[發明專利]一種具有低煙氣毒性和高力學強度的反應型注漿加固材料及其制備方法

在審

• 申請號: 202010225788.1
• 申請日: 2020-03-26
• 公開（公告）號: CN111234508A
• 公開（公告）日: 2020-06-05
• 發明（設計）人: 許向彬;劉青;周亭;王斌斌;張青松;劉標懿;吳磊;李時宜;屈凡瑞;張川;沈莉;樊淑蘭
• 申請（專利權）人: 中煤科工集團重慶研究院有限公司
• 主分類號: C08L75/04
• 分類號: C08L75/04;C08L75/08;C08K3/34;C08K5/101;C08K5/54;C08G18/48;C08G18/32
• 代理公司: 北京同恒源知識產權代理有限公司 11275
• 代理人: 趙榮之

本發明涉及一種具有低煙氣毒性和高力學強度的反應型注漿加固材料及其制備方法，屬于礦用高分子注漿加固材料領域。本發明的反應型注漿加固材料由A組分和B組分按1:1的體積比反應固化得到，組成成分包括硅酸鹽水溶液、反應穩定劑、反應促進劑、多異氰酸酯、成膜助劑、增強劑，得到的反應型注漿加固材料具有低煙氣毒性和高力學強度的特點：材料的煙氣毒性等級可達準安全一級，抗壓強度可達60Mpa，阻燃性能可實現離火1s自熄，安全性能高、穩定性好；同時還具備粘度低、滲透能力強、擴散半徑大的特點；另外該材料的制備方法簡單、容易操作，可以進一步降低加固材料的制備成本。

技術領域

本發明屬于注漿加固材料領域，具體涉及一種具有低煙氣毒性和高力學強度的反應型注漿加固材料及其制備方法。

背景技術

反應型注漿加固材料是一類在施工過程中材料需通過發生化學反應，才能起到粘結、增強、充實、穩固等效果的注漿材料。據統計，現場用量大的反應型注漿加固材料主要有以下三種：水玻璃-水泥漿注漿加固材料、聚氨酯注漿材料和硅酸鹽改性聚氨酯注漿材料。但是在實際的使用過程中發現上述三種材料都具有相應的不足之處，具體如下：(1)水玻璃-水泥漿注漿加固材料在施工時需要現場制備水泥漿，由此導致施工現場的粉塵以及制備得到的材料具有較差的滲透性和韌性；(2)聚氨酯注漿材料的力學性能優異，但在施工過程中遇到水會發生發泡現象、放熱溫度高，且施工時還會釋放出刺激性的氣體，另外聚氨酯注漿材料一般含有鹵素類的阻燃劑，一旦大體積注漿材料蓄熱發生高溫冒煙或著火，含有鹵素的阻燃劑燃燒后會生成有害氣體鹵化氫，使得工人佩戴的呼救器失效，進而引發人員傷亡。

為了解決上述反應型注漿加固材料存在的問題，本發明首要目的在于提供一種具有高力學強度和低煙氣毒性的反應型注漿加固材料及其制備方法。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的之一在于提供一種具有低煙氣毒性和高力學強度的反應型注漿加固材料；本發明的目的之二在于提供一種具有低煙氣毒性和高力學強度的反應型注漿加固材料的制備方法。

為達到上述目的，本發明提供如下技術方案：

1、一種具有低煙氣毒性和高力學強度的反應型注漿加固材料，所述材料由A組分和B組分按1:1的體積比組成，

按重量份計，所述A組分包括：硅酸鈉鹽水溶液70～90份、反應穩定劑10～30份和反應促進劑0.1～0.8份；

按重量份計，所述B組分包括：多異氰酸酯70～90份、成膜助劑5～15份和增強劑5～20份。

優選的，所述硅酸鹽水溶液為鈉水玻璃，所述鈉水玻璃的波美度為30～50、模數為1.8～3.5。

優選的，所述多異氰酸酯為多亞甲基多苯基多異氰酸酯或甲苯二異氰酸酯中的任意一種或兩種。

優選的，所述反應穩定劑為聚乙二醇、環氧丙烷、乙二醇或丁二醇中的任意一種或幾種。

優選的，所述成膜助劑為油酸甲酯、菜油酸甲酯或尼龍酸甲酯中的任意一種或幾種。

優選的，所述反應促進劑為脂肪族多胺。

更優選的，所述脂肪族多胺包括但不限于三乙二胺、三乙烯二胺、環己胺、雙(二甲基胺基乙基)醚、二烷基醇胺或三烷基醇胺。

優選的，所述增強劑為有機硅烷偶聯劑。

優選的，所述有機硅烷偶聯劑包括但不限于美國邁圖公司A-1102、南京曙光化工集團有限公司SG Si-1110或SG-Si900。

2、上述反應型注漿加固材料的制備方法，所述方法包括以下步驟：

(1)制備A組分：按照重量份數計，取反應穩定劑10～30份和反應促進劑0.1～0.8份，攪拌，混合均勻后加入硅酸鹽鈉水溶液70～90份，攪拌使其混合均勻，得到A組分，密封包裝待用；