[发明专利]一种喷涂聚氨酯-脲阻尼减振降噪材料

说明书

技术领域

本发明涉及一种喷涂聚氨酯-脲阻尼减振降噪防护材料，属于高分子材料领域。

背景技术

城市快速轨道交通对于缓解我国中心城市交通紧张局面、实现城市交通发展战略、促进城市建设和经济持续快速发展，节约能源和改善城市环境质量具有重大意义。城市快速轨道交通投资大、建设周期长，因此，科学有效地解决地铁建设关键技术问题对于我国城市快速轨道交通建设刻不容缓。

某些城市(例如青岛、重庆、西安等)地质条件较为复杂，总体上地基属于岩浆岩(花岗岩)型硬路基结构，使得这些城市地铁的振动和噪声相比其它城市(如：北京、上海、杭州、广州等)的软路基而言要强烈得多。在地铁施工、特别是运营期间产生的振动在基岩中传播迅速且衰减系数较低，并且很难通过增加区间埋深的方法加以缓解。《青岛市城市快速轨道交通建设规划环境影响报告书》指出，受青岛地铁工程所处的硬质花岗岩结构影响，地铁列车运行会给沿线区域带来一定的噪声和振动影响，必须采用先进材料及相应技术措施予以解决。青岛市地铁一期设计方案总体设计中涉及中山路等线路，此段线路位于青岛市老城区，中山路等繁华的商业区、人口稠密的居民区以及青岛交通局、公交变电站、驻军、基督教堂、天主教堂等振动敏感点均位于线路上方，应采取必要的减振降噪措施。

控制地铁振动和轮轨噪声的主要手段之一就是利用阻尼材料形成的约束阻尼结构，来达到减振降噪目的。阻尼减振降噪技术(Sound and Vibration Damping Technology)国外已有五十多年研究和应用历史。初期主要用于航空、航天、固体火箭推进、潜艇隐身等军事领域，其后，又逐步向运载工具、轨道交通、土木建筑等民用方面推广应用，取得了显著的军事、社会和环境效益。

目前，国内外的阻尼材料从材质上分，主要是橡胶类板材和高分子涂料。橡胶类板材主要是各种橡胶减振衬垫、阻尼橡胶板、橡胶减振器等，施工时需要使用粘合剂将橡胶板黏贴在被处理部位。这些部位通常是比较平整的物面，例如：钢板、铝板等，而对于地铁、隧道等建筑工程，只能使用阻尼涂料；高分子阻尼涂料，最常用的是石棉沥青阻尼涂料，但由于其中含有致癌物质沥青和大量有机溶剂，逐渐被禁止使用。

喷涂聚脲弹性体技术(Spray Polyurea Elastomer Technology简称SPUA)是目前国际上最为先进、环保、快速的施工技术，已经在京津城际铁路路基、2008年北京奥运会主要场馆看台、2009年济南城运会主会场看台等大型基础设施的混凝土防水和装饰工程中成功应用。但是，聚脲技术用于减振降噪的研究和开发在国内外还是空白。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种用于城市坚硬地基地铁的喷涂型聚氨酯-脲阻尼减振降噪防护材料。

本发明的技术方案如下：所述喷涂型聚氨酯-脲阻尼减振降噪防护材料由A组分和R组分按体积比1∶1反应生成；所述的A组分是由35～60份的低官能度多异氰酸酯和50～70份聚醚多元醇合成的半预聚物，其中低官能度多异氰酸酯的官能度为1～2.4；聚醚多元醇的官能度为2～4。R组分包括15～60份二胺类扩链剂，10～75份端氨基聚醚，10～70份端羟基聚醚，其中胺类扩链剂的官能度最好是等于2，端氨基聚醚的官能度为2～4。所述的R组分还包括1～30份颜料、1～30份填料及1～30份助剂。

所述聚氨酯-脲阻尼减振降噪弹性体的异氰酸酯指数在0.9～1.2之间。

所述的低官能度多异氰酸酯为下列中的一种或几种：甲苯二异氰酸酯、亚苯基碳化二亚胺-脲酮亚胺改性的4，4’-二苯基甲烷二异氰酸酯、多亚甲基二异氰酸酯、多苯基多异氰酸酯、4，4’-二苯基甲烷二异氰酸酯、高2，4’-二苯基甲烷二异氰酸酯、环己二异氰酸酯、对苯二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、对四甲基苯亚甲基二异氰酸酯等。例如烟台万华聚氨酯公司MDI-50、MDI-100LL、MDI-100，日本化成厄普姜公司143L。

所述的聚醚多元醇的羟基官能度为2～4，羟基当量在500～3000之间。例如天津石化三厂210、220、330、蓖麻油。

所述的半预聚物的游离异氰酸酯基的最优含量在10％～18％之间。

所述的二胺类扩链剂为二乙基甲苯二胺(DETDA)、二甲巯基甲苯二胺(DMTDA)、N，N’-二烷基甲基二苯胺等中的一种或几种。如美国UOP公司4100、4200；或者为脂肪族类扩链剂，如Huntsman公司的T-403、D-400、D-230、7027、754。