[发明专利]聚氨酯类组合物和聚氨酯类复合材料及其制备方法

说明书

本发明涉及加固材料领域，公开了一种聚氨酯类组合物和聚氨酯类复合材料及其制备方法。所述聚氨酯类组合物包含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1：0.7‑0.95：0.01‑0.4；A组分含有碱性溶液、催化剂和纤维；B组分含有多异氰酸酯预聚体和增溶剂；C组分含有硅铝材料。本发明的聚氨酯类组合物在固化过程中具有较低的最高反应温度，得到的所述聚氨酯类复合材料不仅具有较高的抗压强度，还具有较高的抗拉强度，可广泛的应用于大坝基坑加固处理等。

技术领域

本发明涉及加固材料领域，具体涉及一种聚氨酯类组合物，由该组合物制得的聚氨酯类复合材料，以及所述聚氨酯类复合材料的制备方法。

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。

US3607794A公开了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，该方法得到的材料在制备过程中安全性较差，力学性能也难以满足加固材料的要求。

CN10511411A公开了一种环氧改性聚氨酯-水玻璃复合注浆材料，其由A组分和B组分组成，组分A包含液体硅酸钠水玻璃、增溶剂和催化剂；组分B包含多异氰酸酯预聚体、环氧活性增韧剂。该材料形成的固化物具有较好的抗压强度、粘结强度和抗剪强度。

CN103554408A公开了一种聚乙烯醇纤维增强的聚氨酯注浆加固材料及其制备方法，由组分A和组分B混合后进行注浆加固，组分A包含异氰酸酯预聚体、阻燃剂、抗静电剂；组分B包含聚醚多元醇、催化剂、聚乙烯醇纤维。该方法提高了加固材料的抗拉强度、抗压强度。

以上公开的方法使所形成的加固材料本身在抗压或抗剪强度等方面性能得到一定程度改善，但并未考虑或解决材料在制备过程中的安全问题，因此仍需研发一种能够同时兼具高抗压强度、抗拉强度和低的最高反应温度的聚氨酯类加固材料，来提高其市场应用价值。

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，提供一种聚氨酯类组合物和聚氨酯类复合材料及其制备方法，该组合物具有低的最高反应温度，所制备的复合材料兼具高抗压强度和抗拉强度。

根据本发明的第一方面，本发明提供了一种聚氨酯类组合物，该组合物包含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1：0.7-0.95：0.01-0.4；

A组分含有碱性溶液、催化剂和纤维，以A组分的重量为基准，所述碱性溶液的含量为80-99.1重量％，所述催化剂的含量为0.8-15重量％，所述纤维的含量为0.1-5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。

根据本发明的第二方面，本发明提供了一种聚氨酯类复合材料，该复合材料由本发明第一方面所述的聚氨酯类组合物制得。

根据本发明的第三方面，本发明提供了一种制备本发明第二方面所述聚氨酯类复合材料的方法，该方法包括：

(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。

与现有的用于制备聚氨酯类加固材料的组合物相比，本发明的聚氨酯类组合物在固化过程中具有较低的最高反应温度、安全性高，形成的所述聚氨酯类复合材料不仅具有较高的抗压强度，还具有较高的抗拉强度，可广泛的应用于大坝基坑加固处理、煤矿煤岩体加固、煤矿防渗堵漏和道路路基承载填充等。

具体实施方式