[發(fā)明專利]端異氰酸酯灌漿材料預(yù)聚體及其制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110302505.X
• 申請日: 2011-10-09
• 公開（公告）號: CN103030772A
• 公開（公告）日: 2013-04-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 宣理靜;宋虹霞;鈕雅芬;羅宏;鄭銀才
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油化工集團公司
• 主分類號: C08G18/76
• 分類號: C08G18/76;C08G18/73;C08G18/48
• 代理公司: 上海東方易知識產(chǎn)權(quán)事務(wù)所 31121
• 代理人: 沈原

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種端異氰酸酯灌漿材料預(yù)聚體及其制備方法。

背景技術(shù)

聚氨酯灌漿材料因其優(yōu)越的性能，在水利、水電、隧道、地鐵、礦山、人防、工業(yè)及民用建筑等工程中得到越來越廣泛的應(yīng)用，特別是在工程建設(shè)中的基礎(chǔ)加固、堵漏止水、帷幕防滲和裂縫修補等方面。

文獻CN92106672.4公開了一種制備聚氨酯型灌漿材料的方法，是用異氰酸酯殘液和羥基化合物分別為兩個組分，按比例直接均勻混合后進行灌漿，室溫固化后使用，羥基化合物組分可以單獨一個成分使用，也可以它為主體再添加各種助劑或添加劑共用，這些羥基化合物可以是聚醚、聚酯、聚丁二烯、醇酸樹脂、聚丙烯酸樹脂等。

文獻CN200810052170.9公開了一種聚氨酯化學(xué)灌漿單液灌漿化學(xué)材料的制備方法，但是其制備過程分為三個步驟，首先制備端羥基聚氨酯預(yù)聚體，然后以此為原料制備親水性聚氨酯預(yù)聚體，最后向步驟2中的親水性聚氨酯預(yù)聚體中加入稀釋劑、泡沫穩(wěn)定劑、催化劑和增塑劑攪拌均勻制成。流程長，過程復(fù)雜，且產(chǎn)品中含有大量的(20％以上)低沸點溶劑丙酮，且丙酮為限制性化學(xué)品，不僅使產(chǎn)品的使用安全性能大打折扣，也給生產(chǎn)廠家原料采購和產(chǎn)品運輸提出了極高的資質(zhì)要求。

文獻CN200910101168.0公開了一種高閃點(閃點＞100℃)環(huán)保型的水溶性聚氨酯化學(xué)灌漿材料。其特征是由異氰酸酯、親水性聚醚、增塑劑以及高沸點復(fù)合溶劑(復(fù)合脂肪酸酯的混合物)和泡沫穩(wěn)定劑組成。適用于大壩及其他建筑物基礎(chǔ)防滲處理，地鐵、隧道涌水處理等。該制備過程最后溶劑的加入需要在預(yù)聚體反應(yīng)結(jié)束后加入高沸點溶劑和泡沫穩(wěn)定劑。

由上可見，現(xiàn)有技術(shù)中預(yù)聚體法聚氨酯灌漿材料均需要加入丙酮、二甲苯等低閃點易燃溶劑和對環(huán)境、人體毒害大的增塑劑進行稀釋，以此改善漿材的流動擴散性能。由于含有低閃點易燃液體，一般閃點均低于61℃，因此對施工現(xiàn)場的防火要求非常高，稍有不慎就會釀成重大事故。再者由于這些溶劑、增塑劑本身具有較強的揮發(fā)性和毒性，對于地鐵、隧道、涵洞等地下工程中的人員健康構(gòu)成極大地威脅。同時國內(nèi)對易燃液體運輸標(biāo)準(zhǔn)要求極高，需要專門的危險品運輸車運輸，無疑增加了企業(yè)的運營成本，而且潛在的危險性也大。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題之一是現(xiàn)有技術(shù)中預(yù)聚體法聚氨酯灌漿材料均需加入溶劑和增塑劑進行稀釋，從而導(dǎo)致的聚氨酯灌漿材料運輸、施工應(yīng)用中的安全、環(huán)保問題，提供一種新的端異氰酸酯灌漿材料預(yù)聚體。用該灌漿材料預(yù)聚體制得的灌漿材料，具有高閃點、氣味低、毒性低、安全性好的特點。本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題之二是提供一種與解決技術(shù)問題之一相對應(yīng)的端異氰酸酯灌漿材料預(yù)聚體的制備方法。

為解決上述技術(shù)問題之一，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：一種端異氰酸酯灌漿材料預(yù)聚體，其特征在于所述預(yù)聚體中NCO的重量百分含量為15～28％。

上述技術(shù)方案中，所述預(yù)聚體中NCO的重量百分含量優(yōu)選范圍為＞22～28％。

為解決上述技術(shù)問題之二，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：一種所述端異氰酸酯灌漿材料預(yù)聚體的制備方法，以異氰酸酯化合物和聚醚多元醇為反應(yīng)原料，在惰性氣體保護下，在反應(yīng)溫度為50～90℃條件下，反應(yīng)原料與酸性催化劑接觸0.5～6小時，制得所述端異氰酸酯灌漿材料預(yù)聚體；其中，所述酸性催化劑選自苯甲酰氯或磷酸，酸性催化劑的用量為反應(yīng)原料重量的0.05～3‰。

上述技術(shù)方案中，所述異氰酸酯化合物選自甲苯二異氰酸酯、二苯基甲烷二異氰酸酯、二苯基亞甲基二異氰酸酯、六次甲基二異氰酸酯或多亞甲基多苯基多異氰酸酯中的至少一種。所述聚醚多元醇選自二官能度聚醚多元醇、三官能度聚醚多元醇和聚醚交聯(lián)劑的混合物；混合物中，二官能度聚醚多元醇、三官能度聚醚多元醇和聚醚交聯(lián)劑的重量比為(16～18)∶(6～10)∶(1～3)。其中，所述二官能度聚醚多元醇優(yōu)選方案為以丙二醇為起始劑、環(huán)氧丙烷開環(huán)聚合產(chǎn)品，羥值為54～120mgKOH/g；所述三官能度聚醚多元醇優(yōu)選方案為以甘油為起始劑、環(huán)氧丙烷開環(huán)聚醚，或者環(huán)氧丙烷與環(huán)氧乙烷共聚醚，羥值優(yōu)選范圍為26～60mgKOH/g，更優(yōu)選范圍為30～50mgKOH/g；所述聚醚交聯(lián)劑亦為一種三官能度聚醚多元醇，其羥值優(yōu)選范圍為150～600mgKOH/g。反應(yīng)溫度優(yōu)選范圍為75～85℃，反應(yīng)時間優(yōu)選范圍為2～4小時，酸性催化劑的用量優(yōu)選范圍為反應(yīng)原料重量的0.1～2‰。