硅烷改性聚醚树脂材料及其制备方法、注浆材料与流程

本申请涉及建筑材料领域，具体涉及一种硅烷改性聚醚树脂材料及其制备方法、注浆材料。

背景技术：

1、在各类混凝土建设工程中，各种裂缝普遍存在，裂缝存在导致渗漏水长期存在，进而导致混凝土工程的使用寿命减少。当前对建筑工程中的水害治理，主要采取注入化学浆液的方式。

2、目前市场上常见的堵漏注浆材料以环氧树脂类、聚氨酯类、丙烯酸盐类为主。环氧树脂类注浆材料固化后虽然有很高的强度，但是断裂伸长率很低，在裂缝随着地铁轨道震动而伸缩拉伸的过程中容易破碎断裂。聚氨酯类注浆材料以发泡聚氨酯为主，注浆材料遇水后能迅速于水反应并膨胀，能迅速止水，但是聚氨酯注浆材料应用过程中发生放热反应，且反应剧烈，速度快，产生大量的热量，造成局部泡孔烧蚀塌陷，影响强度，甚至发生安全事故。丙烯酸盐注浆材料可注入细微裂缝，但丙烯酸盐注浆材料在使用过程中，由于采用的丙烯酸盐水溶液，其固含量较低；进而使其在固化之后会出现不同程度的收缩，其收缩应力会使得注浆材料与混凝土粘接破坏或者从材料内部产生破坏，从而出现复漏的风险。

技术实现思路

1、基于此，本申请提供一种硅烷改性聚醚树脂材料及其制备方法、注浆材料。该硅烷改性聚醚树脂材料固含量高、具有较大的断裂伸长率。同时兼备拉伸强度大，固化速度快的优点。

2、本申请的第一方面，提供一种硅烷改性聚醚树脂材料，以重量份数计，包括以下原料组分：

3、

4、在其中一个实施例中，所述硅烷改性聚醚的结构式如式(1)～式(4)所示：

5、

6、

7、其中，m各自独立地为3～5之间的整数；r1选自c1～c4烷氧基或c1～c4烷基，r2选自c1～c4烷氧基或c1～c4烷基，选自n、q各自独立地为30～2000之间的整数。

8、在其中一个实施例中，所述二异氰酸酯包括六亚甲基二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯和异佛尔酮二异氰酸酯中的一种或多种。

9、在其中一个实施例中，所述多元醇具有如下特征中的一个或多个：

10、(1)所述多元醇包括聚酯多元醇、聚醚多元醇和聚碳酸酯多元醇中的一种或多种；

11、(2)所述多元醇的数均分子量为500～1000；

12、(3)所述多元醇的官能度为2～4。

13、在其中一个实施例中，所述催化剂包括第一催化剂和第二催化剂；

14、所述第一催化剂包括辛酸亚锡、月桂酸铋、异辛酸铋和新癸酸锌中的一种或多种；

15、所述第二催化剂包括二月桂酸二丁基锡、二丁基二乙酰丙酮锡和双乙酰丙酮酸二丁基锡中的一种或多种。

16、在其中一个实施例中，所述潜固化剂包括亚胺型潜固化剂和噁唑烷类潜固化剂中的一种或多种。

17、在其中一个实施例中，所述硅烷改性聚醚树脂材料具有如下特征中的一个或多个：

18、(1)所述增塑剂包括邻苯二甲酸二异癸酯、邻苯二甲酸二异壬酯、邻苯二甲酸二辛脂和邻苯二甲酸二丁酯中的一种或多种；

19、(2)所述扩链剂包括乙二醇、乙二胺、丁二醇或己二醇中的一种或多种。

20、在其中一个实施例中，以重量份数计，所述硅烷改性聚醚树脂材料还包括如下原料组分：

21、硅烷偶联剂              4份～8份、

22、除水剂                  4份～8份，以及

23、填料                    30份～50份；

24、可选的，所述硅烷偶联剂包括γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷和γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷中的一种或多种；

25、可选的，所述除水剂包括3-丁基-2-(1-乙基戊基)恶唑烷和乙烯基三甲氧基硅烷的一种或多种；

26、可选的，所述填料包括碳酸钙、碳酸镁、硫酸钡和滑石粉中的一种或多种。

27、在其中一个实施例中，所述硅烷改性聚醚树脂材料具有如下特征中的一个或多个：

28、(1)所述硅烷改性聚醚树脂材料的拉伸强度≥2.8mpa；

29、(2)所述硅烷改性聚醚树脂材料的断裂伸长率≥450％；

30、(3)所述硅烷改性聚醚树脂材料的固含量≥90％；

31、(4)所述硅烷改性聚醚树脂材料的实干时间≤2h。

32、本申请的第二方面，提供一种上述任一项实施例所述的硅烷改性聚醚树脂材料的制备方法，包括以下步骤：

33、将所述二异氰酸酯、所述多元醇和所述催化剂进行预聚反应，制备预聚体；

34、向所述预聚体中加入所述增塑剂、所述扩链剂，制备已扩链预聚体；

35、向所述已扩链预聚体中加入所述硅烷改性聚醚和所述潜固化剂，制备所述硅烷改性聚醚树脂材料。

36、在其中一个实施例中，所述预聚反应的工艺参数包括：反应温度为60℃～90℃。

37、在其中一个实施例中，向所述预聚体中加入增塑剂、扩链剂，制备已扩链预聚体的工艺参数包括：反应温度为10℃～25℃。

38、本申请的第三方面，提供一种注浆材料，包括本申请第一方面任一项所述的硅烷改性聚醚树脂材料。

39、本申请所提供的硅烷改性聚醚树脂材料在各组分以及各组分重量份数合理配比的基础上，多元醇、二异氰酸酯和催化剂能够形成预聚体，同时，协同扩链剂能够保证分子链的扩散延长；且在潜固化剂的配合作用下，能够与预聚体以及扩链后的预聚体迅速发生反应形成聚脲，以弥补硅烷改性聚醚固化速度慢的不足，提高固化速度，并且聚脲链段对硅烷改性聚醚材料有一定的补强作用，能够避免增塑剂的加入所导致的产品性能下降，进而使本申请所提供的硅烷改性聚醚树脂材料具有固含量高、断裂伸长率大、拉伸强度大以及固化速度快的优点。

技术特征：

1.一种硅烷改性聚醚树脂材料，其特征在于，以重量份数计，包括以下原料组分：

2.根据权利要求1所述的硅烷改性聚醚树脂材料，其特征在于，所述硅烷改性聚醚的结构式如式(1)～式(4)所示：

3.根据权利要求1所述的硅烷改性聚醚树脂材料，其特征在于，所述二异氰酸酯包括六亚甲基二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯和异佛尔酮二异氰酸酯中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的硅烷改性聚醚树脂材料，其特征在于，所述多元醇具有如下特征中的一个或多个：

5.根据权利要求1所述的硅烷改性聚醚树脂材料，其特征在于，所述催化剂包括第一催化剂和第二催化剂；

6.根据权利要求1所述的硅烷改性聚醚树脂材料，其特征在于，所述潜固化剂包括亚胺型潜固化剂和噁唑烷类潜固化剂中的一种或多种。

7.根据权利要求1所述的硅烷改性聚醚树脂材料，其特征在于，所述硅烷改性聚醚树脂材料具有如下特征中的一个或多个：

8.根据权利要求1所述的硅烷改性聚醚树脂材料，其特征在于，以重量份数计，所述硅烷改性聚醚树脂材料还包括如下原料组分：

9.根据权利要求1～8任一项所述的硅烷改性聚醚树脂材料，其特征在于，所述硅烷改性聚醚树脂材料具有如下特征中的一个或多个：

10.一种权利要求1～9任一项所述的硅烷改性聚醚树脂材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

11.根据权利要求10所述的硅烷改性聚醚树脂材料的制备方法，其特征在于，所述预聚反应的工艺参数包括：反应温度为60℃～90℃。

12.根据权利要求10或11所述的硅烷改性聚醚树脂材料的制备方法，其特征在于，向所述预聚体中加入增塑剂、扩链剂，制备已扩链预聚体的工艺参数包括：反应温度为10℃～25℃。

13.一种注浆材料，其特征在于，包括权利要求1～9任一项所述的硅烷改性聚醚树脂材料。

技术总结
本申请所提供的硅烷改性聚醚树脂材料在各组分以及各组分重量份数合理配比的基础上，使多元醇、二异氰酸酯和催化剂能够形成预聚体，同时，协同扩链剂能够保证分子链的扩散延长；且在潜固化剂的配合作用下，能够与预聚体以及扩链后的预聚体迅速发生反应形成聚脲，以弥补硅烷改性聚醚固化速度慢的不足，提高其固化速度，并且聚脲链段对硅烷改性聚醚材料有一定的补强作用，能够避免增塑剂的加入所导致的产品性能下降，进而使本申请所提供的硅烷改性聚醚树脂材料具有固含量高、断裂伸长率大、拉伸强度大以及固化速度快的优点。

技术研发人员：朱炜健,廖剑平,梅志强,谢标,周智,白玮,穆文庆
受保护的技术使用者：中铁建华南建设（广州）高科技产业有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13