[發明專利]一種聚氨酯灌漿材料及其制備方法

無效

• 申請號: 201310132821.6
• 申請日: 2013-04-17
• 公開（公告）號: CN103214823A
• 公開（公告）日: 2013-07-24
• 發明（設計）人: 鄭先軍;李紅英
• 申請（專利權）人: 北京東方雨虹防水技術股份有限公司;上海東方雨虹防水技術有限責任公司;徐州臥牛山新型防水材料有限公司
• 主分類號: C08L75/08
• 分類號: C08L75/08;C08K5/12;C08G18/76;C08G18/66;C08G18/48
• 代理公司: 北京方圓嘉禾知識產權代理有限公司 11385
• 代理人: 高萍

技術領域

本發明涉及聚氨酯灌漿材料，屬于建筑材料領域。

背景技術

聚氨酯材料是目前化學灌漿材料中產品種類最多、適用范圍最廣、用量最大的一類灌漿材料，總體來說按照材料特性可以分為兩種：親水型（水溶性）和疏水性（油溶性），親水型聚氨酯灌漿材料主要以多異氰酸酯與高分子量多官能度親水型聚醚多元醇聚合，為了保證低粘度，異氰酸酯多選用TDI，然后加入親水型溶劑配制而成，此類產品其含有較多游離TDI，環保性能較差；疏水性聚氨酯灌漿材料主要以多異氰酸酯和普通聚醚多元醇聚合，配以溶劑或增塑劑及其他助劑而成，強度視聚醚多元醇分子量可在很寬范圍類調節。另一種分類方法是按組份來分，分為單組份和雙組份。單組份聚氨酯灌漿材料具有使用方便的優勢，但為了保證較低的粘度，通常使用兩官能度或者分子量相對較高的聚醚多元醇為原料，這決定了單組份聚氨酯灌漿材料大部分為柔彈性材料，而雙組份聚氨酯灌漿材料可以提供強度很高的材料，但是使用前需要配制，不太方便。

中國發明專利CN101220203A公開了一種親水型聚氨酯灌漿材料及其制備方法，采用兩步法生產預聚物，并以甲苯二異氰酸酯或二苯甲烷二異氰酸酯等為原料，丙酮或環己酮為溶劑；中國發明專利CN101613454A公開了一種高閃點環保型的水性聚氨酯灌漿材料，使用TDI或MDI等為異氰酸酯原料，分子量為5000-1000的三官能度或四官能度親水性端羥基聚醚為多元醇原料，使用高閃點復合溶劑為稀釋體系；中國發明專利CN101649040A公開了一種高閃點阻燃型的油溶性聚氨酯灌漿材料，其特征是使用TDI或MDI等為原料，與聚醚化合物反應形成預聚體，并采用高沸點復合溶劑及磷酸種類化合物為高效阻燃劑，并最終得到了硬質泡沫固結體的聚氨酯灌漿材料，固結體抗壓強度高達10MPa；中國發明專利CN102079862A公開了一種單組份油溶性聚氨酯灌漿材料及其原料和制備方法，使用MDI或PAPI為原料，與分子量在400-4000端羥基聚醚多元醇按照一定的工藝預聚，配以增塑劑和助劑，得到一種高固含量不含溶劑和游離TDI的環保型聚氨酯灌漿材料，具有一定的強度和一定的伸長率。

但是上述產品都面臨一種比較明顯的問題，作為灌漿材料這些產品粘度較高，通常會殘留游離TDI和低沸點添加劑，對環境構成一定危害。

發明內容

針對現有技術的缺陷，本發明公開了一種聚氨酯灌漿材料，通過原料和組成改進，并輔之以優化的制備方法，從而提供了低粘度環保型聚氨酯灌漿材料，彈性高，無任何游離TDI和低沸點添加劑，安全環保。

為實現上述目的，本發明是通過下述技術方案實現的：

一種聚氨酯灌漿材料，是一種單組份聚氨酯預聚體材料，包含如下組分：預聚物，由聚醚多元醇、多異氰酸酯在擴鏈劑作用下形成；增塑劑、催化劑。

在上述成分中，預聚物是聚醚多元醇、多異氰酸酯在擴鏈劑作用下使分子鏈擴展、分子量增大從而形成，在本發明中，所述的擴鏈劑優選為小分子醇類擴鏈劑，包括但不限于如乙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、己二醇中、三羥甲基丙烷等的一種和/或一種以上的混合物。

在本發明中，各成分的用量可以根據需要進行適當的調節，為了防止原料反應不完全、反應效率低等問題，優選的，其中各成分的用量為，以質量百分比計：20～50%聚醚多元醇、20～50%二異氰酸酯、不高于10%的擴鏈劑、10～30%的增塑劑、1～10%催化劑。

為了使產品具有其他方面的性能，例如便于保存、不易變質、長期穩定性更好等，本發明的聚氨酯灌漿材料還包含有助劑，所述的助劑包括但不限于抗氧劑、表面活性劑、穩定劑等中的一種和/或一種以上的混合物。所述的此類助劑通常為本領域技術人員所周知，本發明不做贅述；所述助劑用量，以質量百分比計，不高于10%。

上述技術方案通過對聚氨酯預聚體結構的設計，擴鏈劑、增塑劑的選擇以及調整配比，組成的單組份灌漿材料無任何易揮發溶劑，對環境友好，粘度低，使用快捷方便，有很好的彈性。

相應的，本發明提供了上述灌漿材料的制備方法，包括下述步驟：

取所需質量的各原料，在夾層反應釜內，先按配比依次加入聚醚多元醇和增塑劑，在溫度為110～120℃，真空度為-0.1MPa的條件下脫水2～3小時，降溫至60℃，加入擴鏈劑和異氰酸酯，繼續升溫至70～85℃，反應1～2小時，降溫至30℃以下，根據需要加入助劑，攪拌均勻后出料，過濾充氮氣密封包裝。