一种刚性聚氨酯加固灌浆材料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于灌浆材料技术领域，具体涉及一种刚性聚氨酯加固灌浆材料及其制备 方法。
【背景技术】
[0002] 混凝土材料因其抗压强度高、耐久性好等优点，广泛应用于各类土木工程。但是由 于混凝土是一种多相非均匀的脆性材料，容易在荷载、温度、沉降等作用下产生裂缝。有的 裂缝会导致结构的整体刚度和耐久性降低，因此需要采用有效的灌浆材料进行修补，恢复 或增强因开裂而降低的结构承载能力。
[0003] 环氧树脂灌浆材料凭借优良的粘接性能、力学性能、耐化学腐蚀性能和方便的施 工性能，广泛应用于混凝土的裂缝灌浆修补。环氧树脂类灌浆材料广泛应用于建筑物梁、 板、柱、地下室、桥梁、公路等宽度大于0. 05mm的混凝土裂缝的灌浆修补。
[0004] 发明人发现现有技术中至少存在如下问题：环氧树脂类灌浆材料在低温条件下 (5°C以下）因固化反应速度降低，导致强度上升缓慢，影响冬季低温环境下的施工应用。而 现有技术中的聚氨酯类灌浆材料，若要达到环氧树脂灌浆材料的高强度和高硬度等物理性 能，则须加入较多固化剂，尽管在低温条件下，由于材料的活性低，能够保证材料具有适宜 的固化速度，满足施工要求，但是当温度上升后，材料的固化速度太快，不利于施工操作，并 且无法保证浆液能够顺利灌入裂缝并填充饱满。
【发明内容】
[0005] 本发明针对现有的聚氨酯类灌浆材料在常温条件下固化速度太快，不利于施工操 作的问题，提供一种刚性聚氨酯加固灌浆材料及其制备方法。
[0006] 解决本发明技术问题所采用的技术方案是：
[0007] -种刚性聚氨酯加固灌浆材料，由A和B两种组分组成，其中，按重量份数计：
[0008] A组分是以70~90份的聚醚多元醇、10~30份的稀释剂、5~10份的潜固化剂、 〇~1份的催化剂、〇~1份的消泡剂为原料混合均匀后制成的混合物；
[0009] B组分是以95~100份的异氰酸酯、0~5份的聚醚多元醇合成的聚氨酯预聚体；
[0010] A、B两种组分的体积比为1 : 1。
[0011] 优选的，所述聚醚多元醇为聚醚二元醇、聚醚三元醇、聚醚四元醇中的一种或一种 以上的混合物。
[0012] 优选的，所述聚醚多元醇的分子量为200~1000。
[0013] 优选的，所述异氰酸酯为多亚甲基多苯基异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、甲苯 二异氰酸酯中的一种或一种以上的混合物。
[0014] 优选的，所述稀释剂为邻苯二甲酸二丁脂（DBP)、邻苯二甲酸二异丁脂（DIBP)、邻 苯二甲酸二异壬脂（DINP)中的一种或一种以上的混合物。
[0015] 优选的，所述潜固化剂为亚胺类和/或恶唑烷类潜固化剂。
[0016] 优选的，所述催化剂为有机金属盐类和/或胺类催化剂；所述消泡剂为有机硅类 和/或聚合物类消泡剂。
[0017] 优选的，所述刚性聚氨酯加固灌浆材料的可操作时间为45-60min。
[0018] 优选的，在A、B组分混合后45min时间内，A、B组分混合物的浆液粘度不超过 5000mPa.S〇
[0019] 优选的，在A、B组分混合60min时间内，A、B组分混合物的浆液粘度不超过 lOOOOmPa.S〇
[0020] 本发明还提供一种上述刚性聚氨酯加固灌浆材料的制备方法，包括下述步骤：
[0021] 制备A组分：按重量份数将70~90份聚醚多元醇、10~30份稀释剂加入反应 器，在搅拌下加热至100~ll〇°C，真空度为-0.IMPa条件下脱水2~3小时，降温至60°C 以下，加入5~10份潜固化剂、0~1份催化剂、0~1份消泡剂，搅拌0. 5~1小时出料即 为A组分；
[0022] 制备B组分：按重量份数将95~100份异氰酸酯、0~5份聚醚多元醇加入反应 器，在搅拌下加热至75~85°C，反应2~3小时，降温至60°C以下搅拌0. 5~1小时出料 即为B组分；
[0023] 将A、B两种组分按体积比1 : 1混合得到刚性聚氨酯加固灌浆材料。
[0024] 其中，本发明所述的可操作时间的依据为行业标准JC/T1041-2007。
[0025] 本发明的刚性聚氨酯加固灌浆材料，由A和B两种组分组成，其中，按重量份数计： A组分是以70~90份的聚醚多元醇、10~30份的稀释剂、5~10份的潜固化剂、0~1份 的催化剂、〇~1份的消泡剂为原料混合均匀后制成的混合物；B组分是以95~100份的异 氰酸酯、〇~5份的聚醚多元醇合成的聚氨酯预聚体;A、B两种组分的体积比为1 : 1。本 发明的刚性聚氨酯加固灌浆材料遇到空气中的潮气，体系中的潜固化剂先与水气发生水解 反应，生成含有_順 2及-0H的含活泼氢的小分子固化剂，然后才与异氰酸酯组分反应，因此 本发明的刚性聚氨酯加固灌浆材料具有低粘度，强度高，不含溶剂的优点，并且其固化速度 较低，可操作时间长。本发明的刚性聚氨酯加固灌浆材料适用于地铁、隧道、公路、桥梁、水 工以及工业和民用建筑中各种混凝土裂缝的补强加固。
【具体实施方式】
[0026] 为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合【具体实施方式】对本 发明作进一步详细描述。
[0027] 实施例1 :
[0028] 本实施例提供一种刚性聚氨酯加固灌浆材料，由A和B两种组分组成，其中，按重 量份数计：
[0029]A组分是以80份的聚醚三元醇（蓝星东大DV-125)、14. 85份的稀释剂（蓝帆化工 DBP)、5份的潜固化剂（英国Incorez公司IncozolBH)、0? 05份的催化剂（美国气体化学 T-12)、0. 1份的消泡剂（毕克化学BYK-054)为原料混合均匀后制成的混合物；
[0030] B组分是以97. 5份的异氰酸酯（烟台万华PM-200)、2. 5份的聚醚三元醇（蓝星东 大MN-700)合成的聚氨酯预聚体；
[0031] A、B两种组分体积比为1 : 1。
[0032] 具体包括以下制备步骤：
[0033] 制备A组分：将80份的聚醚三元醇、14. 85份的稀释剂加入反应釜，在搅拌下加热 至110°C，真空度为-0.IMPa条件下脱水2小时，降温至60°C以下，加入5份的潜固化剂、 〇. 05份的催化剂、0. 1份的消泡剂搅拌1小时出料即为A组分；
[0034] 制备B组分：将97. 5份的异氰酸酯、2. 5份的聚醚三元醇依次加入反应釜，在搅拌 下加热至80°C，反应2小时，降温至60°C以下出料即为B组分；
[0035] A、B两种组分按体积比1 : 1混合得到刚性聚氨酯加固灌浆材料。
[0036] 本实施例的刚性聚氨酯加固灌浆材料遇到空气中的潮气，体系中的潜固化剂先与 水气发生水解反应，生成含有_順 2及-0H的含活泼氢的小分子固化剂，然后才与异氰酸酯 组分反应，因此本实施例的刚性聚氨酯加固灌浆材料具有低粘度，强度高，不含溶剂的优 点，并且其固化速度较低，可操作时间长。本发明的刚性聚氨酯加固灌浆材料适用于地铁、 隧道、公路、桥梁、水工以及工业和民用建筑中各种混凝土裂缝的补强加固。
[0037] 实施例2 :
[0038] 本实施例提供一种刚性聚氨酯加固灌浆材料，由A和B两种组分组成，其中，按重 量份数计：
[0039] A组分是以75份的聚醚三元醇（蓝星东大MN-500)、18. 4份的稀释剂（蓝帆化工 DIBP)、6. 5份的潜固化剂（英国Incorez公司IncozolEH)、0? 05份的催化剂（美国气体化 学T-12)、0. 1份的消泡剂（毕克化学BYK-054)为原料混合均匀后制成的混合物；
[0040] B组分是以97份的异氰酸酯（烟台万华PM-200)、3份的聚醚三元醇（蓝星东大 MN-500)合成的聚氨酯预聚体；
[0041] A、B两种组分体积比为1 : 1。
[0042] 具体包括以下制备步骤：
[0043] 制备A组分：将75份的聚醚三元醇、18. 4份的稀释剂加入反应釜，在搅拌下加