[发明专利]一种刚性聚氨酯加固灌浆材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于灌浆材料技术领域，具体涉及一种刚性聚氨酯加固灌浆材料及其制备方法。

背景技术

混凝土材料因其抗压强度高、耐久性好等优点，广泛应用于各类土木工程。但是由于混凝土是一种多相非均匀的脆性材料，容易在荷载、温度、沉降等作用下产生裂缝。有的裂缝会导致结构的整体刚度和耐久性降低，因此需要采用有效的灌浆材料进行修补，恢复或增强因开裂而降低的结构承载能力。

环氧树脂灌浆材料凭借优良的粘接性能、力学性能、耐化学腐蚀性能和方便的施工性能，广泛应用于混凝土的裂缝灌浆修补。环氧树脂类灌浆材料广泛应用于建筑物梁、板、柱、地下室、桥梁、公路等宽度大于0.05mm的混凝土裂缝的灌浆修补。

发明人发现现有技术中至少存在如下问题：环氧树脂类灌浆材料在低温条件下(5℃以下)因固化反应速度降低，导致强度上升缓慢，影响冬季低温环境下的施工应用。而现有技术中的聚氨酯类灌浆材料，若要达到环氧树脂灌浆材料的高强度和高硬度等物理性能，则须加入较多固化剂，尽管在低温条件下，由于材料的活性低，能够保证材料具有适宜的固化速度，满足施工要求，但是当温度上升后，材料的固化速度太快，不利于施工操作，并且无法保证浆液能够顺利灌入裂缝并填充饱满。

发明内容

本发明针对现有的聚氨酯类灌浆材料在常温条件下固化速度太快，不利于施工操作的问题，提供一种刚性聚氨酯加固灌浆材料及其制备方法。

解决本发明技术问题所采用的技术方案是：

一种刚性聚氨酯加固灌浆材料，由A和B两种组分组成，其中，按重量份数计：

A组分是以70～90份的聚醚多元醇、10～30份的稀释剂、5～10份的潜固化剂、0～1份的催化剂、0～1份的消泡剂为原料混合均匀后制成的混合物；

B组分是以95～100份的异氰酸酯、0～5份的聚醚多元醇合成的聚氨酯预聚体；

A、B两种组分的体积比为1∶1。

优选的，所述聚醚多元醇为聚醚二元醇、聚醚三元醇、聚醚四元醇中的一种或一种以上的混合物。

优选的，所述聚醚多元醇的分子量为200～1000。

优选的，所述异氰酸酯为多亚甲基多苯基异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯中的一种或一种以上的混合物。

优选的，所述稀释剂为邻苯二甲酸二丁脂(DBP)、邻苯二甲酸二异丁脂(DIBP)、邻苯二甲酸二异壬脂(DINP)中的一种或一种以上的混合物。

优选的，所述潜固化剂为亚胺类和/或恶唑烷类潜固化剂。

优选的，所述催化剂为有机金属盐类和/或胺类催化剂；所述消泡剂为有机硅类和/或聚合物类消泡剂。

优选的，所述刚性聚氨酯加固灌浆材料的可操作时间为45-60min。

优选的，在A、B组分混合后45min时间内，A、B组分混合物的浆液粘度不超过5000mPa.S。

优选的，在A、B组分混合60min时间内，A、B组分混合物的浆液粘度不超过10000mPa.S。

本发明还提供一种上述刚性聚氨酯加固灌浆材料的制备方法，包括下述步骤：

制备A组分：按重量份数将70～90份聚醚多元醇、10～30份稀释剂加入反应器，在搅拌下加热至100～110℃，真空度为-0.1MPa条件下脱水2～3小时，降温至60℃以下，加入5～10份潜固化剂、0～1份催化剂、0～1份消泡剂，搅拌0.5～1小时出料即为A组分；

制备B组分：按重量份数将95～100份异氰酸酯、0～5份聚醚多元醇加入反应器，在搅拌下加热至75～85℃，反应2～3小时，降温至60℃以下搅拌0.5～1小时出料即为B组分；

将A、B两种组分按体积比1∶1混合得到刚性聚氨酯加固灌浆材料。

其中，本发明所述的可操作时间的依据为行业标准JC/T1041-2007。