【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及聚氨酯涂料，具体涉及一种隧道桥梁裂纹用快速修复材料及制备方法。
技术介绍
1、聚氨酯防水涂料属于化学反应型防水涂料，固化后是一种橡胶状的高弹性涂膜，涂膜整体无缝，特别适合于异形部位的防水，因其优异的综合性能，被业界称之为“液体卷材”，在世界范围内广泛应用。聚氨酯防水涂料根据其组成和固化机理，分为单组份聚氨酯防水涂料和双组份聚氨酯防水涂料两大类。双组份聚氨酯防水涂料因涂膜密实、性能优异、可一次性厚涂、生产简单，价格便宜等特点被广泛应用。
2、隧道、桥梁等重点工程对聚氨酯涂料的防水性能、阻燃性能以及力学性能要求较高，为确保安全性，要求聚氨酯防水涂料抗拉强度达到10.0mpa以上，伸长率达到400％以上，而且要有较强的防水性和阻燃性。传统意义上，双组分聚氨酯防水涂料是一种双组分反应固化型合成高分子防水涂料，a组分一般为聚醚多元醇和异氰酸酯经缩聚反应得到的聚氨酯预聚体，b组分是由填料、催化剂、固化剂、填充剂等组成，使用时按照一定比例添加搅拌均匀。由于聚氨酯防水涂料为有机材料，富含有机碳、氢、氧、氮元素，遇火极易燃烧，燃烧时热值较高，热量释放速度很快，且不易熄灭。在燃烧的过程中总会伴随严重的熔融滴落现象并伴有co、nox、hcn等有毒气体的释放，导致窒息死亡现象的发生。
3、在隧道、桥梁的防水工程中，都要铺设防水层，在大面积喷涂聚氨酯防水涂料时，往往伴随着喷涂不均匀的问题，随着使用时间的推移，特殊环境下的聚氨酯防水涂料在外部因素的影响下很容易产生裂缝，传统的修复材料固化速度较慢且早期强度较低，很容易在
技术实现思路
1、本专利技术的目的是解决现有双组分聚氨酯修复涂料力学性能、阻燃性能较差，固结速度慢，早期强度较低的技术问题，提供一种隧道桥梁裂纹用快速修复材料及制备方法。
2、为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：一种隧道桥梁裂纹用快速修复材料，其特征在于，修复材料包括：a组分和b组分，
3、所述a组分的各组分按照以下重量份配比：聚醚多元醇55～75份、丙三醇0.3～0.7份、异氰酸酯20～45份；
4、所述b组分的各组分按照以下重量份配比：聚醚多元醇5～10份、阻燃剂1～5份、催化剂0.007～0.01份、液体填料35～45份、固体填料25～55份、分散剂0.15～0.3份、消泡剂0.01～0.1份、抗氧剂0.5～1.5份、紫外吸收剂0.3～1份、交联剂3～8份、防沉剂0.01～0.05份、增塑剂0～5份。
5、a组分中所述聚醚多元醇为：聚醚多元醇选自聚醚二元醇和聚醚三元醇中的一种或多种；聚醚多元醇是主链含有醚键(-r-o-r-)，端基或侧基含有大于2个羟基(-oh)的低聚物，以低分子量丙二醇、乙二醇、甘油三羟甲基丙烷等多元醇、多元胺或含活泼氢的化合物为起始剂，与氧化烯烃在催化剂作用下开环聚合。
6、所述a组分中聚醚二元醇由官能团为2的含活性氢的化合物作为起始剂，与异氰酸酯反应能形成致密结构，提高交联密度。
7、所述b组分中聚醚三元醇由官能团为3的含活性氢的化合物作为起始剂，与所述a组分中预聚体交联固化成膜，防水性能优异。
8、所述a组分中的聚醚多元醇选自聚醚二元醇和聚醚三元醇中的一种或多种，所述b组分中的聚醚多元醇为聚醚三元醇。
9、所述异氰酸酯为：甲苯二异氰酸酯(tdi)、二苯甲烷二异氰酸酯(mdi)、己二异氰酸酯(hdi)、苯二亚甲基二异氰酸酯(xdi)中的一种或多种。
10、所述异氰酸酯为：二苯基甲烷二异氰酸酯20～30份和甲苯二异氰酸酯0～15份，所述二苯基甲烷二异氰酸酯为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，所述甲苯二异氰酸酯为2 ,4-甲苯二异氰酸酯和2 ,6-甲苯二异氰酸酯的混合物。
11、b组分中所述阻燃剂为金属有机框架(mofs)衍生阻燃剂或金属有机框架(mofs)衍生阻燃剂和磷系阻燃剂的组合；所述磷系阻燃剂为聚磷酸铵（app）、三聚氰胺聚磷酸盐（mpp）、磷酸铵盐、磷酸盐、磷酸酯、磷杂菲(dopo)、磷腈化合物、有机次膦酸、有机次膦酸盐中的一种或多种。
12、上述mofs通过调节基本组分(例如，金属种类、有机配体种类、多孔结构、取代基和纳米杂化)多种多样的多官能化合物来制备mofs。
13、所述mofs衍生阻燃剂的配体为2-m（2-甲基咪唑）、对苯二甲酸（pta、h2bdc）、苯1,3,5-三羧酸（h3btc）、2-氨基对苯二甲酸中的一种或多种；所述mofs衍生阻燃剂的金属离子（金属盐）为九水合硝酸铁（fe(no3)3·9h2o）、六水合硝酸（co(no3)2·6h2o）、六水合硝酸锌(zn (no3)2·6h2o)、九水合硝酸铝(al(no3)3·9h2o)、三水合硝酸铜(cu(no3)2·3h2o), 氯化锆zrcl4、六水硝酸镧(la(no3)3·6h2o)、六水硝酸铈(ce(no3)3·6h2o)、六水硝酸钇(y(no3)3·6h2o)中的一种或多种；所述mofs衍生阻燃剂的溶剂或试剂为n,n二甲基甲酰胺(dmf)，甲醇，聚乙烯吡罗烷酮(pvp)、乙醇中的一种或多种。
14、所述阻燃剂为金属有机框架(mofs)衍生阻燃剂或金属有机框架(mofs)衍生阻燃剂与聚磷酸铵（app）的直接添加组合或三聚氰胺聚磷酸盐（mpp）对mofs改性后的阻燃剂。
15、mofs与磷系阻燃剂组合的方式有：1、聚磷酸铵（app）与mofs组合可直接添加；
16、2、三聚氰胺聚磷酸盐（mpp）对mofs改性；
17、3、在fe-mof（2-m）、al-mof（mil-101）、cr-mof（h2bdc）、app和mpp中选用一种或两种组合作为隧道桥梁裂纹用快速修复材料的阻燃剂。
18、所述app的分解温度比较低，使app先分解生成磷酸并释放出不可燃气体，产生磷酸并释放出氨气、水等不可燃气体，生成的磷酸覆盖在材料基体表面促进基体炭化，释放的气体可以有效地稀释可燃气体并抑制燃烧，同时促使基体发泡膨胀，两者导致形成了致密的膨胀性炭层。
19、所述mpp能够在燃烧的过程中产生无机酸，促进树脂基体脱水、交联、炭化，进而形成碳质保护层。
20、所述mofs衍生阻燃剂在燃烧过程中分解，产生不同的固相产物，这些固相产物覆盖在聚合物表面起到隔离热量传输的作用，多孔的金属氧化物可以捕获聚合物降解产生的可燃性气体和烟雾颗粒，使其沉降在聚合物表面。mofs 除了本身的物理阻隔作用以外，其中的过渡金属离子的成炭作用促进炭层的形成，致密的炭层覆盖在材料表面能够阻隔热量和氧气的侵入，达到阻燃效果。
21、所述mofs与app的组合能够促进树脂基体在表面生成炭层，提高炭层的石墨化程度，改善炭层结构，提高炭层致密性，同时产生大量不可燃气体，减少可燃物浓度并促使炭层更加膨胀。
22、所述mofs与mpp的组合本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种隧道桥梁裂纹用快速修复材料，其特征在于，修复材料包括：A组分和B组分，
2.根据权利要求1所述的一种隧道桥梁裂纹用快速修复材料，其特征在于：A组分中所述聚醚多元醇为：聚醚多元醇选自聚醚二元醇和聚醚三元醇中的一种或多种；
3.根据权利要求2所述的一种隧道桥梁裂纹用快速修复材料，其特征在于：所述异氰酸酯为：二苯基甲烷二异氰酸酯20～30份和甲苯二异氰酸酯0～15份，所述二苯基甲烷二异氰酸酯为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，所述甲苯二异氰酸酯为2 ,4-甲苯二异氰酸酯和2 ,6-甲苯二异氰酸酯的混合物。
4.根据权利要求1所述的一种隧道桥梁裂纹用快速修复材料，其特征在于：B组分中所述阻燃剂为金属有机框架衍生阻燃剂或金属有机框架衍生阻燃剂和磷系阻燃剂的组合；所述磷系阻燃剂为聚磷酸铵、三聚氰胺聚磷酸盐、磷酸铵盐、磷酸盐、磷酸酯、磷杂菲、磷腈化合物、有机次膦酸、有机次膦酸盐中的一种或多种。
5.根据权利要求4所述的一种隧道桥梁裂纹用快速修复材料，其特征在于：所述阻燃剂为金属有机框架(MOFs)
6.根据权利要求4或5所述的一种隧道桥梁裂纹用快速修复材料，其特征在于：所述MOFs衍生阻燃剂的配体为2-M（2-甲基咪唑）、对苯二甲酸（PTA、H2BDC）、苯1,3,5-三羧酸（H3BTC）、2-氨基对苯二甲酸中的一种或多种；所述MOFs衍生阻燃剂的金属离子为九水合硝酸铁（Fe(NO3)3·9H2O）、六水合硝酸（Co(NO3)2·6H2O）、六水合硝酸锌(Zn (NO3)2·6H2O)、九水合硝酸铝(Al(NO3)3·9H2O)、三水合硝酸铜(Cu(NO3)2·3H2O), 氯化锆ZrCl4、六水硝酸镧(La(NO3)3·6H2O)、六水硝酸铈(Ce(NO3)3·6H2O)、六水硝酸钇(Y(NO3)3·6H2O)中的一种或多种；所述MOFs衍生阻燃剂的溶剂或试剂为N,N二甲基甲酰胺，甲醇，聚乙烯吡罗烷酮、乙醇中的一种或多种。
7.根据权利要求1所述的一种隧道桥梁裂纹用快速修复材料，其特征在于：所述催化剂为有机锡催化剂，所述有机锡催化剂为辛酸亚锡、二月桂酸二丁基锡、二(十二烷基硫)二丁基锡、二醋酸二丁基锡、二辛酸二丁基锡、乙酸锡 (II)、辛酸锡 (II)、乙基己酸锡、月桂酸锡、二丁基氧化锡、二丁基二氯化锡、二丁基二乙酸锡、二丁基马来酸锡、二辛基二乙酸锡中的一种或多种；
8.一种权利要求1所述的隧道桥梁裂纹用快速修复材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
9.一种权利要求8所述的隧道桥梁裂纹用快速修复材料的制备方法，其特征在于：所述A组分与B组分的重量份比为1：2～3。
...【技术特征摘要】
1.一种隧道桥梁裂纹用快速修复材料，其特征在于，修复材料包括：a组分和b组分，
2.根据权利要求1所述的一种隧道桥梁裂纹用快速修复材料，其特征在于：a组分中所述聚醚多元醇为：聚醚多元醇选自聚醚二元醇和聚醚三元醇中的一种或多种；
3.根据权利要求2所述的一种隧道桥梁裂纹用快速修复材料，其特征在于：所述异氰酸酯为：二苯基甲烷二异氰酸酯20～30份和甲苯二异氰酸酯0～15份，所述二苯基甲烷二异氰酸酯为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，所述甲苯二异氰酸酯为2 ,4-甲苯二异氰酸酯和2 ,6-甲苯二异氰酸酯的混合物。
4.根据权利要求1所述的一种隧道桥梁裂纹用快速修复材料，其特征在于：b组分中所述阻燃剂为金属有机框架衍生阻燃剂或金属有机框架衍生阻燃剂和磷系阻燃剂的组合；所述磷系阻燃剂为聚磷酸铵、三聚氰胺聚磷酸盐、磷酸铵盐、磷酸盐、磷酸酯、磷杂菲、磷腈化合物、有机次膦酸、有机次膦酸盐中的一种或多种。
5.根据权利要求4所述的一种隧道桥梁裂纹用快速修复材料，其特征在于：所述阻燃剂为金属有机框架(mofs)衍生阻燃剂或金属有机框架衍生阻燃剂与聚磷酸铵的直接添加组合或三聚氰胺聚磷酸盐对mofs改性后的阻燃剂。
6.根据权利要求4或5所述的一种隧道桥梁裂纹用快速修复材料，其特征在于：所述mofs衍生阻燃剂的配体为2-m（2...
【专利技术属性】
技术研发人员：缪成银，乔晋峰，郭朗，任恒毅，王向东，田静，
申请(专利权)人：四川智能建造科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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