[發明專利]一種聚酰亞胺改性聚氨酯灌漿樹脂加固料

在審

• 申請號: 202210069550.3
• 申請日: 2022-01-21
• 公開（公告）號: CN114316190A
• 公開（公告）日: 2022-04-12
• 發明（設計）人: 李響
• 申請（專利權）人: 李響
• 主分類號: C08G18/64
• 分類號: C08G18/64;C08G18/48;C08K3/32;C08K3/38;C08G101/00
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本發明涉及一種聚酰亞胺改性聚氨酯灌漿樹脂加固料，以質量計，其配方組成為：80～150份異氰酸酯單體、30～60份氨基封端的聚酰亞胺低聚物、20～40份聚醚多元醇、0.05～0.5份催化劑、0.5～2.5份泡沫穩定劑、5～10份阻燃劑。本發明采用氨基封端的聚酰亞胺低聚物進行化學改性，所述聚氨酯灌漿樹脂加固料固化后，具有高強度與耐高溫性，應用前景廣泛。

技術領域

本發明涉及一種聚酰亞胺改性聚氨酯灌漿樹脂加固料，屬于灌漿材料技術領域。

技術背景

灌漿材料是指在一定壓力作用下灌入底層、巖石或構筑物中的縫隙、孔洞中，達到減少擠出滲漏、改善裂隙巖體的物理力學性質，增加建筑物和構筑物地基的整體穩定性，提高其抗滲性、強度、耐久性的流體質材料

聚氨酯灌漿加固技術目前已被廣泛應用于煤礦領域，為井下高效安全的生產提供了保障。然而普通的聚氨酯灌漿加固材料在井下應用過程中卻多次出現嚴重的冒煙、著火現象，引發重大的火災事故。究其原因主要有兩點：其一，聚氨酯灌漿加固材料在反應固化時會產生大量的熱量，在對工作面出現冒頂后的冒落區進行灌漿加固時，材料大量積聚在冒落后的較大空穴里，較低的導熱系數使得熱量在材料內部積聚，其芯部溫度不斷上升最高可達200℃以上，最終發生陰燃，產生煙和溫度持續上升等現象；其二，熱量的擴散使得環境及煤層溫度持續升高，誘發具有自燃傾向性的煤層發生自燃，產生嚴重的火災及爆炸事故。因此是否具有較低的反應溫度和固化放熱量，已成為聚氨酯灌漿加固類材料能否應用于煤礦的關鍵因素。

中國專利CN201410461142.8涉及一種高強聚氨酯灌漿加固材料，由A、B雙組分組成，A組分由聚醚多元醇10～50重量份、催化劑0.01～5重量份以及第一助劑0.5～20重量份組成，所述第一助劑選自增塑劑、高效阻燃劑、特種抑泡劑中的一種或多種的混合物；B組分由異氰酸酯和/或其預聚物25～75重量份、高效阻燃劑5～20重量份以及第二助劑0～10重量份組成，所述第二助劑選自增塑劑和/或特種抑泡劑。該發明的高強聚氨酯灌漿加固材料在遇大量的明水的情況下其發泡依然可控，并保持良好的固結體抗壓強度，在煤礦、地鐵、隧洞等地下潮濕空間作為快速加固材料，仍可安全使用。該發明雖然加入了相當比例的阻燃劑，但是由于聚氨酯樹脂本身的不耐高溫性，使得該發明在大于一定溫度時，存在容易變形、強度低的缺點。

發明內容

為克服現有聚氨酯灌漿材料存在的缺點和不足，本發明的目的旨在提供一種聚酰亞胺改性聚氨酯灌漿樹脂加固料。

一種聚酰亞胺改性聚氨酯灌漿樹脂加固料，以質量計，其配方組成為：80～150份異氰酸酯單體、30～60份氨基封端的聚酰亞胺低聚物、20～40份聚醚多元醇、0.05～0.5份催化劑、0.5～2.5份泡沫穩定劑、5～10份阻燃劑。

所述的氨基封端的聚酰亞胺低聚物結構式如下所示：

所述的氨基封端的聚酰亞胺低聚物的制備方法如下：

通氮氣情況下，將均苯四甲酸酐與2,6-二氨基吡啶按照摩爾比1:1.8～1:2.0加入到反應器中，然后加入稀釋劑配制成質量份數為60～70％的溶液，加熱至40～60℃反應2～3h；然后緩慢升溫至150～160℃，同時加入加入總重量0.05％～0.2％鈦酸四丁酯催化劑，保溫反應8～12h后冷卻至室溫，干燥除去溶劑和雜質后，即得聚酰亞胺低聚物；所述的稀釋劑為環己酮、四氫呋喃、二甲亞砜中的至少一種。

所述的異氰酸酯單體為TDI、HDI、TMDI、IPDI中的至少一種。

所述的聚醚多元醇為聚四氫呋喃醚二醇、聚四亞甲基醚二醇、聚環氧丙烷醚二醇中的至少一種，數均分子量為1000～5000。

所述的催化劑為苯甲酰氯、二月桂酸二丁基錫、二醋酸二丁基錫中的至少一種。

所述的泡沫穩定劑為聚醚改性聚硅氧烷。