CN105111396A - 一种弹性聚氨酯树脂灌浆材料及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种弹性聚氨酯树脂灌浆材料及其制备方法和应用，属于灌浆材料技术领域，其可解决现有的灌浆材料不适用于建筑结构干燥部位的裂缝、接缝和孔洞的弹性密封的问题。本发明的弹性聚氨酯树脂灌浆材料由A、B两种组分构成，A组分是以70～90份的聚醚多元醇、10～30份的稀释剂、0～1份的催化剂、0～1份的消泡剂为原料混合后制成的混合物；B组分是以40～55份的异氰酸酯、0～5份的聚醚多元醇和40～60份的稀释剂合成的聚氨酯预聚体。本发明的弹性聚氨酯树脂灌浆材料粘度低，不发泡，具有永久弹性，对微细裂缝渗透性好，适用于形变部位的长期密封，尤其适用于建筑结构干燥部位的裂缝、微细裂缝、接缝和孔洞的弹性密封。

Description

一种弹性聚氨酯树脂灌浆材料及其制备方法和应用
技术领域
本发明属于灌浆材料技术领域，具体涉及一种弹性聚氨酯树脂灌浆材料及其制备方法和应用。
背景技术
聚氨酯灌浆材料是广泛应用于建筑、采矿、交通和水利水电领域，起堵水、防渗、加固作用的一种新型灌浆材料。聚氨酯灌浆材料通常分为油溶性聚氨酯灌浆材料和水溶性聚氨酯灌浆材料。其中油溶性聚氨酯灌浆材料遇水快速发泡膨胀，形成结构密实的闭孔硬质泡沫体，可有效堵塞结构裂缝，用于各种渗漏水的快速封堵。水溶性聚氨酯灌浆材料遇水后可自乳化并迅速凝胶，适用于各类工程中的涌水、漏水以及活动缝的止水处理。
发明人发现现有技术中至少存在如下问题：水溶性聚氨酯灌浆材料须在长期潮湿的环境下使用，否则失水后易干缩，导致重新出现渗漏，不适用于干燥或干湿循环条件下的环境中。油溶性聚氨酯灌浆材料与水反应形成的泡沫体为脆性材料，若建筑结构因沉降或热胀冷缩出现形变，则易导致材料开裂而发生复漏，其防渗堵漏的耐久性较低。现有的聚氨酯灌浆材料均不适用于建筑结构干燥部位的裂缝、接缝和孔洞的弹性密封。
发明内容
本发明针对现有的聚氨酯灌浆材料均不适用于建筑结构干燥部位的裂缝、接缝和孔洞的弹性密封的问题，提供一种弹性聚氨酯树脂灌浆材料及其制备方法和应用。
解决本发明技术问题所采用的技术方案是：
一种弹性聚氨酯树脂灌浆材料，由A、B两种组分构成，按重量份数计：
A组分是以70～90份的聚醚多元醇、10～30份的稀释剂、0～1份的催化剂、0～1份的消泡剂为原料混合均匀后制成的混合物；
B组分是以40～55份的异氰酸酯、0～5份的聚醚多元醇和40～60份的稀释剂合成的聚氨酯预聚体；
A、B两种组分的体积比为1∶1。
优选的，所述聚醚多元醇为聚醚二元醇、聚醚三元醇、聚醚四元醇中的一种或一种以上的混合物。
优选的，所述聚醚多元醇为分子量为200～2000。
优选的，所述异氰酸酯为多亚甲基多苯基异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯中的一种或一种以上的混合物。
优选的，所述稀释剂为尼龙酸二甲酯(DBE)、马来酸二甲酯(DMM)、邻苯二甲酸二丁脂(DBP)、邻苯二甲酸二异丁脂(DIBP)中的一种或一种以上的混合物。
优选的，所述催化剂为有机金属盐或胺类催化剂。
优选的，所述弹性聚氨酯树脂灌浆材料初始粘度为200～260mPa·s。
优选的，所述弹性聚氨酯树脂灌浆材料拉伸强度为0.5～0.6MPa。
本发明还提供一种上述弹性聚氨酯树脂灌浆材料的制备方法，具体包括下述步骤：
制备A组分：按重量份数将70～90份聚醚多元醇加入反应器，在搅拌条件下加热至100～110℃，真空度为-0.1MPa条件下脱水2～3小时，降温至60℃以下，然后加入10～30份稀释剂、0～1份催化剂、0～1份消泡剂，搅拌0.5～1小时后出料即为A组分；
制备B组分：按重量份数将40～55份异氰酸酯、1～5份聚醚多元醇依次加入反应器，在搅拌下加热至75～85℃，反应2～3小时，降温至60℃以下，加入40～60份稀释剂、搅拌0.5～1小时出料即为B组分；
将A、B两种组分按体积比为1∶1混合得到弹性聚氨酯灌浆材料。
本发明还提供一种上述弹性聚氨酯树脂灌浆材料在建筑结构干燥部位的裂缝、接缝和孔洞的弹性密封中的应用。
其中，本发明的弹性聚氨酯树脂灌浆材料原料中不需要发泡剂。
本发明的弹性聚氨酯树脂灌浆材料由A、B两种组分构成，A组分是以70～90份的聚醚多元醇、10～30份的稀释剂、0～1份的催化剂、0～1份的消泡剂为原料混合均匀后制成的混合物；B组分是以40～55份的异氰酸酯、0～5份的聚醚多元醇和40～60份的稀释剂合成的聚氨酯预聚体；A、B两种组分的体积比为1∶1。本发明的弹性聚氨酯树脂灌浆材料粘度低，不发泡，具有永久弹性，对微细裂缝渗透性好，适用于形变部位的长期密封，尤其适用于建筑结构干燥部位的裂缝、微细裂缝、接缝和孔洞的弹性密封。
具体实施方式
为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
实施例1：
本实施例提供一种弹性聚氨酯树脂灌浆材料，由A、B两种组分构成，按重量份数计：
A组分是以55份的聚醚三元醇(蓝星东大MN-700)和20份的聚醚二元醇(蓝星东大DL-1000D)、24.7份的稀释剂(屹立化工DBE)、0.2份的催化剂(美国气体化学T-12)、0.1份的消泡剂(毕克化学BYK-088)为原料混合均匀后制成的混合物；
B组分是以46份的异氰酸酯(德国拜耳44V20)、4份的聚醚三元醇(蓝星东大MN-700)、50份的稀释剂(屹立化工DBE)合成的聚氨酯预聚体；
A、B两种组分的体积比为1∶1。
具体包括下述步骤：
制备A组分：按重量份数将55份的聚醚三元醇和20份的聚醚二元醇加入反应器，在搅拌条件下加热至100～110℃，真空度为-0.1MPa条件下脱水2小时，降温至60℃以下，然后加入24.7份稀释剂、0.2份催化剂、0.1份消泡剂，搅拌1小时后出料即为A组分；
制备B组分：按重量份数将46份异氰酸酯、4份聚醚三元醇依次加入反应器，在搅拌下加热至80℃，反应2小时，降温至60℃以下，加入50份稀释剂、搅拌1小时出料即为B组分；
将A、B两种组分按体积比为1∶1混合得到弹性聚氨酯灌浆材料。
本实施例的弹性聚氨酯树脂灌浆材料粘度低，不发泡，具有永久弹性，对微细裂缝渗透性好，适用于形变部位的长期密封，尤其适用于建筑结构干燥部位的裂缝、微细裂缝、接缝和孔洞的弹性密封。
实施例2：
本实施例提供一种弹性聚氨酯树脂灌浆材料，由A、B两种组分构成，按重量份数计：
A组分是以50份的聚醚三元醇(蓝星东大MN-700)和29份的聚醚二元醇(蓝星东大DL-400D)、20.7份的稀释剂(屹立化工DBE)、0.2份的催化剂(美国气体化学T-12)、0.1份的消泡剂(毕克化学BYK-088)为原料混合均匀后制成的混合物；
B组分是以35份的异氰酸酯(德国巴斯夫M20S)、12份的异氰酸酯(烟台万华MDI-50)、3份的聚醚三元醇(蓝星东大DV-125)、50份的稀释剂(屹立化工DBE)合成的聚氨酯预聚体；
A、B两种组分的体积比为1∶1。
具体包括下述步骤：
制备A组分：按重量份数将50份的聚醚三元醇和29份的聚醚二元醇加入反应器，在搅拌条件下加热至100～110℃，真空度为-0.1MPa条件下脱水2小时，降温至60℃以下，然后加入20.7份稀释剂、0.2份催化剂、0.1份消泡剂，搅拌1小时后出料即为A组分；
制备B组分：按重量份数将35份的异氰酸酯(德国巴斯夫M20S)、12份的异氰酸酯(烟台万华MDI-50)、3份聚醚三元醇依次加入反应器，在搅拌下加热至80℃，反应2小时，降温至60℃以下，加入50份稀释剂、搅拌1小时出料即为B组分；
将A、B两种组分按体积比为1∶1混合得到弹性聚氨酯灌浆材料。
实施例3：
本实施例提供一种弹性聚氨酯灌浆材料的制备方法，具体包括下述步骤：
制备A组分：按重量份数将70份聚醚多元醇加入反应器，在搅拌条件下加热至100℃，真空度为-0.1MPa条件下脱水2小时，降温至60℃以下，然后加入10份稀释剂、0.1份催化剂、0.1份消泡剂，搅拌0.5小时后出料即为A组分；
制备B组分：按重量份数将40份异氰酸酯、1份聚醚多元醇依次加入反应器，在搅拌下加热至75℃，反应2小时，降温至60℃以下，加入40份稀释剂、搅拌0.5小时出料即为B组分；
将A、B两种组分按体积比为1∶1混合得到弹性聚氨酯灌浆材料。
实施例4：
本实施例提供一种弹性聚氨酯灌浆材料的制备方法，具体包括下述步骤：
制备A组分：按重量份数将90份聚醚多元醇加入反应器，在搅拌条件下加热至110℃，真空度为-0.1MPa条件下脱水3小时，降温至60℃以下，然后加入30份稀释剂、1份催化剂、1份消泡剂，搅拌1小时后出料即为A组分；
制备B组分：按重量份数将55份异氰酸酯、5份聚醚多元醇依次加入反应器，在搅拌下加热至85℃，反应3小时，降温至60℃以下，加入60份稀释剂、搅拌1小时出料即为B组分；
将A、B两种组分按体积比为1∶1混合得到弹性聚氨酯灌浆材料。
对比例1:
对比例1的弹性聚氨酯灌浆材料与实施例1的类似，其与实施例1的区别在于：
A组分原料份数为：45份的聚醚三元醇(蓝星东大MN-500)和10份的聚醚二元醇(蓝星东大DL-2000D)、44.7份的稀释剂(屹立化工DBE)、0.2份的催化剂(美国气体化学T-12)、0.1份的消泡剂(毕克化学BYK-088)。
B组分原料份数为：70份的异氰酸酯(烟台万华PM-200)、8份的聚醚三元醇(蓝星东大MN-500)、22份的稀释剂(屹立化工DBE)。
实施例1、实施例2、对比例1的性能测试结果见表1。其中，拉伸强度、断裂伸长率的测试依据为GB/T16777-2008，邵氏硬度的测试依据为GB/T2411-2008，其中A、B组分按体积比为1∶1混合制成2mm厚度的试样并在常温养护24h后进行测试。
表1性能测试结果
显然，上述各实施例的具体实施方式还可进行许多变化；例如：本领域技术人员可以根据经验在原料中加入一定的助剂，或者原料份数可以根据不同需要进行改变，具体反应时间、反应温度可以根据具体情况进行改变，聚醚多元醇可选自聚醚二元醇、聚醚三元醇或聚醚四元醇等。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种弹性聚氨酯树脂灌浆材料，其特征在于，由A、B两种组分构成，按重量份数计：
A组分是以70～90份的聚醚多元醇、10～30份的稀释剂、0～1份的催化剂、0～1份的消泡剂为原料混合均匀后制成的混合物；
B组分是以40～55份的异氰酸酯、0～5份的聚醚多元醇和40～60份的稀释剂合成的聚氨酯预聚体；
A、B两种组分的体积比为1∶1。
2.根据权利要求1所述的弹性聚氨酯树脂灌浆材料，其特征在于，所述聚醚多元醇为聚醚二元醇、聚醚三元醇、聚醚四元醇中的一种或一种以上的混合物。
3.根据权利要求2所述的弹性聚氨酯树脂灌浆材料，其特征在于，所述聚醚多元醇为分子量为200～2000。
4.根据权利要求1所述的弹性聚氨酯树脂灌浆材料，其特征在于，所述异氰酸酯为多亚甲基多苯基异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯中的一种或一种以上的混合物。
5.根据权利要求1所述的弹性聚氨酯树脂灌浆材料，其特征在于，所述稀释剂为尼龙酸二甲酯、马来酸二甲酯、邻苯二甲酸二丁脂、邻苯二甲酸二异丁脂中的一种或一种以上的混合物。
6.根据权利要求1所述的弹性聚氨酯树脂灌浆材料，其特征在于，所述催化剂为有机金属盐或胺类催化剂。
7.根据权利要求1所述的弹性聚氨酯树脂灌浆材料，其特征在于，所述弹性聚氨酯树脂灌浆材料初始粘度为200～260mPa·s。
8.根据权利要求1所述的弹性聚氨酯树脂灌浆材料，其特征在于，所述弹性聚氨酯树脂灌浆材料拉伸强度为0.5～0.6MPa。
9.一种弹性聚氨酯树脂灌浆材料的制备方法，其特征在于，所述灌浆材料为权利要求1～8任一项所述的弹性聚氨酯树脂灌浆材料，具体包括下述步骤：
制备A组分：按重量份数将70～90份聚醚多元醇加入反应器，在搅拌条件下加热至100～110℃，真空度为-0.1MPa条件下脱水2～3小时，降温至60℃以下，然后加入10～30份稀释剂、0～1份催化剂、0～1份消泡剂，搅拌0.5～1小时后出料即为A组分；
制备B组分：按重量份数将40～55份异氰酸酯、1～5份聚醚多元醇依次加入反应器，在搅拌下加热至75～85℃，反应2～3小时，降温至60℃以下，加入40～60份稀释剂、搅拌0.5～1小时出料即为B组分；
将A、B两种组分按体积比为1∶1混合得到弹性聚氨酯灌浆材料。
10.一种弹性聚氨酯树脂灌浆材料的应用，其特征在于，所述灌浆材料为1～8任一项所述的弹性聚氨酯树脂灌浆材料，所述应用包括在建筑结构干燥部位的裂缝、接缝和孔洞的弹性密封中的应用。
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