[發(fā)明專利]一種高性能環(huán)保型單組份疏水性聚氨酯灌漿料及其制備方法

有效

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• 申請日: 2014-12-31
• 公開（公告）號: CN104592741A
• 公開（公告）日: 2015-05-06
• 發(fā)明（設計）人: 劉玉亭;孫德文;冉千平;楊沖;萬赟;李波;尹浩
• 申請（專利權）人: 江蘇蘇博特新材料股份有限公司
• 主分類號: C08L75/04
• 分類號: C08L75/04;C08L75/08;C08L75/14;C08K13/04;C08K7/26;C08G18/76;C08G18/69;C08G18/48;C08G18/42;C08G18/44;C08G18/12
• 代理公司: 南京天翼專利代理有限責任公司 32112
• 代理人: 游富英

技術領域

本發(fā)明屬于灌漿及防水堵漏材料領域，特別涉及一種高性能環(huán)保型單組份疏水性聚氨酯灌漿料及其制備方法。

背景技術

聚氨酯灌漿材料是一種新型高分子化學灌漿材料，具有滲透性佳、堵水效果好、粘結力強等多種優(yōu)異性能，已逐漸成為應用最為廣泛的化學灌漿材料之一，一般分為親水性（水溶性）和疏水性（油溶性）兩大類，其中疏水性聚氨酯灌漿材料的固結體強度大、抗?jié)B性強，相對于親水性聚氨酯灌漿材料來說堵水加固效果以及工程耐久性（親水性易于失水收縮）更好。

然而，目前使用的疏水性聚氨酯灌漿材料主流產品還存在著一些問題，主要表現(xiàn)為：其一，疏水性漿材遇水反應速率雖在300s以內，卻遠低于親水型產品（幾十秒即凝膠），堵水即時效率明顯低于后者，同時又因為擁有較高的成本，嚴重影響了客戶選擇該類材料時的信心，致使目前為止國內市場親水性仍然大于油溶性；其二，聚氨酯灌漿材料的耐久性取決于固結體的強度及干燥后的收縮率，疏水性漿材雖然不會像親水性漿材那樣失水后大體積收縮，但其體系中的惰性有機溶劑如丙酮、小分子苯類化合物等會增大固結體的干燥收縮率，部分廠家為追求成本低廉化，在產品中添加了大量的該類稀釋劑，致使疏水性漿材同樣存在工程復漏的隱患；其三，漿材固結體的耐酸堿鹽腐蝕性欠佳，長期處于惡略地質環(huán)境下的固結體易于過早老化降解，增大了工程復漏幾率。

在國內，當前對于疏水性聚氨酯灌漿料的開發(fā)，重點集中于對其成本降低和環(huán)保性提高等方面。中國專利CN102070761A、CN102093536A、CN103254403A以低分子量端羥基疏水性聚醚與多異氰酸酯制備出普通型單組份油溶性聚氨酯灌漿料，漿材中使用了小分子苯類及酮類等有害有機溶劑，降低了產品成本，但劣化了漿材的環(huán)保性和耐久性；對此，中國專利CN102492287A、CN102079862A、CN103030967A、CN103214823A分別使用不同種類的醚類、酯類等高沸點環(huán)保型溶劑或直接以增塑劑為稀釋劑，摒棄了傳統(tǒng)的易揮發(fā)性有毒有害有機溶劑，以提高產品環(huán)保性，制備環(huán)境友好型疏水性聚氨酯灌漿材料。以上發(fā)明漿材在環(huán)保性改進方面有一定的提升，但對于漿材實際使用時最為關鍵的基本性能—“與水反應速率（瞬時堵水效率）”和“工程耐久性（長期堵水效率）”的提升較少，針對于惡劣環(huán)境下大大提高漿材耐酸堿鹽腐蝕性的產品則更沒有見到。

發(fā)明內容

本發(fā)明旨在提供一種高性能環(huán)保型單組份疏水性聚氨酯灌漿料，通過在體系中添加多孔性填料，賦予疏水性漿材遇水吸水能力，解決了漿材因疏水性較強而界面親水性差的缺陷，通過對漿材分子結構的設計與調整，在保證其力學性能更加優(yōu)異的同時，使其具有較高的尺寸穩(wěn)定性和極佳的耐酸堿鹽性等優(yōu)異性能，極大程度上提高了產品的耐酸堿鹽腐蝕性和工程耐久性。

本發(fā)明的具體技術方案如下：

一種高性能環(huán)保型單組份疏水性聚氨酯灌漿料，按照重量份數(shù)計包括如下物質：

聚氨酯預聚體?????????????????????100份

硅藻土粉體??????????????????????1~10份

聚氨酯增塑劑????????????????????5~30份

環(huán)保型增塑劑????????????????????5~25份

環(huán)保型溶劑?????????????????????10~35份

泡沫穩(wěn)定劑??????????????????????2~10份

催化劑??????????????????????????0.2~2份

儲存穩(wěn)定劑??????????????????????0~0.2份；

所述聚氨酯預聚體由含羥基類化合物與異氰酸酯反應制得，其異氰酸根含量為20~25%。

所述異氰酸酯優(yōu)選為多苯基多亞甲基多異氰酸酯。

所述含羥基類化合物按照重量份數(shù)計包括如下物質：聚合物多元醇100份，聚四亞甲基醚二醇3~17份，端羥基聚丁二烯3~17份，端羥基聚環(huán)氧氯丙烷3~17份。含羥基類化合物采用上述物質的好處是：在聚醚鏈段極性小，醚鍵水解穩(wěn)定性好，耐堿性能突出；使用一定量的芳香族聚酯多元醇或聚碳酸酯多元醇可提高軟段的耐酸堿性能；PPG鏈段耐水解性和耐氧化性能均不如PTMG軟段（如聚四亞甲基醚二醇）；在聚氨酯軟段結構中引入吸電子基團（-Cl），如使用端羥基聚環(huán)氧氯丙烷，可保護醚鍵的α氫，改善聚醚結構的耐酸堿性能。