一种高聚物注浆材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及注浆材料技术领域，具体涉及一种高聚物注浆材料及其制备方法,该高聚物注浆材由组分A和组分B按照1.8‑2.5：1的比例组成：所述组分A的原料包括：聚醚多元醇、三乙醇胺、异氰酸酯、环氧树脂、引发剂、交联剂、扩链剂，所组分B的原料包括：增塑剂、消泡剂；催化剂、稀释剂。本发明专利技术的高聚物注浆材料渗透性好、固化时间短，固化后的固化物强度高、对混凝土粘接牢固、被固结后的部分抗渗透性能好、且施工工艺简单，并能在干燥、潮湿条件下常温固化。

【技术实现步骤摘要】
一种高聚物注浆材料及其制备方法
本专利技术涉及注浆材料
，具体涉及一种高聚物注浆材料及其制备方法。
技术介绍
20世纪90年代以来，我国高速公路建设发展迅速。水泥混凝土作为高速公路的主要路面类型之一，在我国占有大约25％的份额。但是由于多种原因，许多高速公路路面建成不久就不能适应车辆通行的需要，产生了诸如脱空、沉陷、拱起、严重的破碎和裂纹等各种各样的破坏现象，针对这些常见和普遍的病害，如果不能及时进行处治，势必造成高速公路路面的断裂和路面使用性能的加速衰变。高聚物注浆技术是高速公路基层病害修复最重要的方法，通过注浆，旨在恢复高速公路结构的整体性和设计应用状态。聚氨酯材料是目前化学注浆材料中产品种类最多、适用范围最广、用量最大的一类注浆材料，但是，目前的聚氨酯预聚体的粘度大，难于找到活性稀释剂，易发泡，固结体的压缩、拉伸性能不及环氧浆材等问题。
技术实现思路
为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本专利技术的目的在于提供一种高聚物注浆材料，该高聚物注浆材料渗透性好、固化后的固化物强度高、对混凝土粘接牢固、被固结后的部分抗渗透性能好、且施工工艺简单，并能在干燥、潮湿条件下常温固化。本专利技术的另一目的在于提供一种高聚物注浆材料的制备方法，该制备方法操作简单，成本低，效率高，通过严格控制各原料的用量、加入顺序及反应参数，使各原料协同反应，使整个反应体系有序、稳定进行。本专利技术的目的通过下述技术方案实现：一种高聚物注浆材料，所述高聚物注浆材料由组分A和组分B按照1.8-2.5：1的比例组成：所述组分A的原料按照重量份包括：所组分B的原料按照重量份包括：本专利技术选用的聚醚多元醇的羟值为340-780mgKOH/g，分子量为400-4000，聚醚多元醇制得的产品导热系数低，本专利技术采用的聚醚多元醇羟值高、分子量低，与异氰酸酯反应后，其分子中网状结构多，得到的固结体硬度大，压缩强度大、尺寸稳定性好，可以极大的提高产品的综合性能。本专利技术选用的三乙醇胺具有交联和催化的双重作用，能调节注浆材料中的分子结构软、硬链段比例，用以提高注浆材料的性能，改善加工条件。本专利技术选用的通过调节异氰酸酯官能团含量(-NCO％)，可方便的调节酱料凝固时间及发泡倍率，异氰酸酯中的-NCO与多元醇反应生成交联结构物，能够有效控制凝胶过程，使得组分物料混合后，长时间都不会出现粘度增加的现象，同时也能保持体系渗透性良好。本专利技术的环氧树脂的固化变形收缩率小，增加了注浆材料的韧性，降低了注浆材料的初始粘度，充分控制固化速率，在保证操作时间的同时拥有更合适的固化时间，从而能够满足工程应用需求。本专利技术选用的引发剂能促进反应的进程，且不会对反应体系造成其他影响。本专利技术选用的交联剂能使线型或轻度支链型的大分子转变成三维网状结构，以此提高强度、耐热性、耐磨性、耐溶剂性等性能。本专利技术选用的扩链剂的设置是为了能与线型聚合物链上的官能团反应而使分子链扩展、分子量增大，以提高聚氨酯力学性能和工艺性能。本专利技术选用的增塑剂能够增加注浆材料的柔韧性，使其具有良好的防老化性，提高注浆材料的综合性能。本专利技术的消泡剂具有强消泡能力和强抑泡能力，并具有优良的热稳定性、耐酸碱性、扩散性、渗透性和化学稳定性。本专利技术的催化剂能促进异氰酸酯中的-NCO与多元醇反应生成交联结构物，能够有效控制凝胶过程，使注浆物料具有很好的流动性、渗透性以及合适的固化时间。本专利技术选用的稀释剂作为溶剂，由于聚氨酯和环氧树脂的物理化学性能相差较大，单纯地物理共混常因相分离导致分散不均匀、性能上不稳定，稀释剂具有优良的相容性和挥发性，使整个体系更好的相容。优选的，所述组分A的原料按照重量份包括：所组分B的原料按照重量份包括：优选的，所述聚醚多元醇为组合聚醚多元醇。更为优选的所述组合聚醚多元醇分别由环氧乙烷和环氧丙烷为原料合成，两种聚醚多元醇的质量比为1:1；本专利技术采用两种不同官能团的聚醚多元醇不但能提高物料的流动性，同时也能提高注浆材料的新更能，本专利技术合成的组合聚醚多元醇官能团大于3，羟值高、分子量低，与异氰酸酯反应后，其分子中网状结构多，所得到的固结体硬度大、压缩强度大、尺寸稳定性好，可以极大的提高注浆材料的综合性能。优选的，所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂和/或双酚F型环氧树脂；更为优选的，所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂；本专利技术通过采用上述环氧树脂，增加了注浆材料的韧性，降低了注浆材料的初始粘度，充分控制固化速率，在保证操作时间的同时拥有更合适的固化时间，从而能够满足工程应用需求。优选的，所述异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、对苯二异氰酸酯、亚苯二甲基二异氰酸酯、1,4-环己烷二异氰酸酯、萘-1,5-二异氰酸酯或多苯基甲烷多异氰酸酯中的至少一种。更为优选的所述异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯、对苯二异氰酸酯和亚苯二甲基二异氰酸酯按照重量比1-2:0.8-1.2:1复配而成。本专利技术通过采用上述异氰酸酯可方便的调节酱料凝固时间及发泡倍率，异氰酸酯中的-NCO与多元醇反应生成交联结构物，能够有效控制凝胶过程，使得组分物料混合后，长时间都不会出现粘度增加的现象，同时也能保持体系渗透性良好，且不含游离TDI，更加环保。优选的，所述引发剂为偶氮类引发剂和/有机过氧化物引发剂；更为优选的所述引发剂为偶氮二异丁腈、过氧化苯甲酰、过氧化二异丙苯、过氧化苯甲酸叔丁酯、过氧化二叔戊基、过氧化二叔丁基、异丙苯过氧化氢、异丙苯过氧化氢、叔戊基过氧化氢和叔丁基过氧化氢中的至少一种，本专利技术通过采用上述引发剂，能促进反应的进程，且不会对反应体系造成其他影响。优选的，所述交联剂为过氧化二异丙苯和聚乙烯吡咯烷酮的混合物，其质量比为1：2-4。更为优选的，所述交联剂为过氧化二异丙苯和聚乙烯吡咯烷酮的混合物，其质量比为1.5-4，本专利技术通过采用上述交联剂能使线型或轻度支链型的大分子转变成三维网状结构，以此提高强度、耐热性、耐磨性、耐溶剂性等性能。优选的，所述扩链剂为乙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、2,3-丁二醇和1,5-戊二醇中的至少一种。更为优选的，所述扩连剂为乙二醇和1,3-丙二醇按照质量比1:1复配而成，本专利技术通过采用以上扩链剂使聚合物链上的官能团反应而使分子链扩展、分子量增大，以提高聚氨酯力学性能和工艺性能。优选的，所述增塑剂为环氧大豆油、邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯和邻苯二甲酸二辛酯中的至少一种。更为优选的，所述增塑剂为环氧大豆油、邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯按照质量比1-2:1复配而成，本专利技术通过采用上述增塑剂能够增加注浆材料的柔韧性，使其具有良好的防老化性，提高注浆材料的综合性能。优选的，所述消泡剂为聚醚改性硅类消泡剂，所述聚醚改性硅类消泡剂为聚醚类硅氧烷，所述聚醚类硅氧烷为聚醚改性聚二甲基硅氧烷和聚醚改性聚甲基硅氧烷中的至少一种。更为优选的，所述聚醚类渗透剂是脂肪醇聚氧乙烯醚与烷基酚聚氧乙烯醚按照重量比2:1-2复配而成。本专利技术通过采用上述消泡剂具有强消泡能力和强抑泡能力，并具有优良的热稳定性、耐酸碱性、扩散性、渗透性和化学稳定性。优选的，所述催化剂为双(二甲氨基乙基)醚、三乙烯二胺和多甲胺基甲基苯酚按照重量比为1.5-2：0.5-1:1复配而成。更为优选的所述催化剂为双(二甲氨基乙基)醚、三乙烯二本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高聚物注浆材料，其特征在于：所述高聚物注浆材料由组分A和组分B按照1.8‑2.5：1的比例组成：所述组分A的原料按照重量份包括：

【技术特征摘要】
1.一种高聚物注浆材料，其特征在于：所述高聚物注浆材料由组分A和组分B按照1.8-2.5：1的比例组成：所述组分A的原料按照重量份包括：所组分B的原料按照重量份包括：2.根据权利要求1所述的高聚物注浆材料，其特征在于：所述组分A的原料按照重量份包括：所组分B的原料按照重量份包括：3.根据权利要求1所述的高聚物注浆材料，其特征在于：所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂和/或双酚F型环氧树脂。4.根据权利要求1所述的高聚物注浆材料，其特征在于：所述异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、对苯二异氰酸酯、亚苯二甲基二异氰酸酯、1,4-环己烷二异氰酸酯、萘-1,5-二异氰酸酯或多苯基甲烷多异氰酸酯中的至少一种。5.根据权利要求1所述的高聚物注浆材料，其特征在于：所述引发剂为偶氮类引发剂和/有机过氧化物引发剂；所述交联剂为过氧化二异丙苯和聚乙烯吡咯烷酮的混合物，其质量比为1：2-4。6.根据权利要求1所述的高聚物注浆材料，其特征在于：所述扩链剂为乙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、2,3-丁二醇和1,5-戊二醇中的至少一种。7.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘方方，唐联耀，
申请(专利权)人：广东科技学院，
类型：发明
国别省市：广东,44