【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于聚氨酯高分子材料领域，具体涉及一种常温环境下低水敏感性聚氨酯注浆材料及其制备方法。
技术介绍
1、
2、聚氨酯注浆材料因具有性能优良、施工与应用方便等优点而被广泛应用于公路裂缝修补、加固地基、防水堵漏等工程。通过注浆设备将聚氨酯注浆材料注入岩土裂隙中去后，因初始粘度较低，浆液可以扩散至极其细小的岩体裂隙中，在裂隙表面发生交联固化反应，通过网络骨架结构的形成将原本破碎松散的结构胶结成为一个完整的受力体。
3、传统聚氨酯注浆材料可分为油溶性聚氨酯和水溶性聚氨酯。油溶性的聚氨酯固结体强度大，抗渗性好，但注浆液不易清洗，不及时清理会对设备和工具造成堵塞，且价格较高；水溶性聚氨酯注浆材料亲水性好，具有良好的工作性能，粘度较低，能够轻松地灌入到细微裂缝和孔隙中，但固化后强度相对较低，不适用于对结构强度要求较高的工程部位。
4、目前针对于聚氨酯注浆材料的制备已有相关研究人员进行了较多的研发工作，如在专利cn115637041a中公开了一种固化时间可调高膨胀性双组份聚氨酯灌浆材料及其制备方法，通过调整b组分中催化剂和泡沫稳定剂的比例，得到凝固时间可调，膨胀率高、不挥发物含量高的聚氨酯灌浆材料。专利cn110372844a公开了一种聚氨酯注浆材料及制备方法和应用，通过采用具有自催化作用的胺基多元醇与多异氰酸酯反应，能够满足快速固化发泡成型的需求，制得聚氨酯注浆材料具有韧性好，粘结效果优，可降温，自催化，兼具亲油亲水注浆等特点。专利cn110511352a公开了一种填充加固堵水聚氨酯注浆材料及其制备
5、在铁路隧道建设工程中常存在富水环境，由于常规聚氨酯注浆材料中聚醚多元醇与外界水有一定的亲和性，因此其与体系中异氰酸酯的反应较为不可控，且异氰酸酯遇水快速反应，产生二氧化碳，体积迅速膨胀，形成的固结体泡孔结构均匀性和支撑性均较差，自身强度较低，对混凝土裂隙的粘接力也较弱，填充加固作用较差。现有的聚氨酯注浆材料性能不能很好地满足以上应用领域的要求。研发一种具有低水敏感性的聚氨酯注浆材料已成为目前亟待解决的问题。
技术实现思路
1、
2、本专利技术的目的在于解决上述问题，提供一种常温环境下低水敏感性聚氨酯注浆材料，以及该注浆材料的制备方法。
3、本专利技术所述的一种常温环境下低水敏感性聚氨酯注浆材料，其特征在于所述注浆材料包括a组份和b组份，其质量份数比为1:1，所述a组份包括：丙烯酸酯接枝聚醚型多元醇20~30份，腰果壳油聚醚多元醇40~60份，催化剂1~5份，增塑剂1~3份、泡沫稳定剂0.5~1.5份、水1~3份、阻燃剂10~20份；所述b组分为多异氰酸酯。
4、所述丙烯酸酯接枝聚醚型多元醇由丙烯酸酯与聚醚型多元醇经自由基聚合而成，所述丙烯酸酯为甲基丙烯酸十二酯，所述聚醚型多元醇为以po-eo共聚醚三醇为基础的聚醚型多元醇，羟值为230~400mg koh/g。
5、所述腰果壳油聚醚多元醇的官能度为2~3，羟值为600~700mg koh/g。
6、所述催化剂为叔胺类催化剂和有机金属催化剂中的一种或几种，所述有机金属催化剂包括有机锡、有机锆、有机铂中的一种或几种；所述有机金属催化剂优先催化醇羟基与多异氰酸酯进行反应。
7、所述泡沫稳定剂为水溶性有机硅氧烷类化合物。
8、所述阻燃剂为聚磷酸铵、三聚氰胺、四溴双酚a、氢氧化铝、氢氧化镁、三氧化二锑中的一种。
9、所述多异氰酸酯为多苯基多亚甲基多异氰酸酯（papi）。
10、所述的一种低水敏感性聚氨酯注浆材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
11、（1）将丙烯酸酯接枝聚醚型多元醇、腰果壳油聚醚多元醇和任选的催化剂、增塑剂、泡沫稳定剂、阻燃剂混合均匀，将计量好的水加入并高速搅拌，混合均匀，得到所述a组分。
12、（2）将a组分与b组分按照质量份数比1:1混合，得到所述低水敏感性聚氨酯注浆材料。
13、所述的一种低水敏感性聚氨酯注浆材料在富水隧道注浆封堵中的应用。
14、本专利技术提供的一种常温环境下低水敏感性聚氨酯注浆材料的积极效果是：
15、本专利技术提供的低水敏感性聚氨酯注浆材料中，丙烯酸酯接枝聚醚型多元醇含有长链烷基，具有较强的疏水性；腰果壳油聚醚多元醇相比普通聚醚多元醇具有腰果酚脂肪长链，具有良好的疏水性，与异氰酸酯固化过程中可保持较低的水敏感性，降低发泡倍率，从而提高最终聚氨酯体系的力学性能。此外，腰果壳油聚醚多元醇与异氰酸酯固化速度快，且具有芳香族结构，苯环结构的色散力可以排除基材表面结合的水分子，增强浆液浸润效果，进一步提高在潮湿基材界面的粘接力。
16、本专利技术提供的一种常温环境下低水敏感性聚氨酯注浆材料的制备方法的积极效果是：
17、通过增加聚醚多元醇组成的疏水性基团比例，提高聚氨酯注浆材料的疏水能力；并在聚醚多元醇组分中预分散适量的水，使得聚氨酯注浆材料制备过程中体系b组分中的异氰酸酯优先与a组分内部分散好的水进行反应，提高聚氨酯注浆材料在富水环境下的发泡稳定性，便于调控适宜的发泡倍率，所形成的聚氨酯固结体强度高，具有抗渗、高强、高粘接性等优点，可有效发挥堵水、加固作用。
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1.一种常温环境下低水敏感性聚氨酯注浆材料，其特征在于所述注浆材料包括A组份和B组份，其质量份数比为1:1，所述A组份包括：丙烯酸酯接枝聚醚型多元醇20~30份，腰果壳油聚醚多元醇40~60份，催化剂1~5份，增塑剂1~3份、泡沫稳定剂0.5~1.5份、水1~3份、阻燃剂10~20份；所述B组分为多异氰酸酯。
2.根据权利要求1所述的一种常温环境下低水敏感性聚氨酯注浆材料，其特征在于所述丙烯酸酯接枝聚醚型多元醇由丙烯酸酯与聚醚型多元醇经自由基聚合而成，所述丙烯酸酯为甲基丙烯酸十二酯，所述聚醚型多元醇为以PO-EO共聚醚三醇为基础的聚醚型多元醇，羟值为230~400mg KOH/g。
3. 根据权利要求1所述的一种常温环境下低水敏感性聚氨酯注浆材料，其特征在于所述腰果壳油聚醚多元醇的官能度为2~3，羟值为600~700mg KOH/g。
4.根据权利要求1所述的一种常温环境下低水敏感性聚氨酯注浆材料，其特征在于所述催化剂为叔胺类催化剂和有机金属催化剂中的一种或几种，所述有机金属催化剂包括有机锡、有机锆、有机铂中的一种或几种；所述有机金属催化剂优先
5.根据权利要求1所述的一种常温环境下低水敏感性聚氨酯注浆材料，其特征在于所述泡沫稳定剂为水溶性有机硅氧烷类化合物。
6.根据权利要求1所述的一种常温环境下低水敏感性聚氨酯注浆材料，其特征在于所述阻燃剂为聚磷酸铵、三聚氰胺、四溴双酚A、氢氧化铝、氢氧化镁、三氧化二锑中的一种。
7.根据权利要求1所述的一种常温环境下低水敏感性聚氨酯注浆材料，其特征在于所述多异氰酸酯为多苯基多亚甲基多异氰酸酯（PAPI）。
8.根据权利要求1所述的一种低水敏感性聚氨酯注浆材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
9.根据权利要求1-7所述的一种低水敏感性聚氨酯注浆材料在富水隧道注浆封堵中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种常温环境下低水敏感性聚氨酯注浆材料，其特征在于所述注浆材料包括a组份和b组份，其质量份数比为1:1，所述a组份包括：丙烯酸酯接枝聚醚型多元醇20~30份，腰果壳油聚醚多元醇40~60份，催化剂1~5份，增塑剂1~3份、泡沫稳定剂0.5~1.5份、水1~3份、阻燃剂10~20份；所述b组分为多异氰酸酯。
2.根据权利要求1所述的一种常温环境下低水敏感性聚氨酯注浆材料，其特征在于所述丙烯酸酯接枝聚醚型多元醇由丙烯酸酯与聚醚型多元醇经自由基聚合而成，所述丙烯酸酯为甲基丙烯酸十二酯，所述聚醚型多元醇为以po-eo共聚醚三醇为基础的聚醚型多元醇，羟值为230~400mg koh/g。
3. 根据权利要求1所述的一种常温环境下低水敏感性聚氨酯注浆材料，其特征在于所述腰果壳油聚醚多元醇的官能度为2~3，羟值为600~700mg koh/g。
4.根据权利要求1所述的一种常温环境下低水敏感性聚氨酯...
【专利技术属性】
技术研发人员：王希，程冠之，关文勋，谭盐宾，谢永江，吴瑞东，李大林，栗少清，李世达，李旺，李书明，李康，
申请(专利权)人：中国铁道科学研究院集团有限公司铁道建筑研究所，
类型：发明
国别省市：
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