[发明专利]一种聚氨酯加固材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，尤其涉及一种高强度破碎顶板控制聚氨酯加固材料及其制备方法。

背景技术

煤矿顶板灾害是煤矿事故中致死人数最多的事故之一，一直以来对于冒顶事故的治理都是煤矿企业的重要工作。聚氨酯类加固材料对破碎煤岩体有较好的固结作用，如今是煤矿应用最为广泛的顶板事故治理材料。而随着煤矿采掘深度的不断加大，顶板承受的压力也越来越大，尤其是伴随着冲击地压发生频率的增大，对顶板的抗冲击和抗压能力的要求越来越高，常规聚氨酯加固材料对于普通条件下的煤岩体加固有较好的效果，但在上述特殊条件下难以满足要求，因此需要一种强度更高的材料来解决此类问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种聚氨酯加固材料，该材料具有很高的抗压强度、抗拉强度和粘结强度。

本发明的另一个目的是提供一种上述聚氨酯加固材料的制备方法，该方法简单。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

本发明提供了一种聚氨酯加固材料，包括A组分和B组分，

所述A组分包括以下重量份的组分：

聚醚多元醇A为20～45份，聚醚多元醇B为25～55份，聚醚多元醇C为5～10份，阻燃剂A为5～15份，阻燃剂B为5～10份，胺类催化剂为0.2～0.5份，锡类催化剂为0.1～0.5份，泡沫稳定剂为0.5～1.0份；

所述B组分为多亚甲基多苯基多异氰酸酯。

作为一种优选的技术方案，所述聚氨酯加固材料还包括降粘剂3～8份。

作为一种优选的技术方案，所述降粘剂为二乙二醇单乙醚。

作为一种优选的技术方案，所述聚醚多元醇A的官能度为2～4，分子量为800～1200，粘度为400～1000mPa.s。

作为一种优选的技术方案，所述聚醚多元醇B的官能度为2～4，分子量为500～800，粘度为300～600mPa.s。

作为一种优选的技术方案，所述聚醚多元醇C的官能度为3～5，分子量为200～400，粘度为1000～1500mPa.s。

作为一种优选的技术方案，所述阻燃剂A为甲基膦酸二甲酯。

作为一种优选的技术方案，所述阻燃剂B为三（2-氯乙基）磷酸酯或三（2-氯丙基）磷酸酯。

作为一种优选的技术方案，所述锡类催化剂为二月桂酸二丁基锡。

作为一种优选的技术方案，所述胺类催化剂为凝胶类催化剂或发泡类催化剂。

作为一种优选的技术方案，所述凝胶类催化剂为二甲基环己胺。

作为一种优选的技术方案，所述发泡类催化剂为五甲基二亚乙基三胺。

作为一种优选的技术方案，所述泡沫稳定剂为硅油类泡沫稳定剂，使用牌号为AK-8803、AK-8805或H-3612。

作为一种优选的技术方案，所述多亚甲基多苯基多异氰酸酯为棕褐色透明液体，粘度为150～250mPa.s，-NCO(wt%)为30.5～32%。

作为一种优选的技术方案，所述A组分和B组分的体积比为1:1或质量比为1:1.17。

本发明还提供了一种上述聚氨酯加固材料的制备方法，包括以下步骤：

所述A组分的制备方法如下：

将聚醚多元醇A为20～45份、聚醚多元醇B为25～55份、聚醚多元醇C为5～10份混合，加入阻燃剂A为5～15份和阻燃剂B为5～10份混合，最后加入胺类催化剂为0.2～0.5份、锡类催化剂为0.1～0.5份和泡沫稳定剂为0.5～1.0份搅拌均匀，制备得到A组分；

将体积比为1:1或质量比为1:1.17的A组分和B组分混合均匀、固化，得到聚氨酯加固材料。

本发明还提供了一种上述聚氨酯加固材料的制备方法，包括以下步骤：

所述A组分的制备方法如下：

将聚醚多元醇A为20～45份、聚醚多元醇B为25～55份、聚醚多元醇C为5～10份混合，加入阻燃剂A为5～15份和阻燃剂B为5～10份混合，最后加入胺类催化剂为0.2～0.5份、锡类催化剂为0.1～0.5份、泡沫稳定剂为0.5～1.0份和降粘剂为3～8份搅拌均匀，制备得到A组分；

将体积比为1:1或质量比为1:1.17的A组分和B组分混合均匀、固化，得到聚氨酯加固材料。

本发明与现有技术相比，具有以下优点和有益效果：

1、本发明的材料中A组分、B组分都具有很低的粘度，渗透性很好，能渗透到极其细微的煤岩体裂隙中。

2、本发明的材料固化速度可根据工程需要来条件，调节区间大。