[發明專利]一種用于填充橋梁調高支座的聚氨酯樹脂及其制備方法和施工方法

有效

• 申請號: 201410085642.6
• 申請日: 2014-03-03
• 公開（公告）號: CN103833953A
• 公開（公告）日: 2014-06-04
• 發明（設計）人: 陳戰有;韋永繼;王亞萌;周文英
• 申請（專利權）人: 黎明化工研究設計院有限責任公司
• 主分類號: C08G18/75
• 分類號: C08G18/75;C08G18/66;C08G18/48;C08G18/32;C08G18/10;C08L75/08;E01D19/04;E01D21/00
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技術領域

本發明涉及高分子材料技術領域，特別涉及一種可以用于填充橋梁調高支座的聚氨酯樹脂。

背景技術

橋梁調高支座是安裝在橋梁和橋墩之間，用于填補縫隙，平衡橋墩受力的一種裝置。根據實際需要，橋梁調高支座的調高類型有多種方式，其中利用填充橡膠材料來實現支座調高是新發展起來的一種調高方式。該種方式是將液體的填充橡膠，通過放置于地面的高壓灌漿泵輸送到橋墩上的跳高支座中，液體橡膠材料固化后成為有一定性能的固體填充橡膠材料，既具有填充支座的效能，又能減緩橋梁附加給支座的沖擊力，起到減震緩沖的作用。

這種用途的填充橡膠樹脂具有以下的特點：一是滿足調高支座施工工藝的要求。調高支座的施工是間歇過程，每填充一定量的橡膠，就要計算橋墩受力和變形余量等參數，根據該參數大小，繼續進行填充施工，該過程漫長而且不可控制，這就要求填充橡膠要有足夠長的液體存在狀態。二是填充橡膠在液體狀態下，在相當長的時間內，其粘度也要足夠小，以便于高壓灌漿泵的輸送要求，粘度太大，容易堵塞灌漿泵，造成泵體的破壞。三是樹脂固化成固體以后具有適當的硬度，以滿足減震緩沖的需求。四是固化后的樹脂要有較好的拉伸強度，以滿足支座的豎向剛度要求。目前，國外采用的填充樹脂多為液體硅橡膠，該樹脂固化后拉伸強度較差，且價格昂貴，在國內難以大量應用。

CN101768249A公開了一種注入固化式調高支座用填充樹脂及其制備方法。該專利中描述的聚氨酯樹脂A、B組分混合粘度增加很快，可混合時間為僅為5-10min，適用期最長40min，固化時間最長90min，混合物料以較低粘度的液體狀態存在的時間短，實際施工中容易堵塞傳輸的灌漿泵，也容易混合不均勻，從而影響填充聚氨酯的性能。

發明內容

本發明要解決的第一個技術問題是提供一種用于填充橋梁調高支座的聚氨酯樹脂。該樹脂組分混合后允許攪拌時間長，粘度增長較慢，適用期長，固化物強度高，硬度適中。

本發明要解決的第二個技術問題是提供一種該聚氨酯樹脂的制備方法。

本發明要解決的第三個技術問題是提供一種該聚氨酯樹脂的施工方法。

本發明用于填充橋梁調高支座的聚氨酯樹脂由A，B兩組分組成，A組分為預聚體組分，由聚醚多元醇和異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)組成，按重量計二者比例為100∶14.6～41；B組分為固化劑組分，由芳香族二胺類擴鏈劑和選擇性使用降粘劑組成，二者重量比為100∶0～70.5；A，B組分以重量比100∶7～36混合室溫固化而成聚氨酯樹脂，其中聚醚多元醇為端伯羥基含量大于70％的聚醚二元醇、聚醚三元醇或其摻混物；聚醚多元醇25℃時粘度小于1300mPa·s；聚醚多元醇的數均分子量為1000-6000，優選3000-5000。

本發明的聚氨酯樹脂中，B組分中所使用的芳香族二胺類擴鏈劑是3，5-二甲硫基甲苯二胺、2，4-二氨基-3-甲硫基-5-丙基甲苯、2，4-二氨基-3，5-二甲硫基氯苯、4，4′-雙仲丁氨基二苯基甲烷、1，4-雙仲丁氨基苯等中的一種或多種的混合物；所使用的降粘劑為鄰苯二甲酸酯類、脂肪族二酸酯類、苯甲酸二醇酯類及磷酸酯類等中的一種或多種。

本發明的填充橋梁調高支座的聚氨酯樹脂具有以下性能：

1.A、B組分混合后允許攪拌時間可以達到90min，能使兩個組分充分有效混合，避免混合不均勻的現象，保證了材料性能的均一穩定。

2.A，B組分混合后，粘度增長較慢，90min內其25℃的旋轉粘度不超過6500mPa·s，可以滿足高壓灌漿泵傳送的需求。

3.室溫固化后的聚氨酯樹脂20d后拉伸強度可達5.5-9.0MPa，硬度為邵氏45-75A。

用于填充橋梁調高支座的聚氨酯樹脂的制備方法，包括以下步驟：

(1)A組分??在反應器中加入水含量小于0.2％的聚醚多元醇和異佛爾酮二異氰酸酯，85～90℃反應4～6h，得到NCO含量3％～8％的預聚體；

(2)B組分??芳香族二胺類擴鏈劑與水含量小于0.2％的降粘劑充分混合。

用于填充橋梁調高支座的聚氨酯樹脂的施工方法，包括以下步驟：

A、B組分在室溫下混合，保持攪拌狀態，最長可攪90min，通過高壓泵從注入口填充到調高調高支座中，室溫固化20天以上。