聚氨酯灌浆材料、制备方法及应用
【技术领域】
[0001] 本发明属于防水堵漏技术领域，具体涉及一种聚氨酯灌浆材料、制备方法及应用。
【背景技术】
[0002] 化学罐浆技术已在我国水电、建筑、交通和采矿四大领域得到广泛应用。聚氨酯材 料是目前化学灌浆材料中产品种类最多、适用范围最广、用量最大的一类灌浆材料，总体来 说按照材料特性可以分为两种:亲水型（水溶性)和疏水型（油溶性）。亲水型聚氨酯灌浆材 料主要由多异氰酸酯与高分子量多官能度亲水型聚醚多元醇聚合反应生成，用灌浆栗等压 送设备将聚氨酯灌浆材料灌入混凝土缝隙或者疏松多孔性基材中时，亲水型聚氨酯灌浆材 料以水为固化剂，遇水后能立即分散、乳化、发生化学反应产生二氧化碳，进而膨胀、固结， 最终生成一种不溶于水的固结体，但是该固结体固化后在没水的情况下会收缩导致复漏； 而国内疏水型灌浆材料主要为单组份聚氨酯灌浆材料，遇水后形成硬质泡沫，如果用在伸 缩缝或移动缝的防水堵漏，不能适应变形，也会形成复漏。
【发明内容】
[0003] 本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上述不足，提供一种聚氨酯 灌浆材料、制备方法及应用，本发明公开的聚氨酯灌浆材料为双组份聚氨酯灌浆材料，可操 作时间长，可以使用单液灌浆栗进行灌浆使用，操作方便，遇水时迅速反应形成弹性泡沫防 水堵漏，不遇水时形成弹性树脂进行密封，大大提高防水效果。
[0004] 解决本发明技术问题所采用的技术方案是提供一种聚氨酯灌浆材料，包括:A组 份、B组份，
[0005] 制备所述A组份的原料配方包括:60~80重量份聚醚多元醇、20~40重量份第一增 塑剂、0.1~2重量份催化剂，0.5~3重量份泡沫稳定剂；
[0006] 制备所述B组份的原料配方包括:40~60重量份异氰酸酯、40~60重量份第二增塑 剂；
[0007] 其中，所述异氰酸酯中的异氰酸酯基与所述聚醚多元醇中的羟基的摩尔比为 (1.1:1)~（1.25:1)0
[0008] 将A组份、B组份按照上述比例直接均匀混合后即可进行灌浆，可凭借灌浆栗压力 和自身的低粘性渗入各类渗漏水通道中去，由于本发明中的聚氨酯灌浆材料中的A组份中 包括催化剂，从而使得聚氨酯灌浆材料在无水环境下灌浆使用时生成弹性树脂，该弹性树 脂不仅可以防水而且还具有弹性，具有一定的形变，大大减少了防水过程中出现形变引起 的破损，进一步增强了防水能力、尺寸稳定性、工程耐久性。且本发明中的聚氨酯灌浆材料 在有水环境下使用，仍旧可以生成弹性泡沫进行防水堵漏。
[0009] 优选的是，所述A组份与所述B组份的重量比为(2:1)~（1:2)。
[0010]更优选的是，所述A组份与所述B组份的重量比为1:1。
[0011] 优选的是，所述聚醚多元醇为聚醚二元醇、聚醚三元醇中的一种或几种。
[0012] 优选的是，所述聚醚多元醇的分子量为400~4000。
[0013]优选的是，所述泡沫稳定剂为阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、非离子表面 活性剂中的一种或几种。
[0014] 优选的是，所述异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯、多苯基多甲基多异氰酸酯、 MDI-50中的一种或几种，其中，MDI-50为2,4_二苯基甲烷二异氰酸酯与4,4'_二苯基甲烷二 异氰酸酯的混合物。
[0015] 优选的是，所述第一增塑剂为邻苯二甲酸二辛脂、邻苯二甲酸二异壬酯、邻苯二甲 酸二异癸酯中的一种或几种；
[0016] 所述第二增塑剂为邻苯二甲酸二辛脂、邻苯二甲酸二异壬酯、邻苯二甲酸二异癸 酯中的一种或几种；
[0017] 所述催化剂为三乙胺、十二叔胺、十四叔胺、三乙烯二胺、二乙烯三胺中的一种或 几种。
[0018] 本发明还提供上述的聚氨酯灌浆材料的制备方法，包括以下步骤：
[0019] A组份的制备:将聚醚多元醇、第一增塑剂在温度为110~120°C，真空度为-0.1 MPa 的条件下脱水2~3小时至水分含量小于0.05wt %，降温至室温40°C以下，加入泡沫稳定剂 和催化剂，出料；
[0020] B组份的制备:将异氰酸酯、第二增塑剂在15~25°C下充氮搅拌0.2~1小时，出料。
[0021] 本发明还提供上述的聚氨酯灌浆材料的应用，用于渗水量小于20L/(m2.d)的伸缩 缝和/或移动缝的防渗堵漏。
[0022] 本发明公开的聚氨酯灌浆材料为双组份聚氨酯灌浆材料，通过原料和组成改进， 可操作时间长，可以使用单液灌浆栗进行灌浆使用，操作方便，遇水时迅速反应形成弹性泡 沫防水堵漏，不遇水时形成弹性树脂进行密封，大大提高防水效果，本发明中的聚氨酯灌浆 材料的制备方法简单，特别适用于渗水量小于20L/ (m2. d)的伸缩缝和/或移动缝的防渗堵 漏。
【具体实施方式】
[0023] 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。
[0024] 实施例1
[0025] 本实施例提供一种聚氨酯灌浆材料，包括:A组份、B组份，
[0026] 制备所述A组份的原料配方包括:65重量份聚醚多元醇、25重量份第一增塑剂、0.5 重量份催化剂、1.5重量份泡沫稳定剂；
[0027] 制备所述B组份的原料配方包括:55重量份异氰酸酯、45重量份第二增塑剂。
[0028] 其中，所述A组份与所述B组份的重量比为2:1;所述异氰酸酯中的异氰酸酯基与所 述聚醚多元醇中的羟基的摩尔比为1.15:1;所述聚醚多元醇为聚醚二元醇和聚醚三元醇的 混合物，所述聚醚多元醇的平均分子量为2000;所述异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯和 多苯基多甲基多异氰酸酯(重量比为2:1);所述第一增塑剂为邻苯二甲酸二辛脂;所述第二 增塑剂为邻苯二甲酸二异壬酯和邻苯二甲酸二异癸酯（重量比为1:4);所述催化剂为二乙 烯三胺;所述泡沫稳定剂为阴离子表面活性剂。
[0029] 将A组份、B组份按照上述比例直接均匀混合后即可进行灌浆，可凭借灌浆栗压力 和自身的低粘性渗入各类渗漏水通道中去，由于本实施例中的聚氨酯灌浆材料中的A组份 中包括催化剂，所述异氰酸酯中的异氰酸酯基与所述聚醚多元醇中的羟基的摩尔比从而使 得聚氨酯灌浆材料在无水环境下灌浆使用时生成弹性树脂，该弹性树脂不仅可以防水而且 还具有弹性，具有一定的形变，大大减少了防水过程中出现形变引起的破损，进一步增强了 防水能力、尺寸稳定性、工程耐久性。且本实施例中的聚氨酯灌浆材料在有水环境下使用， 仍旧可以生成弹性泡沫进行防水堵漏。
[0030] 本实施例还提供上述的聚氨酯灌浆材料的制备方法，包括以下步骤：
[0031] A组份的制备：将聚醚多元醇、第一增塑剂在温度为112°C，真空度为-0.1 MPa的条 件下脱水2.2小时至水分含量小于0.05wt %，降温至室温40°C以下，加入泡沫稳定剂、催化 剂，搅拌均匀后出料，过滤充氮气包装；
[0032] B组份的制备:将异氰酸酯、第二增塑剂在17°C下充氮搅拌0.6小时，过滤出料充氮 包装。将A组份、B组份按照上述比例直接均匀混合后即可进行灌浆，室温固化后使用。
[0033] 本实施例公开的聚氨酯灌浆材料为双组份聚氨酯灌浆材料，通过原料和组成改 进，可操作时间长，可以使用单液灌浆栗进行灌浆使用，操作方便，遇水时迅速反应形成弹 性泡沫防水堵漏，不遇水时形成弹性树脂进行密封，大大提高防水效果，本实施例中的聚氨 酯灌浆材料的制备方法简单，特别适用于渗水量小于20L/(m 2.d)的伸缩缝和/或移动缝的 防渗堵漏。
[0034] 实施例2
[0035] 本实施例提供一种聚氨酯灌浆材料，包括:A组份、B组份，
[0036] 制备所述A组份的原料配方包括:60重量份聚醚多元醇、40重量份第一增塑剂、1.8 重量份催化剂、3重量份泡沫稳定剂；
[0037] 制备所述B组份的原料配方包括:50重量份异氰酸酯、50重量份第二增塑剂。
[0038] 其中，所述A组份与所述B组份的重量比为1:1;所述异氰酸酯中的异氰酸酯基与所 述聚醚多元醇中的羟基的摩尔比为1.1:1;所述聚醚多元醇为聚醚三元醇，所述聚醚多元醇 的分子量为500;所述异氰酸酯为MDI-50,其中，MDI-50为2,4_二苯基甲烷二异氰酸酯与4， 4'-二苯基甲烷二异氰酸酯的混合物;所述第一增塑剂为邻苯二甲酸二异癸酯;所述第二增 塑剂为邻苯二甲酸二异癸酯;所述催化剂为十四叔胺;所述泡沫稳定剂为阳离子表面活性 剂。
[0039] 本实施例还提供上述的聚氨酯灌浆材料的制备方法，包括以下步骤：
[0040] A组份的制备:将聚醚多元醇、第一增塑剂在温度为118°C，真空度为-0.1 MPa的条 件下脱水2.8小时至水分含量小于0.05wt %，降温至室温40°C以下，加入泡沫稳定剂、催化 剂，搅拌均匀后出料，过滤充氮气包装；
[0041 ] B组份的制备:将异氰酸酯、第二增塑剂在22°C下充氮搅拌0.8小时，过滤出料充氮 包装。将A组份、B组份按照上述比例直接均匀混合后即可进行灌浆，室温固化后使用。
[0042] 实施例3
[0043] 本实施例提供一种聚氨酯灌浆材料，包括:A组份、B组份，
[0044] 制备所述A组份的原料配方包括:80重量份聚醚多元醇、20重量份第一增塑剂、1.5 重量份催化剂、〇. 5重量份泡沫稳定剂；
[0045] 制备所述B组份的原料配方包括:40重量份异氰酸酯、60重量份第二增塑剂。
[0046] 其中，所述A组份与所述B组份的重量比为1:2;所述异氰酸酯中的异氰酸酯基与所 述聚醚多元醇中的羟基的摩尔比为1.25:1;所述聚醚多元醇为聚醚二元醇，所述聚醚多元 醇的分子量为350;所述多苯基多异氰酸酯(PM-200);所述第一增塑剂为邻苯二甲酸二辛 月旨;所述第二增塑剂为邻苯二甲酸二辛脂;所述催化剂为十二叔胺;所述泡沫稳定剂为非离 子表面活性剂。
[0047] 本实施例还提供上述的聚氨酯灌浆材料的制备方法，包括以下步骤：
[0048] A组份的制备:将聚醚多元醇、第一增塑剂在温度为116°C，真空度为-0.1 MPa的条 件下脱水2.6小时至水分含量小于0.05wt %，降温至室温40°C以下，加入泡沫稳定剂、催化 剂，搅拌均匀后出料，过滤充氮气包装；