CN105924938A - 一种耐高温亲水性聚氨酯复合注浆液及其制作方法 - Google Patents

一种耐高温亲水性聚氨酯复合注浆液及其制作方法 Download PDF

Info

Publication number
CN105924938A
CN105924938A CN201610556766.7A CN201610556766A CN105924938A CN 105924938 A CN105924938 A CN 105924938A CN 201610556766 A CN201610556766 A CN 201610556766A CN 105924938 A CN105924938 A CN 105924938A
Authority
CN
China
Prior art keywords
attapulgite
hour
high temperature
hydrophilic polyurethane
nano
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
CN201610556766.7A
Other languages
English (en)
Inventor
乔启信
金自海
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ANHUI LANGKAIQI BUILDING MATERIALS Co Ltd
Original Assignee
ANHUI LANGKAIQI BUILDING MATERIALS Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ANHUI LANGKAIQI BUILDING MATERIALS Co Ltd filed Critical ANHUI LANGKAIQI BUILDING MATERIALS Co Ltd
Priority to CN201610556766.7A priority Critical patent/CN105924938A/zh
Publication of CN105924938A publication Critical patent/CN105924938A/zh
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L75/00—Compositions of polyureas or polyurethanes; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L75/04—Polyurethanes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K2201/00—Specific properties of additives
    • C08K2201/011—Nanostructured additives
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2201/00—Properties
    • C08L2201/08—Stabilised against heat, light or radiation or oxydation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/03—Polymer mixtures characterised by other features containing three or more polymers in a blend
    • C08L2205/035—Polymer mixtures characterised by other features containing three or more polymers in a blend containing four or more polymers in a blend
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/14—Polymer mixtures characterised by other features containing polymeric additives characterised by shape
    • C08L2205/16—Fibres; Fibrils

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)

Abstract

本发明公开了一种耐高温亲水性聚氨酯复合注浆液，将纳米二氧化硅进行有机改性后添加到原料中，能够分散均匀不易团聚，在基本保持传统聚氨酯注浆液性能的同时，热稳定性和固结体的压缩强度明显增加，且明显比传统聚氨酯注浆液的热分解温度和残留质量高，还添加改性凹凸棒土、硼酚醛树脂等活性改性剂，各组分相互分散均匀互为补充，在改善了复合注浆液粘度的同时，还提高了耐高温性能和强度，无毒环保经久耐用。

Description

一种耐高温亲水性聚氨酯复合注浆液及其制作方法
技术领域
本发明涉及注浆材料技术领域，尤其涉及一种耐高温亲水性聚氨酯复合注浆液及其制作方法。
背景技术
在煤矿生产过程中经常遇到断层、褶曲及裂隙发育带等地质构造，煤岩体松散破碎，极易出现大面积冒顶和突水事故，严重威胁煤矿井下安全生产。因此，迫切需要有效的破碎煤岩体加固材料及技术，以解决这个影响煤矿安全与效益的突出问题。目前常采用注浆技术来加固破碎煤岩体，增加巷道的支护强度。根据注浆材料可分为水泥类与化学注浆材料两大类。水泥类注浆材料由于固化时间长、不能注入细小的裂缝等缺点，不适用于煤岩体快速加固。化学注浆材料属于有机高分子材料，具有黏度低、渗透性好、强度增长快、黏结强度高、变形性好等优异的性能，已在煤矿、隧洞、水利水电、铁道、市政等工程领域中得到较广泛的应用，包括聚氨酯、环氧树脂、脲醛树脂等，主要通过压力或化学渗透作用灌入煤岩体裂隙中，能在较短的时间内固结并达到较高的强度，使松散破碎围岩胶结成连续体。其中亲水性聚氨酯（ PU）注浆材料与传统的高分子浆液相比，具有良好的亲水性、强渗透性以及优异的堵动水性能，发展前景广阔。但是，在使用中也存在固结体强度较低、尺寸稳定性差、耐热度不高、阻燃效果差等问题。
《nano-SiO2/PU 亲水性注浆材料的制备与性能研究》一文采用纳米二氧化硅（nano-SiO2）对亲水性PU注浆材料进行了改性。结果表明，与 PU注浆液相比， nano-SiO2/PU复合注浆液热稳定性得到了提高，固结体的压缩强度也明显增加。但因纳米二氧化硅其尺寸小、比表面积大，在亲水性聚氨酯中易团聚，分散不均匀，需要对纳米二氧化硅表面加以修饰改性再加入原料中，同时由于煤矿井下环保以及安全要求越来越高，文中制得的复合注浆其性能指标还完全达不到以上要求，因而需要对现有的生产工艺和原料配比等加以改性。
发明内容
本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种耐高温亲水性聚氨酯复合注浆液及其制作方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种耐高温亲水性聚氨酯复合注浆液，由下列重量份的原料制成：水性聚氨酯乳液100、硼酚醛树脂23-25、聚乙烯醇纤维8-10、凹凸棒土16-17、纳米二氧化钛0.3-0.5、纳米二氧化硅0.7-0.9、异佛尔酮二胺16-18、过氧化环己酮2-4、三聚磷酸钠0.2-0.4、冬青油4-6、马来酸酐3.5-4.5。
所述的一种耐高温亲水性聚氨酯复合注浆液的制作方法，包括以下步骤：
（1）在氮气保护下将异佛尔酮二胺加热煮沸，加入纳米二氧化硅、马来酸酐保持温度搅拌1-2小时，过滤、洗涤干燥后，在零下15-20℃下冷冻3-5小时，加入三聚磷酸钠研磨成粉制得胺基化改性纳米二氧化硅；
（2）将凹凸棒土在混合强酸中60-80℃超声分散4-6小时，去离子水洗涤至中性，30-50℃真空干燥得到表面羧基化的凹凸棒土，加入纳米二氧化钛、聚乙烯醇纤维研磨1-2小时，喷洒雾状冬青油超声分散10-15分钟得到改性凹凸棒土；
（3）将水性聚氨酯乳液、硼酚醛树脂加热至80-90℃，在2000r/min高速搅拌下混匀，加入步骤（1）、（2）反应物料及其它剩余成分在1000r/min速度下搅拌10-20分钟，最后再经超声研磨分散20-30分钟，降温出料。
本发明的优点是：本发明将纳米二氧化硅进行有机改性后添加到原料中，能够分散均匀不易团聚，在基本保持传统聚氨酯注浆液性能的同时，热稳定性和固结体的压缩强度明显增加，且明显比传统聚氨酯注浆液的热分解温度和残留质量高，还添加改性凹凸棒土、硼酚醛树脂等活性改性剂，各组分相互分散均匀互为补充，在改善了复合注浆液粘度的同时，还提高了耐高温性能和强度，无毒环保经久耐用。
具体实施方式
一种耐高温亲水性聚氨酯复合注浆液，由下列重量份的原料制成：水性聚氨酯乳液100、硼酚醛树脂23、聚乙烯醇纤维8、凹凸棒土16、纳米二氧化钛0.3、纳米二氧化硅0.7、异佛尔酮二胺16、过氧化环己酮2、三聚磷酸钠0.2、冬青油4、马来酸酐3.5。
所述的一种耐高温亲水性聚氨酯复合注浆液的制作方法，包括以下步骤：
（1）在氮气保护下将异佛尔酮二胺加热煮沸，加入纳米二氧化硅、马来酸酐保持温度搅拌1-2小时，过滤、洗涤干燥后，在零下15-20℃下冷冻3-5小时，加入三聚磷酸钠研磨成粉制得胺基化改性纳米二氧化硅；
（2）将凹凸棒土在混合强酸中60-80℃超声分散4-6小时，去离子水洗涤至中性，30-50℃真空干燥得到表面羧基化的凹凸棒土，加入纳米二氧化钛、聚乙烯醇纤维研磨1-2小时，喷洒雾状冬青油超声分散10-15分钟得到改性凹凸棒土；
（3）将水性聚氨酯乳液、硼酚醛树脂加热至80-90℃，在2000r/min高速搅拌下混匀，加入步骤（1）、（2）反应物料及其它剩余成分在1000r/min速度下搅拌10-20分钟，最后再经超声研磨分散20-30分钟，降温出料。
使用本发明生产的亲水性聚氨酯复合注浆液的技术参数指标如下：
（1）与水反应所得的固结体的压缩强度为2.74MPa；
（2）最大热分解温度为409℃，残留质量为5.89%；
（3）黏度为977mPa•s。

Claims (2)

1.一种耐高温亲水性聚氨酯复合注浆液，其特征在于，由下列重量份的原料制成：水性聚氨酯乳液100、硼酚醛树脂23-25、聚乙烯醇纤维8-10、凹凸棒土16-17、纳米二氧化钛0.3-0.5、纳米二氧化硅0.7-0.9、异佛尔酮二胺16-18、过氧化环己酮2-4、三聚磷酸钠0.2-0.4、冬青油4-6、马来酸酐3.5-4.5。
2.根据权利要求1所述的一种耐高温亲水性聚氨酯复合注浆液的制作方法，其特征在于包括以下步骤：
（1）在氮气保护下将异佛尔酮二胺加热煮沸，加入纳米二氧化硅、马来酸酐保持温度搅拌1-2小时，过滤、洗涤干燥后，在零下15-20℃下冷冻3-5小时，加入三聚磷酸钠研磨成粉制得胺基化改性纳米二氧化硅；
（2）将凹凸棒土在混合强酸中60-80℃超声分散4-6小时，去离子水洗涤至中性，30-50℃真空干燥得到表面羧基化的凹凸棒土，加入纳米二氧化钛、聚乙烯醇纤维研磨1-2小时，喷洒雾状冬青油超声分散10-15分钟得到改性凹凸棒土；
（3）将水性聚氨酯乳液、硼酚醛树脂加热至80-90℃，在2000r/min高速搅拌下混匀，加入步骤（1）、（2）反应物料及其它剩余成分在1000r/min速度下搅拌10-20分钟，最后再经超声研磨分散20-30分钟，降温出料。
CN201610556766.7A 2016-07-15 2016-07-15 一种耐高温亲水性聚氨酯复合注浆液及其制作方法 Withdrawn CN105924938A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610556766.7A CN105924938A (zh) 2016-07-15 2016-07-15 一种耐高温亲水性聚氨酯复合注浆液及其制作方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610556766.7A CN105924938A (zh) 2016-07-15 2016-07-15 一种耐高温亲水性聚氨酯复合注浆液及其制作方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN105924938A true CN105924938A (zh) 2016-09-07

Family

ID=56828052

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610556766.7A Withdrawn CN105924938A (zh) 2016-07-15 2016-07-15 一种耐高温亲水性聚氨酯复合注浆液及其制作方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105924938A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107162496A (zh) * 2017-04-21 2017-09-15 周益铭 一种早强微膨胀注浆材料的制备方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105238329A (zh) * 2015-09-25 2016-01-13 安徽大松树脂有限公司 一种耐水性好的水性聚氨酯胶粘剂

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105238329A (zh) * 2015-09-25 2016-01-13 安徽大松树脂有限公司 一种耐水性好的水性聚氨酯胶粘剂

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107162496A (zh) * 2017-04-21 2017-09-15 周益铭 一种早强微膨胀注浆材料的制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106009614A (zh) 一种固结体强度高的亲水性聚氨酯复合注浆液及其制作方法
CN106543688B (zh) 一种有机/无机纳米复合注浆材料及其制备方法
CN109705827A (zh) 石油钻井用堵漏承压剂及其制备方法
CN109504356A (zh) 一种高强低弹水溶性树脂水泥浆体系及其应用
CN104152148B (zh) 新型土壤固化剂稳定铁尾矿制备路面基层材料的方法
CN109761575B (zh) 一种trd连续墙固化剂及其使用方法和应用
CN107698226A (zh) 一种水泥‑水玻璃注浆材料
CN102181274A (zh) 触变性化学封窜剂
CN108659805B (zh) 一种乳液型低温固砂剂及其制备方法与应用
CN106046753A (zh) 一种耐腐蚀亲水性聚氨酯复合注浆液及其制作方法
CN103911134A (zh) 复合型调剖堵水剂
CN104479667A (zh) 一种低密度中强度石油压裂支撑剂及其制备方法
CN105621990A (zh) 一种高韧性抗裂灌浆水泥砂浆及其制备方法
CN106084739A (zh) 一种耐久性优异的亲水性聚氨酯复合注浆液及其制作方法
CN104591646A (zh) 一种用于围岩的注浆材料
WO2023093147A1 (zh) 一种高保水性砂浆配方
CN106753294A (zh) 一种堵漏水泥浆
CN104446096A (zh) 一种地铁盾构注浆外加剂及其制备方法
CN105924938A (zh) 一种耐高温亲水性聚氨酯复合注浆液及其制作方法
CN110452656A (zh) 一种酚醛改性聚氨酯预聚体-硅酸钠双组份加固注浆材料
CN106674980A (zh) 一种抗菌防虫亲水性聚氨酯复合注浆液及其制作方法
CN103172815A (zh) 一种改性聚氨酯材料的原料组合物及其制备方法和应用
CN105065039A (zh) 一种高地温隧道围岩灌浆隔热方法
CN105602536B (zh) 一种非酸溶性高强度封窜堵漏剂及其制备方法
CN110171946A (zh) 一种路面砖铺装用透水砂浆

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WW01 Invention patent application withdrawn after publication
WW01 Invention patent application withdrawn after publication

Application publication date: 20160907