CN107201208A - 一种双组份聚氨酯水泥封堵胶及其制备和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种双组份聚氨酯水泥封堵胶及其制备和应用，包括：聚氨酯聚合物和水玻璃固化剂，其中聚氨酯聚合物和固化剂的质量比为3:1～5:1。制备：将聚氨酯甲酸酯聚合物和水玻璃固化剂混合，即得。用于快速封堵水泥裂隙、裂纹、拼接缝等，也可和玻纤纤维布复合使用，用于污水管道、处理池漏洞补修、渗水封堵。该双组份聚氨酯水泥封堵胶具有使用简单、固化速度快、粘度小能直接进行缝隙处理等特点，同时具有耐水解性强、抗压性好，粘接水泥强度高、环保无毒等特点。

Description

一种双组份聚氨酯水泥封堵胶及其制备和应用
技术领域
本发明属于封堵胶及其制备和应用领域，特别涉及一种双组份聚氨酯水泥封堵胶及其制备和应用。
背景技术
在水泥管道、水泥储水池、处理池等使用过程中有时会出现渗水、裂纹等现象，如果不及时修补可能导致管道破碎，漏水更严重等情况发生，如果完全排干水分再修补也影响正常生产运营。
目前国内堵漏市场主要应用两种堵漏方式，一种为普通水泥灌浆堵漏，一种是硅酸盐水泥与氯化钙、氯化锂、硬脂酸锌、羟丙基纤维素、减水剂等混合而成快速固化水泥。前一种是传统方式，需停水、常压堵漏修复，而且粘结强度、防渗水性需等到水泥完全固化才能看出，水泥固化又取决于环境温度、水温、施工条件等具有工期长、施工条件要求高、堵漏效果一般等缺点。目前市面上在迅速推广的是第二种，水粉比例可随底材、天气、施工条件不同而作适当调整。具有固化速度快，性能上来的快，粘结强度高，抗渗水性好等特点。但是同样具有对细小缝隙封堵不完全，产品含有大量氯化物会对钢筋混凝土有一定腐蚀，韧性差只能用于无伸缩性结构中。
本发明利用在硅酸盐提供碱性条件下聚氨酯和水反应原理，同时利用水玻璃和水泥材料的粘接，结合两种反应，同时利用聚氨酯抗压、耐水解等特点合成水泥专用聚氨酯封堵胶。
本发明的封堵胶具有粘度小、易混合易灌注、方便裂缝，缝隙施工，和水泥，陶瓷等粘接强度高，固化迅速，固化后抗水压，耐水解，抗污水等特点。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种双组份聚氨酯水泥封堵胶及其制备和应用，本发明的双组份聚氨酯水泥封堵胶具有使用简单、固化速度快、粘度小能直接进行缝隙处理等特点，同时具有耐水解性强、抗压性好，粘接水泥强度高、环保无毒等特点。
本发明的一种双组份聚氨酯水泥封堵胶，组分包括：聚氨酯聚合物和水玻璃固化剂，其中聚氨酯聚合物和固化剂的质量比为3:1～5:1。
所述聚氨酯聚合物NCO含量在9～18％(检测标准参照：HG/T 2409-1992)，23℃粘度在400～1600cpas。
按质量百分比，所述聚氨酯聚合物的原料组分包括：端异氰酸酯封端聚醚型氨基甲酸酯聚合物15～40％、多芳基多亚甲基异氰酸酯10～25％、碳化二亚胺改性二苯基亚甲基二异氰酸酯10～20％、疏水阻燃型增塑剂20～40％、增强填料1～5％。
所述端异氰酸酯封端聚醚型氨基甲酸酯聚合物包括质量比50～60％的2～3官能度1000～6000平均分子量聚醚多元醇一种或几种，40～50％的MDI、碳化二亚胺改性二苯基亚甲基二异氰酸酯、多芳基多亚甲基异氰酸酯中的一种或几种，搅拌反应，温度70～80℃，反应1-3小时后得到该端异氰酸酯封端聚醚型氨基甲酸酯聚合物。
所述多芳基多亚甲基异氰酸酯为聚合MDI；碳化二亚胺改性二苯基亚甲基二异氰酸酯为碳化二亚胺改性MDI。
所述疏水阻燃型增塑剂为TCPP、TEP、TCEP、TPP、IPPP、十溴二苯醚中的一种或几种，优选TCPP、TPP一种或两种混合；增强填料为气象二氧化硅、活性氧化钙、碳酸钙、硅酸铝钾中的一种或几种，优选气相二氧化硅。
按质量百分比，所述水玻璃固化剂组分包括硅酸钠40～70％、水30～50％、磷酸0.1～0.5％。
所述水玻璃固化剂的23℃粘度在200～1000cpas。
本发明的一种双组份聚氨酯水泥封堵胶的制备方法，包括：
一、聚氨酯聚合物的制备方法
(1)将2～3官能度1000～6000平均分子量聚醚多元醇一种或几种投入反应釜内升高温度到90～110℃，真空脱水1～2小时，然后降温至70℃以下；将MDI、碳化二亚胺改性二苯基亚甲基二异氰酸酯、多芳基多亚甲基异氰酸酯中的一种或几种投入反应釜内(优选MDI和碳化二亚胺改性二苯基亚甲基二异氰酸酯一种或两种投入反应釜内)，搅拌反应，控制温度70～80℃，反应1～3小时；
(2)将多芳基多亚甲基异氰酸酯、碳化二亚胺改性二苯基亚甲基二异氰酸酯、疏水阻燃型增塑剂加入反应釜内搅拌分散0.5～1小时，然后将脱水后增强填料加入反应釜内高速分散1小时，合成聚氨酯甲酸酯聚合物，并测试聚氨酯甲酸酯聚合物的NCO含量，粘度；聚氨酯聚合物NCO含量在9～18％(检测标准参照：HG/T2409-1992)，23℃粘度在400～1600cpas。
所述步骤(1)中聚醚多元醇优选GE210、GE220、GEP-330NG中的一种或几种。
二、水玻璃固化剂的合成方法
将硅酸钠加入水中，充分搅拌升温至80℃直至完全溶化，用磷酸调整水玻璃呈弱碱性，PH值为10～11，得到水玻璃固化剂。
三、然后将聚氨酯聚合物和固化剂按质量比为3:1～5:1，混合。
一种双组份聚氨酯水泥封堵胶的使用方法：按照聚氨酯聚合物和水玻璃固化剂按照质量比3:1-5:1常温下混合后，涂饰于需要粘结的水泥管缝或需要粘结的地方。
本发明的一种双组份聚氨酯水泥封堵胶的应用，用于快速封堵水泥裂隙、裂纹、拼接缝；或和玻纤纤维布复合使用，用于污水管道、处理池漏洞补修、渗水封堵。
有益效果
本发明的双组份聚氨酯水泥封堵胶具有使用简单、固化速度快、粘度小能直接进行缝隙处理等特点，同时具有耐水解性强、抗压性好，粘接水泥强度高、环保无毒等特点。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
实施例1
(1)聚氨酯聚合物的制备方法:
取200KG聚醚二元醇GE-220、200KG聚醚三元醇GEP-330NG投入反应釜内，搅拌均匀，升温至90～110℃真空脱水1～2小时。脱水结束后降温至60～70℃加入碳化二亚胺改性二苯基亚甲基二异氰酸酯200KG，MDI 200KG，在70～80℃反应2小时。
反应结束后加入200KG多芳基多亚甲基异氰酸酯，加入480KG碳化二亚胺改性二苯基亚甲基二异氰酸酯，加入500KG TCPP搅拌0.5小时，测试NCO含量，NCO含量应在11.5％。25℃粘度850cpas。
检测合格后加入脱水干燥的气象二氧化硅20KG，高速分散。过滤包装。得到聚氨酯聚合物组分。
(2)水玻璃固化剂制备方法:
取60KG硅酸钠加入40KG纯净去离子水，搅拌直至完全溶解，升温到80℃。加入50g磷酸搅拌半小时，测试PH值，控制PH值在10～11。完成后降温包装即可。25℃粘度为300cpas。
(3)聚氨酯聚合物和水玻璃固化剂配比为5:1。
实施例2
(1)聚氨酯聚合物的制备方法：
取300KG聚醚二元醇GE-220、100KG聚醚三元醇GEP-330NG投入反应釜内，搅拌均匀，升温至90～110℃真空脱水1～2小时。脱水结束后降温至60～70℃加入碳化二亚胺改性二苯基亚甲基二异氰酸酯200KG，MDI 200KG在70～80℃反应2小时。
反应结束后加入500KG多芳基多亚甲基异氰酸酯，加入280KG碳化二亚胺改性二苯基亚甲基二异氰酸酯，加入400KG TCPP搅拌0.5小时，测试NCO含量，NCO含量应在13.6％。25℃粘度650cpas。
检测合格后加入脱水干燥的气象二氧化硅20KG，高速分散。过滤包装。得到聚氨酯聚合物组分。
(2)水玻璃固化剂制备方法
取60KG硅酸钠加入40KG纯净去离子水，搅拌直至完全溶解，升温到80℃。加入50g磷酸搅拌半小时，测试PH值，控制PH值在10～11。完成后降温包装即可。25℃粘度300cpas。
(3)聚氨酯聚合物和水玻璃固化剂配比为4:1。
聚氨酯双组份水泥封堵胶检测:
项目 测试标准 实施例1 实施例2
可使用时间(min，200g原料23℃) 15 12
混合粘度(c.pas) GB/T 1232-2009 650 500
固化时间(min，200g23℃) 45 40
水泥粘接强度(Mpa) GB/T7760-2003 15 17
弯曲模量(Mpa) GB/T9341-2008 1700 1950
通过测试可以看出该发明操作性方便，粘接水泥强度高，同时具有聚氨酯良好的韧性。

Claims (10)

1.一种双组份聚氨酯水泥封堵胶，其特征在于：组分包括：聚氨酯聚合物和水玻璃固化剂，其中聚氨酯聚合物和固化剂的质量比为3:1～5:1。
2.根据权利要求1所述的一种双组份聚氨酯水泥封堵胶，其特征在于：所述聚氨酯聚合物NCO含量在9～18％，23℃粘度在400～1600cpas；按质量百分比，所述聚氨酯聚合物的原料组分包括：端异氰酸酯封端聚醚型氨基甲酸酯聚合物15～40％、多芳基多亚甲基异氰酸酯10～25％、碳化二亚胺改性二苯基亚甲基二异氰酸酯10～20％、疏水阻燃型增塑剂20～40％、增强填料1～5％。
3.根据权利要求2所述的一种双组份聚氨酯水泥封堵胶，其特征在于：所述端异氰酸酯封端聚醚型氨基甲酸酯聚合物包括：质量百分比，50～60％的2～3官能度1000～6000平均分子量聚醚多元醇一种或几种，和40～50％的MDI、碳化二亚胺改性二苯基亚甲基二异氰酸酯、多芳基多亚甲基异氰酸酯中的一种或几种。
4.根据权利要求2所述的一种双组份聚氨酯水泥封堵胶，其特征在于：所述多芳基多亚甲基异氰酸酯为聚合MDI；碳化二亚胺改性二苯基亚甲基二异氰酸酯为碳化二亚胺改性MDI。
5.根据权利要求2所述的一种双组份聚氨酯水泥封堵胶，其特征在于：所述疏水阻燃型增塑剂为TCPP、TEP、TCEP、TPP、IPPP、十溴二苯醚中的一种或几种；增强填料为气象二氧化硅、活性氧化钙、碳酸钙、硅酸铝钾中的一种或几种。
6.根据权利要求1所述的一种双组份聚氨酯水泥封堵胶，其特征在于：按质量百分比，所述水玻璃固化剂组分包括硅酸钠40～70％、水30～50％、磷酸0.1～0.5％。
7.根据权利要求1所述的一种双组份聚氨酯水泥封堵胶，其特征在于：所述水玻璃固化剂的23℃粘度在200～1600cpas。
8.一种如权利要求1所述的双组份聚氨酯水泥封堵胶的制备方法，包括：
(1)将2～3官能度1000～6000平均分子量聚醚多元醇一种或几种投入反应釜内升高温度到90～110℃，真空脱水1～2小时，然后降温至70℃以下；将MDI、碳化二亚胺改性二苯基亚甲基二异氰酸酯、多芳基多亚甲基异氰酸酯中的一种或几种投入反应釜内，搅拌反应，控制温度70～80℃，反应1～3小时，得到端异氰酸酯封端聚醚型氨基甲酸酯聚合物；
然后按质量百分比分别加入多芳基多亚甲基异氰酸酯、碳化二亚胺改性二苯基亚甲基二异氰酸酯、疏水阻燃型增塑剂加入反应釜内搅拌分散0.5～1小时，然后将脱水后增强填料加入反应釜内高速分散1小时，合成聚氨酯聚合物，并测试聚氨酯甲酸酯聚合物的NCO含量，23℃粘度；当聚氨酯聚合物NCO含量在9～18％，23℃粘度在400～1600cpas时得到双组份聚氨酯水泥封堵胶的聚氨酯聚合物组分；
(2)将硅酸钠按照质量配比加入水中，充分搅拌升温至80℃直至完全溶化，用磷酸调整水玻璃呈弱碱性，PH值为10～11，得到水玻璃固化剂；
然后将聚氨酯聚合物和固化剂按质量比为3:1～5:1，混合。
9.一种如权利要求1所述的双组份聚氨酯水泥封堵胶的应用，其特征在于：按照聚氨酯聚合物和水玻璃固化剂按照质量比3:1-5:1常温下混合后，涂饰于需要粘结的地方。
10.一种如权利要求1所述的双组份聚氨酯水泥封堵胶的应用，其特征在于：用于快速封堵水泥裂隙、裂纹、拼接缝；或和玻纤纤维布复合使用，用于污水管道、处理池漏洞补修、渗水封堵。
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