[發明專利]一種環境友好型疏水性聚氨酯灌漿材料的制備方法

有效

• 申請號: 201110388981.8
• 申請日: 2011-11-30
• 公開（公告）號: CN102492287A
• 公開（公告）日: 2012-06-13
• 發明（設計）人: 董建國;馬立青;于鵬程;王振波;杜輝
• 申請（專利權）人: 上海東大化學有限公司
• 主分類號: C08L75/08
• 分類號: C08L75/08;C08G18/66;C08G18/48;C08G18/12;E01D19/08;E02B3/16;E02D31/02;E21D11/38
• 代理公司: 青島發思特專利商標代理有限公司 37212
• 代理人: 傅玉英

技術領域

本發明是一種環境友好型疏水性聚氨酯灌漿材料的制備方法，屬于聚氨酯的組合物。

背景技術

聚氨酯灌漿材料自上世紀60年代問世以來，以其獨特的化學結構和粘接性能，遇水迅速引發交聯反應，并在灌注壓力和發泡反應產生的二氧化碳氣體的壓力下，進入墻體會巖壁的細微裂縫，填充縫隙，并迅速與待處理的巖壁或混凝土墻體材料固化粘結為一體，封堵滲漏通道。具有優異的防滲、堵漏、填充、加固功能。因此，在鐵路、公路隧道、橋梁工程，港口碼頭建設，水力電力設施，礦產資源開采，河堤支護工程，地下、水下建筑等諸多領域得到廣泛應用。

聚氨酯灌漿材料分為疏水性聚氨酯灌漿材料和親水性聚氨酯灌漿材料兩種。其中疏水性聚氨酯灌漿材料，粘結強度高，性能優于親水性聚氨酯灌漿材料。但是配方中需要加入有機溶劑，現有技術中的疏水性聚氨酯灌漿材料常用的溶劑有丙酮、甲苯、二甲苯等。甲苯和二甲苯具有刺激性氣味，毒性較大，對施工人員及環境都有一定的負面影響，同時這三種有機溶劑的閃點都＜60℃，屬于易燃危險化學品，給生產、運輸、使用各環節帶來燃燒、爆炸、中毒等諸多不安全因素。而且對人類賴以生存的自然環境造成污染。

發明內容

本發明的目的在于避免上述現有技術中的不足之處，而提供一種不含易燃、易爆、有毒溶劑，灌漿使用性能及粘結強度等技術指標依然優異的環境友好型疏水性聚氨酯灌漿材料的制備方法。

本發明的目的可以通過如下措施來達到：

本發明的環境友好型疏水性聚氨酯灌漿材料的制備方法，其特征在于由如下以重量份數計的原料組成：

所述聚氨酯預聚體的-NCO?wt％含量為20～35％，聚氨酯預聚體由異氰酸酯與聚醚多元醇及擴鏈劑反應制得；包括如下操作步驟：

①.聚氨酯預聚體制備

按照擬定配方，分別準確稱取聚醚多元醇和擴鏈劑，投入反應釜中，攪拌下，進行負壓脫水脫氣處理1.5～3小時，降溫至10～42℃后，按照擬定配方加入異氰酸酯，78～85℃溫度下，進行聚合反應2～3小時，控制預聚體的-NCOwt％含量在20～35％之間為反應終點；

②.降溫，加入助劑

在步驟①制備的聚氨酯預聚體中，按照擬定配方加入高沸點混合溶劑，攪拌下充分溶解后，再加入緩聚劑、表面活性劑、催化劑、增塑劑，攪拌混合均勻；

③質量檢驗、包裝

取樣、質量檢驗，合格后包裝。

按照以上方法制備的環境友好型疏水性聚氨酯灌漿材料，質量指標如下：固含量≥wt94％；固化時間加入5％水后的固化時間25℃?300～365s；粘度25℃?240～260mPa·s；發泡率≥2500％；抗壓強度≥15MPa。

本發明的原料聚醚多元醇為上海東大化學有限公司自制，異氰酸酯、脂肪族多元醇、高沸點有機溶劑、緩聚劑、表面活性劑、催化劑、增塑劑皆市售可得。其中多亞甲基多苯基多異氰酸酯PAPI為煙臺萬華聚氨酯股份有限公司的PM-200。二苯基甲烷-4，4’-二異氰酸酯MDI為煙臺萬華聚氨酯股份有限公司的MDI-100。

本發明的環境友好型疏水性聚氨酯灌漿材料的制備方法，摒棄了常規的丙酮、甲苯、二甲苯等低沸點、低閃點有機溶劑，選擇了高沸點、高閃點的醚類溶劑，降低了對施工人員和環境的負面影響。

本發明的目的還可以通過如下措施來達到：

本發明的環境友好型疏水性聚氨酯灌漿材料的制備方法，所述異氰酸酯選自多亞甲基多苯基多異氰酸酯PAPI和二苯基甲烷-4，4’-二異氰酸酯MDI中的一種或兩種組合。

本發明的環境友好型疏水性聚氨酯灌漿材料的制備方法，所述聚醚多元醇是官能度2～4且數均分子量為300～5000的聚醚多元醇。

本發明的環境友好型疏水性聚氨酯灌漿材料的制備方法，所述擴鏈劑是小分子脂肪族多元醇，具體為乙二醇、丁二醇和三羥甲基丙烷中的一種或其任意兩種以上組合。

本發明的環境友好型疏水性聚氨酯灌漿材料的制備方法，其所述高沸點溶劑選自醚類溶劑，具體為二甘醇二甲醚、二甘醇二乙醚、乙二醇二乙醚中的一種或其任意兩種以上組合。

本發明的環境友好型疏水性聚氨酯灌漿材料的制備方法，所述緩聚劑是磷酸或苯甲酰氯。

本發明的環境友好型疏水性聚氨酯灌漿材料的制備方法，所述表面活性劑是水溶性硅油、聚乙烯基吡咯烷酮、吐溫80中的一種或其任意兩種以上組合。