氧有机硅树脂(ME51)加入100份除水的聚醚多元醇,得到A组分。
步骤S500、称取94份多亚甲基多苯基多异氰酸酯(PAPI),得到B组分。
步骤S600、锚固剂的制备,将A组分和B组分按异氰酸酯指数R为1.1的比例均匀混合后,加入0.08份有机锡与铋复配协同催化剂,再搅拌均匀让其自由反应,室温养护3天后进行性能测试。
对比例1
聚醚多元醇的干燥,取100份聚醚多元醇,聚醚多元醇的平均官能度为3,数均分子量为350,粘度为350mPa·s,将聚醚多元醇在120℃、-0.1MPa条件下干燥2h,干燥完成后密封储存。
称取100份除水的聚醚多元醇,得到A组分。
称取76.4份多亚甲基多苯基多异氰酸酯(PAPI),得到B组分。
锚固剂的制备,将A组分和B组分按异氰酸酯指数R为1.1的比例均匀混合后,加入0.08份有机锡与铋复配协同催化剂,再搅拌均匀让其自由反应,室温养护3天后进行性能测试。
实施例2
步骤S100、聚醚多元醇的干燥,取100份聚醚多元醇,聚醚多元醇的平均官能度为3,数均分子量为350,粘度为350mPa·s,将聚醚多元醇在120℃、-0.1MPa条件下干燥2h,干燥完成后密封储存。
步骤S200、环氧树脂的干燥,将8份环氧树脂E51在110~120℃、-0.1MPa干燥1~2小时,冷却至室温。
步骤S300、环氧树脂的改性,在除水的环氧树脂E51中加入10份有机硅,25℃反应3h,得到改性环氧有机硅树脂(ME51)。
步骤S400、向改性环氧有机硅树脂(ME51)加入100份除水的聚醚多元醇,得到A组分。
步骤S500、称取97份多亚甲基多苯基多异氰酸酯(PAPI),得到B组分。
步骤S600、锚固剂的制备,将A组分和B组分按异氰酸酯指数为1.1的比例均匀混合后,加入0.08份有机锡与铋复配协同催化剂,再搅拌均匀让其自由反应,放置3天后进行有关性能测试。
实施例3
步骤S100、聚醚多元醇的干燥,取100份聚醚多元醇,聚醚多元醇的平均官能度为3,数均分子量为350,粘度为350mPa·s,将聚醚多元醇在120℃、-0.1MPa条件下干燥2h,干燥完成后密封储存。
步骤S200、环氧树脂的干燥,将20份环氧树脂E51在110~120℃、-0.1MPa干燥1~2小时,冷却至室温。
步骤S300、环氧树脂的改性,在除水的环氧树脂E51中加入23份有机硅,25℃反应3h得到改性环氧有机硅树脂(ME51)。
步骤S400、向改性环氧有机硅树脂(ME51)加入100份除水的聚醚多元醇,得到A组分。
步骤S500、称取104份多亚甲基多苯基多异氰酸酯(PAPI),得到B组分。
步骤S600、锚固剂的制备,将A组分和B组分均匀混合后加入0.08份有机锡与铋复配协同催化剂,再搅拌均匀让其自由反应,放置3天后进行有关性能测试。
实施例4
步骤S100、聚醚多元醇的干燥,取100份聚醚多元醇,聚醚多元醇的平均官能度为3,数均分子量为350,粘度为350mPa·s,将聚醚多元醇在120℃、-0.1MPa条件下干燥2h,干燥完成后密封储存。
步骤S200、环氧树脂的干燥,将20份环氧树脂E44在110~120℃、-0.1MPa干燥1~2小时,冷却至室温。
步骤S300、环氧树脂的改性,在除水的环氧树脂E51中加入23份有机硅,25℃反应3h得到改性环氧有机硅树脂(ME44)。
步骤S400、向改性环氧有机硅树脂(ME44)加入100份除水的聚醚多元醇,得到A组分。
步骤S500、称取104份多亚甲基多苯基多异氰酸酯(PAPI),得到B组分。
步骤S600、锚固剂的制备,将A组分和B组分按异氰酸酯指数R为1.1的比例均匀混合后,加入0.08份有机锡与铋复配协同催化剂,再搅拌均匀让其自由反应,放置3天后进行有关性能测试。
实施例5
步骤S100、聚醚多元醇的干燥,取100份聚醚多元醇,聚醚多元醇的平均官能度为3,数均分子量为350,粘度为350mPa·s,将聚醚多元醇在120℃、-0.1MPa条件下干燥2h,干燥完成后密封储存。
步骤S200、环氧树脂的干燥,将8份环氧树脂E44在110~120℃、-0.1MPa干燥1~2小时,冷却至室温。
步骤S300、环氧树脂的改性,在除水的环氧树脂E44中加入10份有机硅,25℃反应3h得到改性环氧有机硅树脂(ME44)。
步骤S400、向改性环氧有机硅树脂(ME44)加入100份除水的聚醚多元醇,得到A组分。
步骤S500、称取97份多亚甲基多苯基多异氰酸酯(PAPI),得到B组分。
步骤S600、锚固剂的制备,将A组分和B组分按异氰酸酯指数R为1.1的比例均匀混合后,加入0.08份有机锡与铋复配协同催化剂,再搅拌均匀让其自由反应,放置3天后进行有关性能测试。
实施例6
步骤S100、聚醚多元醇的干燥,取100份聚醚多元醇,聚醚多元醇的平均官能度为3,数均分子量为350,粘度为350mPa·s,将聚醚多元醇在120℃、-0.1MPa条件下干燥2h,干燥完成后密封储存。
步骤S200、环氧树脂的干燥,将2份环氧树脂E51在110~120℃、-0.1MPa干燥1~2小时,冷却至室温。
步骤S300、环氧树脂的改性,在除水的环氧树脂E44中加入3份有机硅,25℃反应3h得到改性环氧有机硅树脂(ME44)。
步骤S400、向改性环氧有机硅树脂(ME44)加入100份除水的聚醚多元醇,得到A组分。
步骤S500、称取94份多亚甲基多苯基多异氰酸酯(PAPI),得到B组分。
步骤S600、锚固剂的制备,将A组分和B组分按异氰酸酯指数R为1.1的比例均匀混合后,加入0.08份有机锡与铋复配协同催化剂,再搅拌均匀让其自由反应,室温养护3天后进行有关性能测试。
表1各实施例中制备的锚固体的性能
性能指标 | 凝胶时间(s) | 压缩强度(MPa) | A组分粘度(mPa·s) |
实施例1 | 270±1 | 75±1 | 292±1 |
对比例1 | 360±1 | 78±1 | 350±1 |
实施例2 | 130±1 | 65±1 | 194.5±1 |
实施例3 | 50±1 | 58±1 | 161±1 |
实施例4 | 59±1 | 49±1 | 126±1 |
实施例5 | 150±1 | 57±1 | 155±1 |
实施例6 | 300±1 | 69±1 | 258±1 |
按照《树脂锚杆锚固剂》行业标准测试实施例1-6中制备的锚固体的性能。并利用标准钢锯与裁刀,择其固化物无表皮部分,避开气泡、裂缝、应力集中区裁成块状,以测试压缩强度。测试结果如表1所示。
由表1可知,在对比例1中,聚醚多元醇的粘度高达350mPa·s,粘度过高不利于后续的加工和注料等,且凝胶时间也较长,达到360s,大大降低施工效率。在实施例1-6中,引入环氧有机硅树脂后,聚醚多元醇与环氧有机硅树脂的混合浆液粘度降低至150~300mPa·s,用此方法制备的聚氨酯锚固剂,具有良好的流动性和可注性。且固化后得到的锚固体压缩强度可达65~100MPa,能满足锚固剂工程应用需求。凝胶时间也降为120-300s,锚固剂的快速凝胶能有效减少施工的时间。
综上所述,本发明提出一种低浆液粘度高锚固体强度的聚氨酯锚固剂及制备方法,选用双酚A型环氧树脂,其刚性结构为聚氨酯锚固剂提供较高强度。利用带氨基的有机硅烷与环氧树脂进行反应,制得的改性环氧树脂分子链末端含有多个烷氧基硅烷基团,可有效防止环氧树脂分子链间的缠结,降低了聚氨酯锚固剂的浆液粘度,聚氨酯锚固剂具有良好的可注性,易于施工。且有机硅的加入,增强体系中的交联程度,提高固化后锚固体的强度。本发明中以环氧树脂组份代替了部分的聚氨酯组份,环氧树脂固化反应缓慢,反应放热速率较低,同时环氧树脂的加入降低了聚氨酯固化反应的官能团数量,使得聚氨酯的固化反应放热量降低,锚固体芯部最高反应温度降低至125℃。
以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明,本领域技术人员应当理解,本申请中所涉及的发明范围,并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案,同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下,由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案,例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。
除说明书所述的技术特征外,其余技术特征为本领域技术人员的已知技术,为突出本发明的创新特点,其余技术特征在此不再赘述。
Claims (5)
1.一种低浆液粘度高锚固体强度的聚氨酯锚固剂,其特征在于,所述锚固剂至少包括以下组分:
其中,所述聚醚多元醇的官能度为2~6,数均分子量为300~1000,室温下粘度为100~1000mPa·s;所述环氧有机硅树脂通过2~20质量份的双酚A型环氧树脂和3~23质量份的有机硅反应获得,且所述双酚A型环氧树脂为包括以下结构式的化合物:
式(1)中的n=1~2,且环氧值为0.41mol/100g~0.56mol/100g;
所述有机硅为包括以下结构式的化合物:
式(2)中的Y为氨基或羟基,n=0~3,X为甲氧基或乙氧基。
2.根据权利要求1所述的一种低浆液粘度高锚固体强度的聚氨酯锚固剂,其特征在于,所述多异氰酸酯为多苯基多甲基多异氰酸酯,所述多异氰酸酯中异氰酸根含量为30~32%,所述多异氰酸酯的官能度为2.7~2.8。
3.根据权利要求1所述的一种低浆液粘度高锚固体强度的聚氨酯锚固剂,其特征在于,所述有机锡与有机铋复配协同催化剂包括有机锡催化剂与有机铋催化剂,所述有机锡催化剂与所述有机铋催化剂的摩尔比为1:1,所述有机锡催化剂为二月桂酸二丁基锡或辛酸亚锡,所述有机铋催化剂为醋酸铋或异辛酸铋。
4.根据权利要求1所述的一种低浆液粘度高锚固体强度的聚氨酯锚固剂,其特征在于,所述锚固剂固化后的压缩强度为65~75MPa。
5.一种制备如权利要求1-4任一项所述的低浆液粘度高锚固体强度的聚氨酯锚固剂的方法,其特征在于,至少包括以下步骤:
将聚醚多元醇在110~130℃、0.1MPa条件下干燥1~2小时,冷却至室温后密封保存备用,得到除水聚醚多元醇;
将环氧树脂在110~130℃、0.1MPa条件下干燥1~2小时,冷却至室温后密封保存备用,得到除水环氧树脂;
将所述除水环氧树脂加入有机硅,环氧树脂与有机硅等摩尔质量反应,在25℃温度下反应2~4小时,得到改性的环氧有机硅树脂;
将所述除水聚醚多元醇与所述环氧有机硅树脂均匀混合,得到混合组分;
将所述混合组分加入多异氰酸酯,控制转速,混合均匀,得到混合物;在所述混合物中加入有机锡与有机铋复配协同催化剂,控制转速,反应均匀,得到所述锚固剂。
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