[發明專利]聚氨酯類組合物和聚氨酯類復合材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201810723593.2
• 申請日: 2018-07-04
• 公開（公告）號: CN110684165B
• 公開（公告）日: 2021-10-26
• 發明（設計）人: 張棟;梁文斌;卓錦德;董陽;王珂
• 申請（專利權）人: 國家能源投資集團有限責任公司;北京低碳清潔能源研究院
• 主分類號: C08G18/48
• 分類號: C08G18/48;C08G18/42;C08K7/14;C08K7/06;C08K7/10;C08K7/26;C08K3/34;C08K3/36;C08K3/22;C08L75/08;C08L23/12
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 劉依云;喬雪微

本發明涉及加固材料領域，公開了一種聚氨酯類組合物和聚氨酯類復合材料及其制備方法。所述聚氨酯類組合物包含A組分、B組分和C組分，A組分、B組分和C組分的重量比為1：0.7?0.95：0.01?0.4；A組分含有堿性溶液、催化劑和纖維；B組分含有多異氰酸酯預聚體和增溶劑；C組分含有硅鋁材料。本發明的聚氨酯類組合物在固化過程中具有較低的最高反應溫度，得到的所述聚氨酯類復合材料不僅具有較高的抗壓強度，還具有較高的抗拉強度，可廣泛的應用于大壩基坑加固處理等。

技術領域

本發明涉及加固材料領域，具體涉及一種聚氨酯類組合物，由該組合物制得的聚氨酯類復合材料，以及所述聚氨酯類復合材料的制備方法。

背景技術

目前常用于大壩基坑加固處理、煤礦煤巖體加固、防滲堵漏、道路路基承載填充的材料，基于安全生產的考慮，需要具有高抗壓強度；同時考慮到材料制備過程中的安全性問題，還需要具有低的最高反應溫度。

US3607794A公開了多異氰酸酯和堿金屬硅酸鹽溶液的反應過程，闡述了不同反應比例對于固結體的性能影響。然而，該方法得到的材料在制備過程中安全性較差，力學性能也難以滿足加固材料的要求。

CN10511411A公開了一種環氧改性聚氨酯-水玻璃復合注漿材料，其由A組分和B組分組成，組分A包含液體硅酸鈉水玻璃、增溶劑和催化劑；組分B包含多異氰酸酯預聚體、環氧活性增韌劑。該材料形成的固化物具有較好的抗壓強度、粘結強度和抗剪強度。

CN103554408A公開了一種聚乙烯醇纖維增強的聚氨酯注漿加固材料及其制備方法，由組分A和組分B混合后進行注漿加固，組分A包含異氰酸酯預聚體、阻燃劑、抗靜電劑；組分B包含聚醚多元醇、催化劑、聚乙烯醇纖維。該方法提高了加固材料的抗拉強度、抗壓強度。

以上公開的方法使所形成的加固材料本身在抗壓或抗剪強度等方面性能得到一定程度改善，但并未考慮或解決材料在制備過程中的安全問題，因此仍需研發一種能夠同時兼具高抗壓強度、抗拉強度和低的最高反應溫度的聚氨酯類加固材料，來提高其市場應用價值。

發明內容

本發明的目的是為了克服現有技術存在的上述問題，提供一種聚氨酯類組合物和聚氨酯類復合材料及其制備方法，該組合物具有低的最高反應溫度，所制備的復合材料兼具高抗壓強度和抗拉強度。

根據本發明的第一方面，本發明提供了一種聚氨酯類組合物，該組合物包含A組分、B組分和C組分，A組分、B組分和C組分的重量比為1：0.7-0.95：0.01-0.4；

A組分含有堿性溶液、催化劑和纖維，以A組分的重量為基準，所述堿性溶液的含量為80-99.1重量％，所述催化劑的含量為0.8-15重量％，所述纖維的含量為0.1-5重量％；

B組分含有多異氰酸酯預聚體和增溶劑，以B組分的重量為基準，所述多異氰酸酯預聚體的含量為80-99重量％，所述增溶劑的含量為1-20重量％；

C組分含有硅鋁材料。

根據本發明的第二方面，本發明提供了一種聚氨酯類復合材料，該復合材料由本發明第一方面所述的聚氨酯類組合物制得。

根據本發明的第三方面，本發明提供了一種制備本發明第二方面所述聚氨酯類復合材料的方法，該方法包括：

(1)將A組分和C組分混合，形成凝膠材料預聚體；

(2)將步驟(1)得到的凝膠材料預聚體與B組分進行混合、固化。

與現有的用于制備聚氨酯類加固材料的組合物相比，本發明的聚氨酯類組合物在固化過程中具有較低的最高反應溫度、安全性高，形成的所述聚氨酯類復合材料不僅具有較高的抗壓強度，還具有較高的抗拉強度，可廣泛的應用于大壩基坑加固處理、煤礦煤巖體加固、煤礦防滲堵漏和道路路基承載填充等。

具體實施方式