[發明專利]環保型聚氨酯灌漿材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201410072942.0
• 申請日: 2014-03-03
• 公開（公告）號: CN103865023A
• 公開（公告）日: 2014-06-18
• 發明（設計）人: 楊小波
• 申請（專利權）人: 晉江市閩高紡織科技有限公司
• 主分類號: C08G18/48
• 分類號: C08G18/48;C08G18/10;C08L75/08
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技術領域

本發明屬于防水堵漏技術，提出了一種聚氨酯化學灌漿材料及制備方法。

背景技術

聚氨基甲酸酯,簡稱為聚氨酯。英文名是polyurethane，簡稱為PU。在高分子結構的主鏈上含有很多的氨基甲酸酯基團（—NHCOO—）的大分子聚合物統稱為聚氨酯，它是由有機二異氰酸酯或多異氰酸酯與二羥基或多羥基的化合物加聚而成的。聚氨酯材料是一類用途非常廣泛的工程材料，它的工業化的生產大多是由有機異氰酸酯和多種含有端羥基的化合物反應而制備得到的。根據實際生產中所選擇應用的官能基團的不同或者加工方法的不同，能制備出來作用功能不同、表現方式也各不相同的聚氨酯工業產品。聚氨酯合成材料的形態多種多樣，有非常柔軟以及十分堅硬的泡沫塑料，耐腐蝕的涂料、油漆，耐磨性能良好的彈性體，合成皮革、涂層樹脂，高回彈性的彈性纖維，粘結性能優異的密封膠和膠粘劑等等，逐步地形成了一個具有優異性能并且十分重要的新型的人造合成材料系列。隨著聚氨酯材料產品研究制造和應用技術的不斷發展，該高分子聚合物已經變成了從人們的日常生活到工農業的生產，從文體醫療器械到航天飛行器制造等各領域中不可或缺的材料，被廣泛地應用于居室用品、服裝織物、醫療器械、電子元件、石油化工、汽車制造、土木建筑、交通運輸、礦山用品、航空、農業等許多領域。

聚氨酯化學灌漿材料是一種防滲堵漏能力較強、固結強度較高的防滲固結材料,是由多異氰酸酯和多羥基化合物反應而成的聚氨基甲酸酯類的高聚物,簡稱聚氨酯。由于漿液中含有未反應的端異氰酸基團,當把聚氨酯漿液注入到多孔性的建筑物或疏松地基中時,該基團一經與水接觸,就發生擴鏈、脫氣、支化及交聯反應,在建筑物縫隙或地基的土壤顆粒的孔隙間最終生成不溶于水的凝膠狀固結體,在凝膠體中含有大量極性基團,與土顆粒及建筑物縫隙(巖石、混凝土等)表面有強的親合力,粘結強度大,從而堵塞了縫隙,起到了防滲堵漏和加固地基的作用。反應中生成的二氧化碳,在不能逸出的情況下,將使凝膠體體積膨脹,產生較大的膨脹壓力,一方面推動漿液向疏松地層的孔隙、裂縫深處擴散,另一方面促使漿液與土顆粒或建筑物縫隙表面形成較強的結合,這樣加大了漿液的擴大范圍,也增強了堵漏防滲效果。漿液還有遇水不易被稀釋和沖出、膠凝時間可以控制等特點,可廣泛應用于各種土建與水利工程的防水堵漏、地基加固、土壤穩定及探礦鉆井、石油開采等諸多方面。

水溶性聚氨酯能與水以各種比例混合成乳濁液,并與水反應生成含水凝膠體,由于分子鏈中親水基團的存在,使其具有表面活性作用,從而對裂隙的浸透性好,比油溶性聚氨酯有更大的滲透半徑。本文主要針對某工程需要,研究了不同種類的外摻材料對漿液性能的影響,為其工程應用提供技術資料。

近年來，隨著國家環保政策力度的不斷加大，各種環保型材料的開發成為市場熱點，聚氨酯灌漿材料也朝著環保和無害化方向發展。目前，我國市場上普遍存在的聚氨酯灌漿材料為丙酮體系，由于丙酮的閉杯閃點為-20℃、開杯閃點為-10℃，沸點僅為56.2℃，是一種不折不扣的易燃易爆化學危險品，且是易制毒品的原料之一，每次購買丙酮須辦理準購證，運輸又要辦理危化品、易制毒品運輸營運證，不僅提高了安全管理要求，而且增加了成本。因此，摒棄丙酮的高固含量環境友好型聚氨酯灌漿材料成了近期業內開發研究的重點。本文從原料的選擇、材料的合成及性能討論等方面，研究了高固含量環境友好型聚氨酯灌漿材料的制備。

發明內容

發明需要解決的技術問題在于克服現有技術的缺陷，提供一種阻燃補強型聚氨酯灌漿材料，它不僅具有現有產品的所有性能，而且泡沫體的抗壓強度也有所提高，尤其適用于需要泡沫體起支撐作用的施工環境，且還具有良好的阻燃性、油溶性性能等。?

為解決上述問題，本發明是通過以下技術方案來實現的：?

一種環保型的聚氨酯灌漿材料，其制備過程包括以下步驟：

制備預聚體：在無氧和無水條件下，將聚醚多元醇、緩凝劑混合，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℃后加入端羥基預聚體，78～85℃溫度下，進行聚合反應2～3小時，控制預聚體的-NCOwt％檢測其中的-NCO含量，至-NCO含量在5.6％～6.0％時，停止反應，冷卻至室溫；所述的聚醚親水性聚醚多元醇為官能度為2~6、EO/PO值為99/1~60/40、數均分子量為1000~12000的親水性聚氧化丙烯-氧化乙烯多元醇，異氰酸酯中異氰酸根與親水性聚醚多元醇中羥基的摩爾比為1：0.1~1：0.95，