【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于高分子和建筑工程，具体涉及一种宽温域用聚氨酯组合物及其制备方法和应用。
技术介绍
1、伸缩缝是指为适应材料随气候温度变形(热胀、冷缩)需要而在建筑物或构筑物的长方向上设置的构造缝，使建筑物或构筑物沿长方向可做水平伸缩，是建筑物或构筑物防裂缝、抗形变的重要构造，尤其是地铁、高速公路、桥梁和高速铁路无咋轨道等平面尺寸超长的建筑物。伸缩缝中安装了伸缩装置(一般为钢制伸缩装置)后，还需要向缝隙中填注嵌缝胶，以起到密封防水、保护伸缩装置的作用。因此，为了保证行车安全，用于地铁、高速公路、桥梁和高速铁路无咋轨道等伸缩缝密封的嵌缝胶必须具备优异的耐振动疲劳、耐高低温、密封防水性能等。
2、目前，伸缩缝密封多采用聚氨酯胶。其在零度至较适宜气温条件下都能适应接缝位移并保持有效密封的变形量。然而在高温、严寒地区的桥梁、高铁无砟轨道，普通聚氨酯嵌缝材料在高低温环境下的变形性差、老化加剧以致使用后易出现离缝、振动疲劳等。这些问题不仅影响桥梁、高铁无砟轨道结构的密封效果，久而久之影响行车安全。因此，迫切需要开发成一种用于伸缩缝密封的、适用温域广的聚氨酯嵌缝胶。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本专利技术提供一种宽温域用聚氨酯组合物。该聚氨酯组合物固化后，具有优异的耐候性，高、低温下均能保持良好的弹性以及与钢制伸缩装置的粘结性，而且防水性能突出，施工便捷。
2、为实现上述专利技术目的，本专利技术采用了如下的技术方案：
3、一种聚氨酯组合物，由分别保存的a
4、所述a组分的原料组成为：聚醚多元醇或聚酯多元醇50-150重量份，异氰酸酯5-30重量份；
5、所述b组分的原料组成为：聚酰胺20-60重量份，醇类扩链剂2-10重量份，胺类扩链剂2-10重量份，多孔氮化碳1-5重量份，催化剂0.02-0.1重量份，硅烷改性剂1-5重量份，填料2-10重量份，助剂1-5重量份；其中，所述多孔氮化碳通过如下方法制备：
6、将质量比为2-6:1的尿素和三氯化铝置于耐热反应容器中，加盖后将所述耐热反应容器逐渐升温至300-350℃并保温1-1.5小时；然后继续升温至450-500℃并保温1-2小时；停止加热，自然冷却至室温，反应产物用5wt％稀盐酸水溶液洗涤2-3次，每次所述稀盐酸水溶液的用量为反应产物质量的1-2倍，减压过滤，滤饼用去离子水洗至滤液呈中性；得到的湿料加热干燥，粉碎，至全部通过80目筛，即得。
7、优选地，所述耐热反应容器在马弗炉中被加热。
8、优选地，所述耐热反应容器是坩埚。
9、优选地，所述a组分原料组成为：聚醚多元醇或聚酯多元醇95-130重量份，异氰酸酯15-30重量份。
10、优选地，所述a组分中，所述聚醚多元醇选自分子量为1000-8000的聚乙二醇、聚醚丙二醇和聚醚丙三醇中的一种或任意比例的多种；所述聚酯多元醇选自聚己内酯多元醇和聚苯二甲酸酯多元醇中的一种或任意比例的多种。
11、优选地，所述a组分中，所述异氰酸酯选自甲苯二异氰酸酯(tdi)、二苯基甲烷二异氰酸酯(mdi)、多亚甲基多苯基二异氰酸酯(papi)、异佛尔酮二异氰酸酯(ipdi)、六亚甲基二异氰酸酯(hdi)及各自的多聚体中的至少一种。
12、更优选地，所述a组分中，所述异氰酸酯选自甲苯二异氰酸酯(tdi)、异佛尔酮二异氰酸酯(ipdi)和六亚甲基二异氰酸酯(hdi)中的一种。
13、优选地，所述b组分中，所述聚氨酯选自300#聚酰胺、650#聚酰胺和651#聚酰胺中的至少一种或任意比例的多种。
14、更优选地，所述b组分中，所述聚氨酯选自300#聚酰胺、650#聚酰胺和651#聚酰胺中的一种。
15、优选地，所述醇类扩链剂选自为乙二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇、甘油和三羟甲基丙烷中的至少一种或任意比例的多种。
16、更优选地，所述醇类扩链剂为乙二醇。
17、优选地，所述胺类扩链剂选自乙二胺、4,4'-二氨基二苯基甲烷、3,3'-二氯-4,4'-二氨基二苯基甲烷和对二甲苯二胺中的至少一种或任意比例的多种。
18、更优选地，所述胺类扩链剂为乙二胺。
19、作为一个优选的实施方案，所述醇类扩链剂为乙二醇，所述胺类扩链剂为乙二胺，乙二醇和乙二胺的质量配比为3:1。
20、优选地，所述催化剂为辛酸亚锡和二月桂酸二丁基锡中的至少一种。
21、更优选地，所述催化剂为辛酸亚锡。
22、优选地，所述硅烷改性剂选自甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷和乙烯基三乙氧基硅烷中的至少一种。
23、更优选地，所述硅烷改性剂为乙烯基三乙氧基硅烷。
24、优选地，所述填料选自80-300目轻质碳酸钙和80-300目重质碳酸钙中的至少一种。
25、更优选地，所述填料为质量比3-5:2的80-300目轻质碳酸钙和80-300目重质碳酸钙。
26、优选地，所述助剂选自消泡剂、流平剂、抗氧剂和紫外线吸收剂中的至少一种。
27、所述消泡剂、流平剂、抗氧剂、紫外吸收剂可以选用本领域常用的市售产品。作为一个说明性的实施方案，所述消泡剂可以是byk公司生产的消泡剂byk-1796，所述流平剂可以是byk公司生产的流平剂byk-1760，所述抗氧剂可以是南京华立明科工贸有限公司生产的抗氧剂1010；所述紫外吸收剂可以是南京华立明科工贸有限公司生产的紫外吸收剂uv-327。
28、本专利技术还有一个目的在于提供上述聚氨酯组合物的制备方法，包括a组分的制备和b组分的制备，具体步骤包括：
29、i.原料准备
30、按照所述重量份分别准备所述a组分和所述b组分的各原料；
31、ii.a组分的制备
32、在装有搅拌器、温度计和冷凝装置的容器中加入所述重量份的聚醚多元醇或聚酯多元醇，搅拌并升温至110℃-120℃，保持温度继续搅拌1-2h；真空脱水至测定水分质量百分比含量＜0.05％时，停止抽真空，降温至50℃以下，加入所述重量份的异氰酸酯，通入氮气，75℃-85℃反应2.5-3h，当测定反应体系的-nco含量达到5-10％时停止反应，降至室温，真空脱气泡20-30min，即得所述a组分，密闭保存；
33、iii.b组分的制备
34、将所述重量份的除催化剂之外的所述b组分的各原料置于装有搅拌器、温度计和冷凝装置的容器中，搅拌并升温至110-120℃，在该温度下继续搅拌1-2h，真空脱水至测定水分质量百分比含量＜0.05％时，停止抽真空，反应体系降温至50℃以下时，加入所述重量份的催化剂，混合均匀，即得所述b组分，密闭保存。
35、本专利技术的第三个目的在于提供一种聚氨酯嵌缝胶，由质量比1:1-4:1的a组分和b组分混合后固化得本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种聚氨酯组合物，为由分别保存的A组分和B组分构成，A组分和B组分的质量比为1:1-4:1；其中：
2.根据权利要求1所述的聚氨酯组合物，其特征在于，所述A组分原料组成为：聚醚多元醇或聚酯多元醇95-130重量份，异氰酸酯15-30重量份。
3.根据权利要求1或2所述的聚氨酯组合物，其特征在于，所述A组分中，所述聚醚多元醇选自分子量为1000-8000的聚乙二醇、聚醚丙二醇和聚醚丙三醇中的一种或任意比例的多种；所述聚酯多元醇选自聚己内酯多元醇和聚苯二甲酸酯多元醇中的一种或任意比例的多种；
4.根据权利要求1或2所述的聚氨酯组合物，其特征在于，所述B组分中，所述聚氨酯选自300#聚酰胺、650#聚酰胺和651#聚酰胺中的至少一种或任意比例的多种；
5.根据权利要求1或2所述的聚氨酯组合物，其特征在于，所述醇类扩链剂选自为乙二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇、甘油和三羟甲基丙烷中的至少一种或任意比例的多种；
6.根据权利要求1或2所述的聚氨酯组合物，其特征在于，所述催化剂为辛酸亚锡和二月桂酸二丁基锡中的至少一种；>
7.根据权利要求1或2所述的聚氨酯组合物，其特征在于，所述助剂选自消泡剂、流平剂、抗氧剂和紫外线吸收剂中的至少一种。
8.权利要求1至7中任一项所述聚氨酯组合物的制备方法，包括A组分的制备和B组分的制备，具体步骤包括：
9.一种聚氨酯嵌缝胶，由质量比1:1-4:1的A组分和B组分混合后固化得到；其中，所述A组分和B组分按照权利要求8所述的制备方法得到。
10.权利要求9所述的聚氨酯嵌缝胶的应用，包括如下操作：
...【技术特征摘要】
1.一种聚氨酯组合物，为由分别保存的a组分和b组分构成，a组分和b组分的质量比为1:1-4:1；其中：
2.根据权利要求1所述的聚氨酯组合物，其特征在于，所述a组分原料组成为：聚醚多元醇或聚酯多元醇95-130重量份，异氰酸酯15-30重量份。
3.根据权利要求1或2所述的聚氨酯组合物，其特征在于，所述a组分中，所述聚醚多元醇选自分子量为1000-8000的聚乙二醇、聚醚丙二醇和聚醚丙三醇中的一种或任意比例的多种；所述聚酯多元醇选自聚己内酯多元醇和聚苯二甲酸酯多元醇中的一种或任意比例的多种；
4.根据权利要求1或2所述的聚氨酯组合物，其特征在于，所述b组分中，所述聚氨酯选自300#聚酰胺、650#聚酰胺和651#聚酰胺中的至少一种或任意比例的多种；
5.根据权利要求1或...
【专利技术属性】
技术研发人员：彭山青，王涛，吴韶亮，贾恒琼，杜玮，伊钟毓，石振平，史懿，袁磊，魏曌，相若函，张喆，南阳，张琪，王炳岩，
申请(专利权)人：铁科金化检测中心有限公司，
类型：发明
国别省市：
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