[发明专利]单组份水溶性聚氨酯化学灌浆材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于化工领域，具体涉及一种单组份水溶性聚氨酯化学灌浆材料及其制备方法。

背景技术

水溶性聚氨酯化学灌浆材料是由甲苯二氰酸酯和多羟基聚醚进行化学合成的高分子注浆堵漏材料。该材料遇水后发生化学反应，形成弹性胶状固结体，从而达到很好的止水目的，是新一代的防水堵漏补强材料。目前现有的灌浆材料包水性能差，包水量少，反应形成的固结体强度差，并且有刺鼻的气味，污染环境不环保。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种单组份水溶性聚氨酯化学灌浆材料，消除了传统灌浆液的包水量小和强度差的缺点，抗压强度高，抗渗性好，堵水效果佳，化学稳定性高，耐酸、碱、盐和有机溶剂，表面光滑耐磨不长霉，固结体有良好的耐久性，本发明还提供其制备方法，工艺合理。

本发明所述的单组份水溶性聚氨酯化学灌浆材料，由以下重量份数的原料制成：

聚醚多元醇35-75份，催化剂1.0-1.5份，溶剂20-30份，甲苯二异氰酸酯10-15份；合成产品的NCO％为5-7％。

聚醚多元醇优选为DEP6000。聚醚多元醇的分子量为6000，官能度为3.5，环氧乙烷含量为85％。采用此聚醚多元醇制备得到的灌浆材料亲水性强。聚醚多元醇优选为DEP6000。

催化剂为含量18有机铋催化剂，含量18有机铋催化剂是指有机铋催化剂中铋含量为18％，环保无污染。

溶剂为二甲苯。甲苯二异氰酸酯优选为TDI-80。

所述的单组份水溶性聚氨酯化学灌浆材料的制备方法，包括以下步骤：

将聚醚多元醇升温105-110℃真空脱水2-3小时，降温至40-50℃加入甲苯二异氰酸酯，升温至80-85℃反应2-3小时后，降温至40-50℃，加入溶剂和催化剂，即合成制品。

合成产品的NCO％为5-7％，制备得到的产品包水量大，包水固结体强度大。

综上所述，本发明具有以下优点：

(1)本发明提供一种单组份水溶性聚氨酯化学灌浆材料，浆液遇水后自行分散、乳化、发泡，立即进行化学反应，形成不透水的弹性胶状固结体，有良好的止水性能。反应后形成的弹性胶状固结体有良好的延伸性、弹性及抗渗性、耐低温性，在水中永久保持原形。与水混合后粘度小，可灌性好，固结体在水中浸泡对人体无害、无毒、无污染。

(2)本发明制备的单组份水溶性聚氨酯化学灌浆材料，与一般灌浆液相比，不会被水冲走，固结面积反而因流水而因流水而扩大，有效固结率超过300％，包水量10-40倍。浆液灌入裂缝内，向裂缝周围渗透(形成一次渗透)随即发生反应，发泡膨胀产生二次渗透，渗入混凝土缝隙产生较大的渗透半径和凝固体积，以致最终形成体积大，抗压强度高，抗渗性好，堵水效果佳的凝固体。化学稳定性高，耐酸、碱、盐和有机溶剂，表面光滑耐磨不长霉，固结体有良好的耐久性。具有良好的膨胀性，灌浆后24小时，膨胀体超出裂缝。膨胀体强度高，成形后不易为外力破坏。

(3)本发明制备的灌浆材料在遇水反应形成弹性固结体物质的同时，释放CO2气体，借助气体压力，浆液可进一步压进结构的空隙，使多孔性结构或地层能完全充填密实。具有二次渗透的特点。灌浆材料的膨胀性好，包水量大，具有良好的亲水性和可灌性，同时浆液的粘度、固化速度可以根据需要进行调节。本发明提高了灌浆液的包水量和固结强度，消除了传统灌浆液的包水量小，强度差的缺点。解决了现阶段的应用缺陷，增加了聚氨酯的应用领域。

(4)本发明还提供其制备方法，工艺合理。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步说明。

实施例中所有原料除特殊说明外，均为市购。

实施例1

一种单组份水溶性聚氨酯化学灌浆材料，由以下重量份数的原料制成：

聚醚多元醇50份，催化剂(含量18有机铋催化剂)1.2份，溶剂(二甲苯)25份，甲苯二异氰酸酯(TDI-80)10份；合成产品的NCO％为5.0％。

所用的聚醚多元醇的分子量为6000，官能度为3.5，环氧乙烷含量为85％。

所述的单组份水溶性聚氨酯化学灌浆材料的制备方法：

将聚醚多元醇升温105-5110℃真空脱水2小时，降温至45℃加入甲苯二异氰酸酯，升温至82℃反应2.5小时后，降温至50℃，加入溶剂和催化剂，即合成制品。

对实施例1制备得到的产品进行性能测试，结果为：抗压强度为7.5MPa，包水量15倍水。

实施例2