一種剛性聚氨酯加固灌漿材料及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于灌漿材料技術領域，具體涉及一種剛性聚氨酯加固灌漿材料及其制備 方法。
【背景技術】
[0002] 混凝土材料因其抗壓強度高、耐久性好等優(yōu)點，廣泛應用于各類土木工程。但是由 于混凝土是一種多相非均勻的脆性材料，容易在荷載、溫度、沉降等作用下產生裂縫。有的 裂縫會導致結構的整體剛度和耐久性降低，因此需要采用有效的灌漿材料進行修補，恢復 或增強因開裂而降低的結構承載能力。
[0003] 環(huán)氧樹脂灌漿材料憑借優(yōu)良的粘接性能、力學性能、耐化學腐蝕性能和方便的施 工性能，廣泛應用于混凝土的裂縫灌漿修補。環(huán)氧樹脂類灌漿材料廣泛應用于建筑物梁、 板、柱、地下室、橋梁、公路等寬度大于0. 05mm的混凝土裂縫的灌漿修補。
[0004] 發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術中至少存在如下問題：環(huán)氧樹脂類灌漿材料在低溫條件下 (5°C以下）因固化反應速度降低，導致強度上升緩慢，影響冬季低溫環(huán)境下的施工應用。而 現(xiàn)有技術中的聚氨酯類灌漿材料，若要達到環(huán)氧樹脂灌漿材料的高強度和高硬度等物理性 能，則須加入較多固化劑，盡管在低溫條件下，由于材料的活性低，能夠保證材料具有適宜 的固化速度，滿足施工要求，但是當溫度上升后，材料的固化速度太快，不利于施工操作，并 且無法保證漿液能夠順利灌入裂縫并填充飽滿。

【發(fā)明內容】

[0005] 本發(fā)明針對現(xiàn)有的聚氨酯類灌漿材料在常溫條件下固化速度太快，不利于施工操 作的問題，提供一種剛性聚氨酯加固灌漿材料及其制備方法。
[0006] 解決本發(fā)明技術問題所采用的技術方案是：
[0007] -種剛性聚氨酯加固灌漿材料，由A和B兩種組分組成，其中，按重量份數(shù)計：
[0008] A組分是以70~90份的聚醚多元醇、10~30份的稀釋劑、5~10份的潛固化劑、 〇~1份的催化劑、〇~1份的消泡劑為原料混合均勻后制成的混合物；
[0009] B組分是以95~100份的異氰酸酯、0~5份的聚醚多元醇合成的聚氨酯預聚體；
[0010] A、B兩種組分的體積比為1 : 1。
[0011] 優(yōu)選的，所述聚醚多元醇為聚醚二元醇、聚醚三元醇、聚醚四元醇中的一種或一種 以上的混合物。
[0012] 優(yōu)選的，所述聚醚多元醇的分子量為200~1000。
[0013] 優(yōu)選的，所述異氰酸酯為多亞甲基多苯基異氰酸酯、二苯基甲烷二異氰酸酯、甲苯 二異氰酸酯中的一種或一種以上的混合物。
[0014] 優(yōu)選的，所述稀釋劑為鄰苯二甲酸二丁脂（DBP)、鄰苯二甲酸二異丁脂（DIBP)、鄰 苯二甲酸二異壬脂（DINP)中的一種或一種以上的混合物。
[0015] 優(yōu)選的，所述潛固化劑為亞胺類和/或惡唑烷類潛固化劑。
[0016] 優(yōu)選的，所述催化劑為有機金屬鹽類和/或胺類催化劑；所述消泡劑為有機硅類 和/或聚合物類消泡劑。
[0017] 優(yōu)選的，所述剛性聚氨酯加固灌漿材料的可操作時間為45-60min。
[0018] 優(yōu)選的，在A、B組分混合后45min時間內，A、B組分混合物的漿液粘度不超過 5000mPa.S〇
[0019] 優(yōu)選的，在A、B組分混合60min時間內，A、B組分混合物的漿液粘度不超過 lOOOOmPa.S〇
[0020] 本發(fā)明還提供一種上述剛性聚氨酯加固灌漿材料的制備方法，包括下述步驟：
[0021] 制備A組分：按重量份數(shù)將70~90份聚醚多元醇、10~30份稀釋劑加入反應 器，在攪拌下加熱至100~ll〇°C，真空度為-0.IMPa條件下脫水2~3小時，降溫至60°C 以下，加入5~10份潛固化劑、0~1份催化劑、0~1份消泡劑，攪拌0. 5~1小時出料即 為A組分；
[0022] 制備B組分：按重量份數(shù)將95~100份異氰酸酯、0~5份聚醚多元醇加入反應 器，在攪拌下加熱至75~85°C，反應2~3小時，降溫至60°C以下攪拌0. 5~1小時出料 即為B組分；
[0023] 將A、B兩種組分按體積比1 : 1混合得到剛性聚氨酯加固灌漿材料。
[0024] 其中，本發(fā)明所述的可操作時間的依據(jù)為行業(yè)標準JC/T1041-2007。
[0025] 本發(fā)明的剛性聚氨酯加固灌漿材料，由A和B兩種組分組成，其中，按重量份數(shù)計： A組分是以70~90份的聚醚多元醇、10~30份的稀釋劑、5~10份的潛固化劑、0~1份 的催化劑、〇~1份的消泡劑為原料混合均勻后制成的混合物；B組分是以95~100份的異 氰酸酯、〇~5份的聚醚多元醇合成的聚氨酯預聚體;A、B兩種組分的體積比為1 : 1。本 發(fā)明的剛性聚氨酯加固灌漿材料遇到空氣中的潮氣，體系中的潛固化劑先與水氣發(fā)生水解 反應，生成含有_順 2及-0H的含活潑氫的小分子固化劑，然后才與異氰酸酯組分反應，因此 本發(fā)明的剛性聚氨酯加固灌漿材料具有低粘度，強度高，不含溶劑的優(yōu)點，并且其固化速度 較低，可操作時間長。本發(fā)明的剛性聚氨酯加固灌漿材料適用于地鐵、隧道、公路、橋梁、水 工以及工業(yè)和民用建筑中各種混凝土裂縫的補強加固。
【具體實施方式】
[0026] 為使本領域技術人員更好地理解本發(fā)明的技術方案，下面結合【具體實施方式】對本 發(fā)明作進一步詳細描述。
[0027] 實施例1 :
[0028] 本實施例提供一種剛性聚氨酯加固灌漿材料，由A和B兩種組分組成，其中，按重 量份數(shù)計：
[0029]A組分是以80份的聚醚三元醇（藍星東大DV-125)、14. 85份的稀釋劑（藍帆化工 DBP)、5份的潛固化劑（英國Incorez公司IncozolBH)、0? 05份的催化劑（美國氣體化學 T-12)、0. 1份的消泡劑（畢克化學BYK-054)為原料混合均勻后制成的混合物；
[0030] B組分是以97. 5份的異氰酸酯（煙臺萬華PM-200)、2. 5份的聚醚三元醇（藍星東 大MN-700)合成的聚氨酯預聚體；
[0031] A、B兩種組分體積比為1 : 1。
[0032] 具體包括以下制備步驟：
[0033] 制備A組分：將80份的聚醚三元醇、14. 85份的稀釋劑加入反應釜，在攪拌下加熱 至110°C，真空度為-0.IMPa條件下脫水2小時，降溫至60°C以下，加入5份的潛固化劑、 〇. 05份的催化劑、0. 1份的消泡劑攪拌1小時出料即為A組分；
[0034] 制備B組分：將97. 5份的異氰酸酯、2. 5份的聚醚三元醇依次加入反應釜，在攪拌 下加熱至80°C，反應2小時，降溫至60°C以下出料即為B組分；
[0035] A、B兩種組分按體積比1 : 1混合得到剛性聚氨酯加固灌漿材料。
[0036] 本實施例的剛性聚氨酯加固灌漿材料遇到空氣中的潮氣，體系中的潛固化劑先與 水氣發(fā)生水解反應，生成含有_順 2及-0H的含活潑氫的小分子固化劑，然后才與異氰酸酯 組分反應，因此本實施例的剛性聚氨酯加固灌漿材料具有低粘度，強度高，不含溶劑的優(yōu) 點，并且其固化速度較低，可操作時間長。本發(fā)明的剛性聚氨酯加固灌漿材料適用于地鐵、 隧道、公路、橋梁、水工以及工業(yè)和民用建筑中各種混凝土裂縫的補強加固。
[0037] 實施例2 :
[0038] 本實施例提供一種剛性聚氨酯加固灌漿材料，由A和B兩種組分組成，其中，按重 量份數(shù)計：
[0039] A組分是以75份的聚醚三元醇（藍星東大MN-500)、18. 4份的稀釋劑（藍帆化工 DIBP)、6. 5份的潛固化劑（英國Incorez公司IncozolEH)、0? 05份的催化劑（美國氣體化 學T-12)、0. 1份的消泡劑（畢克化學BYK-054)為原料混合均勻后制成的混合物；
[0040] B組分是以97份的異氰酸酯（煙臺萬華PM-200)、3份的聚醚三元醇（藍星東大 MN-500)合成的聚氨酯預聚體；
[0041] A、B兩種組分體積比為1 : 1。
[0042] 具體包括以下制備步驟：
[0043] 制備A組分：將75份的聚醚三元醇、18. 4份的稀釋劑加入反應釜，在攪拌下加