聚氨酯类注浆材料及其制作工艺.pdf

本发明涉及一种地下建筑工程中使用的灌浆堵漏材料及其制作工艺。
    现有技术中，高分子化学灌浆堵漏材料实用化已有一段时间，主要是用丙凝、氰凝等，但其使用效果不理想。后者有毒并严重影响水质，前者适应性差，对水质、基层材料有要求，粘接力低，弹性凝胶体强度低、使用寿命短。

    本发明的目的在于提供一种无毒、适应性强的聚氨酯类注浆材料及其制作工艺。

    本发明的技术方案是：它包括过量的多异氰酸酯、水溶性多羟基聚醚和助剂，多异氰酸酯、水溶性多羟基聚醚进行化学合成反应，形成端基含游离异氰酸根基团的高分子化合物。所述的多异氰酸酯选用甲苯二异氰酸酯或液体二苯基甲烷二异氰酸酯或两者的混合液。所述的水溶性多羟基聚醚选用水溶性三羟基聚醚或水溶性四羟基聚醚或两者的混合液。所述的助剂包括有机酸、环已酮、邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二丁酯、丙酮。所述的有机酸可选用草酸、酒石酸、柠檬酸。将多异氰酸酯和水溶性多羟基聚醚在搅拌下混合均匀，然后在60～70℃的温度下反应后，再加入部分助剂搅拌混合均匀，继续反应完全后冷却至45℃以下加入剩余助剂后搅拌均匀后形成端基含过量游离异氰酸根基团的高分子化合物。该材料易溶解和分散在大量的水中，形成均质的乳液，以水为交联剂很快在水中扩散反应，生成包水的具有良好抗渗性和高弹性及延伸性的凝胶体，并与周围的砂石、泥土等固体结成一体，从而达到止水加固的目的。其包水量可通过改变水溶性多羟聚醚的用量和溶剂类助剂地添加量来调节，注浆材料的凝胶时间也可通过加入催化剂或阻凝剂来调节，催化剂可以是乙二醇、乙二胺、异辛酸铅、有机锡等，阻凝剂可以是草酸、酒石酸、柠檬酸等。

    本发明与现有技术相比具有下列优点：

    （1）.该材料固结体在水中的浸泡液对人体及动植物无毒害，对水质无污染。

    （2）.该材料的亲水性好，对不同水质适应性强、包水量大、气味小，单组份注浆、施工时不需要再配制浆液，配套注浆设备简单，操作及清洗设备方便。

    （3）.凝胶体具有抗渗性好、粘接强度高、延伸率大、耐腐蚀性及稳定性好等特点。

    （4）.在低温半静止状态下合成，无三废处理，生产工艺、设备简单。

    实施例：以下配方按重量配比：

    水溶性三羟基聚醚  35份

    水溶性四羟基聚醚  15份

    甲苯二异氰酸酯  7.5份

    二苯基甲烷二异氰酸酯  2.5～5.0份

    邻苯二甲酸二辛酯  15份

    环已酮  5份

    丙酮  5～10份

    柠檬酸  0.4份

    将多异氰酸酯和水溶性多羟基聚醚及有机酸在搅拌下混合均匀，然后在60～70℃的温度下反应1小时左右，再加入二分之一的二辛酯和二分之一的丙酮，继续反应完全后（约需1小时）冷却至45℃以下加入剩余助剂后搅拌均匀后形成端基含游离异氰酸根基团的高分子化合物。

    本发明的注浆材料可广泛用于土木建筑工程的防水堵漏、大坝基础的注浆和坝体砼裂的防渗和补强、隧道掘进和矿井建设中涌水地带的止水以及破碎带松软地层的加固等。该材料具有亲水性好、对不同水质适应性强、毒性低、无污染、可灌性与水性好的特点。遇水即分散乳化、聚合反应生成乳白色的不溶于水具有良好弹性和延伸性及抗渗性的凝胶体，在一定范围内凝胶时间不受水量的影响和凝胶，注浆工艺简便、止水快、堵水效果好。