[发明专利]复合材料及其制备方法

说明书

本发明涉及材料技术领域，公开了一种复合材料及其制备方法，该复合材料包括A组分、B组分和C组分，A组分、B组分和C组分的重量比为1：0.7‑0.95：0.0001‑0.4，其中，A组分含有碱性溶液和催化剂，以A组分的重量为基准，所述碱性溶液的含量为80‑99.2重量％，所述催化剂的含量为0.8‑20重量％；B组分含有多异氰酸酯预聚体和增溶剂，以B组分的重量为基准，所述多异氰酸酯预聚体的含量为80‑99重量％，所述增溶剂的含量为1‑20重量％；C组分含有硅铝材料。本发明的复合材料兼具高抗压强度和低的最高反应温度。

技术领域

本发明涉及材料技术领域，具体涉及一种复合材料及其制备方法。

背景技术

目前常用于大坝基坑加固处理、煤矿煤岩体加固、防渗堵漏、道路路基承载填充的材料，基于安全生产的考虑，需要具有高抗压强度；同时考虑到材料制备过程中的安全性问题，还需要具有低的最高反应温度。然而，目前尚无一种复合材料能够同时兼具高抗压强度和低的最高反应温度的特点。

US3607794A公开了有机多异氰酸酯和碱金属硅酸盐溶液的反应过程，阐述了不同反应比例对于固结体的性能影响。然而，该专利申请公开的方法得到的材料在制备过程中最高反应温度较高，制备过程安全性较差。

CNI068163A公开了一种双组份水玻璃型化学注浆材料，该双组份化学注浆材料中含有可膨胀稀释剂，其具体实施例中制得的固结体抗压强度指标最高仅为89.0kg/cm²(约8.7MPa)，远远低于中华人民共和国安全生产标准AQ1089-2011《高分子煤岩体加固剂》抗压强度指标注≥40MPa的要求。

因此，研发一种同时兼具高抗压强度和低的最高反应温度等特点的复合材料，具有重要的现实意义和市场应用价值。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的上述问题，提供一种复合材料及其制备方法，该复合材料兼具高抗压强度和低的最高反应温度。

为了实现上述目的，第一方面，本发明提供了一种复合材料，该复合材料包括A组分、B组分和C组分，A组分、B组分和C组分的重量比为1：0.7-0.95：0.0001-0.4，其中，

A组分含有碱性溶液和催化剂，以A组分的重量为基准，所述碱性溶液的含量为80-99.2重量％，所述催化剂的含量为0.8-20重量％；

B组分含有多异氰酸酯预聚体和增溶剂，以B组分的重量为基准，所述多异氰酸酯预聚体的含量为80-99重量％，所述增溶剂的含量为1-20重量％；

C组分含有硅铝材料。

第二方面，本发明提供了本发明所述的复合材料的制备方法，包括：

(1)将A组分和C组分混合，形成凝胶材料预聚体；

(2)将步骤(1)得到的凝胶材料预聚体与B组分进行混合、固化。

第三方面，本发明提供了一种由本发明所述的复合材料制得的产品。

与现有的复合材料相比，本发明的复合材料兼具高抗压强度和低的最高反应温度。

其中，根据本发明的一种优选实施方式，按照本发明的方法(先将A组分和C组分混合，形成凝胶材料预聚体，然后将凝胶材料预聚体与B组分进行混合、固化)制备复合材料，三组分按特定的顺序发生交互作用，并通过控制特定的条件(如A组分、B组分和C组分的重量比、A组分中碱性溶液的种类或硅铝材料的粒径D50)，由此形成的固结体密实，遇水不发泡，具有较好的力学性能，同时兼具高抗压强度和低的最高反应温度，可广泛的应用于大坝基坑加固处理、煤矿煤岩体加固、煤矿防渗堵漏、道路路基承载填充等等，可以满足行业标准AQ1089-2011对前述各用途的高分子材料提出的性能要求。

具体实施方式