一种适用于深大竖井的新型防水材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种适用于深大竖井的新型防水材料及其制备方法和应用，涉及防水材料技术领域。所述防水材料具体包括A组分和B组分，其中，A组分包括：多亚甲基多苯基异氰酸酯100份；B组分包括：聚醚四元醇45～65份；聚醚三元醇35～55份；催化剂1.8～2.2份；扩链交联剂1.8～2.2份；泡沫稳定剂3～4份；阻燃剂10份；发泡剂0.6～1份。A组分和B组分的重量份数比为1：(0.65～0.75)。本发明专利技术中，以低分子量的聚醚多元醇为B组分的主要原料与A组分的多亚甲基多苯基异氰酸酯发泡反应，即可得到性能优异的防水材料。本发明专利技术所用原料均成本低廉、易于采购。经一步法合成法即可得到防水性好、反应时间短、力学性能优异、耐腐蚀性强、发泡率高的适用于深大竖井施工作业的防水材料。于深大竖井施工作业的防水材料。于深大竖井施工作业的防水材料。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于深大竖井的新型防水材料及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于防水材料
，具体涉及一种适用于深大竖井的新型防水材料及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]在深大竖井的施工过程中，由于开挖深度大、土压力大、地下水水头高，常常伴随着漏水等工程事故的发生，而过量的水不仅严重影响工程进度，还会加速混凝土劣化和钢结构的锈蚀，影响竖井的使用寿命与安全。
[0003]在一般竖井施工工程中，混凝土初支兼备防水作用。但由于混凝土结构存在颗粒较大，早强低、养护时间长等缺点，导致其不可避免的产生裂纹与裂缝，而这些裂缝恰恰是地下水的渗流路径，有的甚至会进一步发展为透水的管路，危害竖井安全。因此，现有的仅以混凝土作为深井防水材料已难以满足需求。
[0004]综上，如何针对深大竖井的防水施工特殊性，研发出一种工艺简单、养护时间短、早强高、力学性能较好、耐腐蚀、防水性好的新型材料，是本领域技术人员亟待解决的问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种适用于深大竖井的新型防水材料，以低分子量的聚醚多元醇为B组分的主要原料与A组分的多亚甲基多苯基异氰酸酯发泡反应，即可得到性能优异的防水材料。
[0006]本专利技术所用原料均成本低廉、易于采购、环境友好。经一步法合成法即可得到防水性好、反应时间短、力学性能优异、耐腐蚀性强、发泡率高的适用于深大竖井施工作业的防水材料。
[0007]为实现上述目的，本专利技术提供一种适用于深大竖井的新型防水材料，
[0008]按重量份数计，包括A组分和B组分，其中，
[0009]A组分包括：
[0010]多亚甲基多苯基异氰酸酯100份；
[0011]B组分包括：
[0012]聚醚四元醇45～65份；
[0013]聚醚三元醇35～55份；
[0014]催化剂1.8～2.2份；
[0015]扩链交联剂1.8～2.2份；
[0016]泡沫稳定剂3～4份；
[0017]阻燃剂10份；
[0018]发泡剂0.6～1份。
[0019]在一优选的实施方式中，所述A组分和B组分的重量份数比为1：(0.65～0.75)。
[0020]在一优选的实施方式中，B组分中所述聚醚四元醇分子量为500，所述聚醚三元醇
分子量为550。
[0021]在一优选的实施方式中，B组分中所述聚醚四元醇为聚醚4110G、所述聚醚三元醇为聚醚GP
‑
305。
[0022]在一优选的实施方式中，所述催化剂包括二月桂酸二丁基锡、33％浓度的三乙烯二胺中的一种或两种；
[0023]所述扩链交联剂包括1,4
‑
丁二醇、三乙醇胺中的一种或两种；
[0024]所述泡沫稳定剂为201甲基硅油；
[0025]所述阻燃剂为磷酸三氯丙酯；
[0026]所述发泡剂为蒸馏水。
[0027]在一优选的实施方式中，所述催化剂由二月桂酸二丁基锡和33％浓度的三乙烯二胺按质量比1：(0.4～0.55)组成；
[0028]所述扩链交联剂由1,4
‑
丁二醇和三乙醇胺按质量比1：(0.9～1.1)组成。
[0029]本专利技术的另一目的在于提供一种适用于深大竖井的新型防水材料的制备方法，将B组分中聚醚多元醇混匀干燥后，与其他成分常温搅拌即得。整体制备方法简单、高效，常温下即可完成混合，对设备和能耗要求低，制备过程安全性高，尤其适合大规模工业化生产。
[0030]为实现上述目的，本专利技术提供一种适用于深大竖井的新型防水材料的制备方法，具体包括以下步骤：
[0031](1)按重量份称取B组分中的聚醚四元醇和聚醚三元醇，常温混合后，干燥处理，得到混合聚醚多元醇；
[0032](2)在混合聚醚多元醇中加入催化剂、扩链交联剂、泡沫稳定剂、发泡剂和阻燃剂，常温下搅拌均匀，即可得到B组分。
[0033]在一优选的实施方式中，步骤(1)中，所述的干燥处理条件为：以40～60℃干燥12～24小时。
[0034]本专利技术的另一目的在于提供一种适用于深大竖井的新型防水材料的应用方法，仅需在施工现场将A组分和B组分倒入发泡机中发泡得到混合浆液，将其倒入竖井与支护结构之间，即可形成防水材料。应用方法简单，对环境和设备条件要求少，广泛适用于各种深井作业环境。
[0035]为实现上述目的，本专利技术提供一种适用于深大竖井的新型防水材料的应用方法，具体包括以下步骤：
[0036]在施工现场，将A组分和B组分分别倒入双组分发泡机中，发泡反应得到混合浆料，通过注浆孔将混合浆液注入到竖井与支护结构之间，即可发泡生成深大竖井专用的防水材料。
[0037]在一优选的实施方式中，所述深大竖井的新型防水材料适用的井下深度可达475m，地应力可达14.46mpa，发泡温度为30
‑
80℃。
[0038]与现有技术相比，本专利技术的技术方案具有如下优点：
[0039]本专利技术所用的原料均成本低廉、易于采购，制备工艺采用一步法合成、流程精简、工艺稳定、对设备和能耗要求低，利于大规模生产制备。
[0040]本专利技术提供的新型防水材料具有耐腐蚀性强、力学性能强，防水性好等优点，应用方法简单、适用于深大竖井壁后充填以起到防水和韧性支护的作用。
附图说明
[0041]从下面结合附图对本专利技术实施例的详细描述中，本专利技术的这些和/或其它方面和优点将变得更加清楚并更容易理解，其中：
[0042]图1为A组分和B组分在不同配比下对材料屈服强度的影响。
[0043]图2为本专利技术深大竖井防水材料合成涉及的主要反应(a)异氰酸酯与多元醇的反应；(b)异氰酸酯与水的反应。
[0044]图3为催化剂在不同配比下对材料的影响，其中，(a)、(b)、(c)二月桂酸二丁基锡和A33质量比分别为5:2；2:1；5:3时防水材料的显微照片和孔径分布；(d)、(e)、(f)分别是对应的粒径分布图；(g)三者孔径对组数正态分布图；(h)月桂酸二丁基锡和A33质量比为2:1时，混合催化剂用量对凝固时间的影响。
具体实施方式
[0045]为了使本领域技术人员更好地理解本专利技术，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细说明，但应当理解本专利技术的保护范围并不受具体实施方式的限制。
[0046]本专利技术实施例通过提供一种适用于深大竖井的新型防水材料及其制备方法和应用，解决现有技术中针对深大竖井施工作业时，材料防水效果差、力学性能低的问题。
[0047]本专利技术中的技术方案为解决上述问题，总体思路如下：
[0048]本专利技术提供一种适用于深大竖井的新型防水材料，按重量份数计，包括A组分和B组分，其中，
[0049]A组分包括：
[0050]多亚甲基多苯基异氰酸酯100份；
[0051]B组分包括：
[0052]聚醚四元醇45～65份；<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适用于深大竖井的新型防水材料，其特征在于，按重量份数计，包括A组分和B组分，其中，A组分包括：多亚甲基多苯基异氰酸酯100份；B组分包括：聚醚四元醇45～65份；聚醚三元醇35～55份；催化剂1.8～2.2份；扩链交联剂1.8～2.2份；泡沫稳定剂3～4份；阻燃剂10份；发泡剂0.6～1份。2.如权利要求1所述的适用于深大竖井的新型防水材料，其特征在于，所述A组分和B组分的重量份数比为1：(0.65～0.75)。3.如权利要求1所述的适用于深大竖井的新型防水材料，其特征在于，B组分中所述聚醚四元醇分子量为500，所述聚醚三元醇分子量为550。4.如权利要求3所述的适用于深大竖井的新型防水材料，其特征在于，B组分中所述聚醚四元醇为聚醚4110G、所述聚醚三元醇为聚醚GP
‑
305。5.如权利要求1所述的适用于深大竖井的新型防水材料，其特征在于，所述催化剂包括二月桂酸二丁基锡、33％浓度的三乙烯二胺中的一种或两种；所述扩链交联剂包括1,4
‑
丁二醇、三乙醇胺中的一种或两种；所述泡沫稳定剂为201甲基硅油；所述阻燃剂为磷酸三氯丙酯；所述发泡剂为蒸馏水。6.如权利要求5所述的适用于深大竖井的新型防水材料，其特征在于，所述催化剂由二月桂酸二丁基锡和33％浓度的三乙烯二胺按质量比1：(0.4～0...

【专利技术属性】
技术研发人员：何伊琦，杨宇友，黄昌富，周雄，柴琦龙，魏英杰，杜阳，董振升，徐鹏飞，王振远，徐小寓，郝孟杰，刘中欣，栾焕强，周叶飞，刘国鹏，李嘉尉，张留，王森荣，
申请(专利权)人：中铁十五局集团有限公司中国地质大学北京北京中地盾构工程技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：