高弹性无溶剂聚氨酯堵漏材料及其制备方法与应用
【技术领域】
[0001] 本发明属于化学建筑材料领域，特别涉及一种高弹性无溶剂聚氨酯堵漏材料及其 制备方法与应用。
【背景技术】
[0002] 为防止混凝土结构的开裂或破坏，在不同结构连结处一般都设置变形缝，以吸收 或缓冲结构因温差、沉降、震动等产生的应力，但由此带来的问题是变形缝渗漏水。目前用 的堵漏材料，大多采用单组分水溶性聚氨酯、丙烯酸盐等柔性化学灌浆材料，这些浆材具有 一定的吸水溶胀功能或与水反应而体积快速膨胀变形，达到止水堵漏的效果。但由于这些 浆材固结后与潮湿混凝土的粘结强度比较低，伸长率较低，当地下水位发生变化时，便会因 干缩粘结不牢固而出现堵漏失效，难以满足变形缝的堵水要求。
[0003] 环氧树脂分子结构中含有独特的环氧基、羟基、醚键等活性基团和极性基团，因而 其固化物与潮湿混凝土粘结强度高，被应用建筑工程中的堵漏之中，但其刚性较大，伸长率 非常低，难以适应混凝土变形缝的变形要求。
[0004] 因此，为了将混凝土变形缝渗漏的水快速堵住，且要使堵漏效果持久，研发一种能 有效在水介质中快速固化，伸长率非常高、与混凝土粘结性能良好的聚氨酯堵漏材料成为 了市场的迫切需要。
【发明内容】
[0005] 为了克服上述现有技术的缺点与不足，本发明的首要目的在于提供一种高弹性无 溶剂聚氨酯堵漏材料。
[0006] 本发明的另一目的在于提供上述高弹性无溶剂聚氨酯堵漏材料的制备方法。
[0007] 本发明的再一目的在于提供上述高弹性无溶剂聚氨酯堵漏材料的应用。
[0008] 本发明的目的通过下述技术方案实现：
[0009] 一种高弹性无溶剂聚氨酯堵漏材料，该高弹性无溶剂聚氨酯堵漏材料由重量比 1:1的甲组分和乙组分组成；
[0010] 甲组分包含以下按重量百分比计的组分：
[0011] 聚醚多元醇 61.0%?67.2% 异氰酸酯 16.8%?23.0% 氨基硅烷 2.0%?5.0% 稀释剂 3.0%?5.0% 增塑剂A 6.0%?110%;
[0012] 乙组分包含以下按重量百分比计的组分：
[0013] 水 8.0% ?12.0% 乳化剂 0 3%?0.5% 催化剂 0.2%?0.6% 增塑剂B 62.3%?70.5% CO2 吸收剂 20.0% ?25.0% 消泡剂 0.2%?0.4%。
[0014] 所述聚醚多元醇是分子量为4000?8000的聚醚多元醇二元醇，优选牌号为 DDL-4000D、DDL-6000D 或 DDL-8000D 的聚醚多元醇；
[0015] 所述异氰酸酯是二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI);
[0016] 所述氨基硅烷是苯胺甲基三乙氧基硅烷，优选牌号为ND-42或WD-42的氨基硅 烧；
[0017] 所述稀释剂是聚丙二醇二缩水甘油醚（PP⑶GE);
[0018] 所述增塑剂A是对苯二甲酸二辛酯（DOTP)或二甘醇二苯甲酸酯（DEDB);
[0019] 所述水是洁净的自来水；
[0020] 所述乳化剂是非离子型的脂肪族环氧乙烷缩合物，优选平平加-10、平平加-15或 平平加-20 ;
[0021] 所述催化剂是二月桂酸二丁基锡（DBTDL)与三乙烯二胺（DABCO)的混合物；
[0022] 所述增塑剂B是对苯二甲酸二辛酯（DOTP)或二甘醇二苯甲酸酯（DEDB);
[0023] 所述CO2吸收剂是超细水泥，优选牌号为MFC-GM6000或MFC-GM8000的超细水泥；
[0024] 所述消泡剂是甲基烷基聚硅氧烷，优选牌号为BYK-085的消泡剂。
[0025] 上述高弹性无溶剂聚氨酯堵漏材料的制备方法，包括以下操作步骤：
[0026] (1)甲组分的制备：在密闭反应器中内，加入聚醚多元醇，在温度为105?115°C， 真空度为-〇. 〇86MPa的条件下脱水2h，降温至60°C，加入异氰酸酯，升温至70?80°C，反 应2?3h，再加入氨基硅烷，继续反应1?2h，得到聚氨酯预聚体；加入稀释剂和增塑剂A， 搅拌0. 5?lh，降温至50°C以下，得到甲组分；其中，各原料的用量按重量百分比计为：聚 醚多元醇6L 0%?67. 2%、异氰酸酯16. 8%?23. 0%、氨基硅烷2%?5%、稀释剂3%? 5%、增塑剂A 6%?11% ;
[0027] (2)乙组分的制备：在密闭反应器中内，先加入水、乳化剂和催化剂，混合均匀，加 入增塑剂B，搅拌0. 5?lh，再加入0)2吸收剂和消泡剂，搅拌均匀，用三辊研磨机研磨，得 到乙组分；其中，各原料的用量按重量百分比计为：水8%?12%、乳化剂0. 3%?0. 5%、 催化剂2%?0· 6%、增塑剂B 62. 3%?70. 5% ;C02吸收剂20. 0%?25. 0%、消泡剂 0· 2%?0· 4% ;
[0028] (3)将甲组分和乙组分按照重量比1:1混合均匀，得到高弹性无溶剂聚氨酯堵漏 材料。
[0029] 上述高弹性无溶剂聚氨酯堵漏材料在地铁、高铁、公路隧道的变形量大的变形缝 渗漏水的快速堵漏中的应用。
[0030] 本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果：
[0031] (1)采用超细水泥吸收聚氨酯与水反应的CO2，能够减少发泡，保证堵漏材料固化 后的固结体致密性，伸长率能够大幅度地提高。
[0032] (2)采用苯胺甲基三乙氧基硅烷接到聚氨酯主链上，利用硅氧烷的特性，能够增加 聚氨酯堵漏材料与潮湿混凝土的粘结力。
[0033] (3)采用聚丙二醇二缩水甘油醚（PPGDGE)作为聚氨酯预聚体的稀释剂，除能够降 低粘度外，当聚氨酯预聚体与水反应时，生产的胺与聚丙二醇二缩水甘油醚中的环氧官能 团发生化学反应，增加聚氨酯堵漏材料与潮湿混凝土粘结强度。
[0034] (4)与当前常用于变形缝堵漏的单组份水溶性聚氨酯、丙烯酸盐等化学灌浆材料 相比，本产品的伸长率高、与潮湿混凝土的粘结强度大，能够有效适应混凝土的收缩变形， 防止堵漏失效。
【具体实施方式】
[0035] 下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
[0036] 本发明实施例中浆液的粘度、密度按照《聚氨酯灌浆材料》(JC/T 2041-2010)进行 测定。水中初始凝胶时间、水下粘结强度按照《环氧树脂堵漏材料》（Q/HGXT 7-2011)进行 测定。拉伸强度、断裂伸长率按照《聚氨酯防水涂料》（GB/T 19250-2013)进行测定。
[0037] 实施例1
[0038] (1)甲组分的制备
[0039] 在密闭反应器中内，加入001^-40000聚醚多元醇305.(^，在温度为105°0，真空度 为-0. 086MPa的条件下脱水2h，降温至60°C，加入二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI) 115. 0g，升 温至80°C，反应2h，再加入苯胺甲基三乙氧基硅烷（ND-42) 25. 0g，继续反应2h，得到聚氨酯 预聚体；再加入稀释剂聚丙二醇二缩水甘油醚（PP⑶GE) 25. 0g、增塑剂对苯二甲酸二辛酯 (DOTP) 30. 0g，搅拌lh，降温至50°C以下，得到500. Og甲组分。
[0040] (2)乙组分的制备
[0041] 在密闭反应器中内，先加入水120. 0g，平平加-10 3. 0g，催化剂2. Og(其中二月 桂酸二丁基锡（DBTDL) l.Og，三乙烯二胺（DABCO) LOg)，混合均匀，加入对苯二甲酸二辛酯 (DOTP) 623. 0g，搅拌(λ 5h，再加入MFC-GM6000超细水泥250. 0g，消泡剂BYK-085 2g搅拌均 勾，用三棍研磨机研磨一遍，得到1000. Og乙组分。
[0042] (3)将甲组分和乙组分按照重量比1:1混合均勾，得到高弹性无溶剂聚氨酯堵漏 材料。在标准状态下，测试浆液的粘度、密度、水中初始凝胶时间。然后固化7天，测试抗拉 强度、伸长率及水下粘结强度。性能指标见表1。
[0043] 实施例2
[0044] (1)甲组分的制备
[0045] 在密闭反应器中内，先加入001^-60000聚醚多元醇323.(^，在温度为115°〇，真空 度为-0. 086MPa的条件下脱水2h，降温至60°C，加入二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI)97. 0g， 升温至70°C，反应3h，再加入苯胺甲基三乙氧基硅烷（ND-42) 17. 5g，继续反应lh，得到聚氨 酯预聚体；加入稀释剂聚丙二醇二缩水甘油醚（PP⑶GE) 20. 0g、增塑剂对苯二甲酸二辛酯 (DOTP) 42. 5g，搅拌0. 5h，降温至50°C以下，得到500. Og甲组分。
[0046] (2)乙组分的制备
[0047] 在密闭反应器中内，先加入水100. 0g，平平加-15 4. 0g，催化剂4. Og (其中二月桂 酸二丁基锡（DBTDL) 2. 0g，三乙烯二胺（DABCO) 2. Og)，混合均匀，加入增塑剂对苯二甲酸二 辛酯（DOTP) 664. 0g，搅拌lh，再加入MFC-GM6000超细水泥填料225. 0g，消泡剂BYK-085 3g 搅拌均勾，用三棍研磨机研磨一遍，得到1000. Og乙组分。
[0048] (3)将甲组分和乙组分按照重量比1:1混合均匀，得到高弹性无溶剂聚氨酯堵漏 材料。在标准状态下，测试浆液的粘度、密度、水中初始凝胶时间。然后固化7天，测试抗拉 强度、伸长率及水下粘结强度。性能指标见表1。
[0049] 实施例3
[0050] (1)甲组分的制备
[0051] 在密闭反应器中内，加入001^-80000聚醚多元醇336.(^，在温度为110°〇，真空度 为-0. 086MPa的条件下脱水2h，降温至60°C，加入二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI) 84. 0g，升 温至75°C，反应2. 5h