專利名稱：一種用于水泥基材料修補(bǔ)的聚氨酯樹脂砂漿的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于建筑材料領(lǐng)域，具體涉及一種用于水泥基材料修補(bǔ)的聚氨酯樹脂砂漿。
背景技術(shù)：
混凝土結(jié)構(gòu)因其良好的力學(xué)性能及耐久性能被廣泛應(yīng)用于港口、大壩、公路、橋梁、市政等現(xiàn)代化工程建設(shè)中，然而，混凝土結(jié)構(gòu)由于受到各種環(huán)境條件，如大氣、水等物理、化學(xué)或生物的侵蝕作用，在服役期間往往會(huì)發(fā)生開裂、缺損等劣化損傷。這些裂縫等傷損部位將成為侵蝕介質(zhì)進(jìn)入混凝土內(nèi)部的作用途徑，在Cl—或(X)2存在以及合適的環(huán)境下， 將導(dǎo)致混凝土中鋼筋銹蝕，銹蝕產(chǎn)物膨脹加劇混凝土開裂，從而降低混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性能。因此，對(duì)于發(fā)生開裂、缺損等傷損部位的混凝土結(jié)構(gòu)或水泥浙青砂漿結(jié)構(gòu)，必須及時(shí)進(jìn)行修補(bǔ)。目前常用于混凝土結(jié)構(gòu)物和水泥浙青砂漿結(jié)構(gòu)物修補(bǔ)的是環(huán)氧樹脂類修補(bǔ)材料， 該類修補(bǔ)材料具有強(qiáng)度高、價(jià)格低的優(yōu)點(diǎn)，但是環(huán)氧樹脂類修補(bǔ)材料也存在脆性大、耐老化性能差的缺點(diǎn)。同時(shí)環(huán)氧樹脂砂漿固化時(shí)間較長(zhǎng)，而且對(duì)溫度十分敏感，當(dāng)溫度很低時(shí)，固化時(shí)間很長(zhǎng)，強(qiáng)度增長(zhǎng)很慢，對(duì)于需要快速修復(fù)的結(jié)構(gòu)不能使用，這就限制了環(huán)氧樹脂砂漿在混凝土結(jié)構(gòu)和水泥浙青砂漿結(jié)構(gòu)維修中的使用。
發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明目的本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種固化速度快、柔韌性好的聚氨酯樹脂砂漿組合物，本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供聚氨酯樹脂砂漿組合物作為混凝土和水泥浙青砂漿的修補(bǔ)材料。本發(fā)明的技術(shù)方案為了實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明提供了一種用于水泥基材料修補(bǔ)的聚氨酯樹脂砂漿組合物，該組合物由A、B、C三部分原料組成，所述A部分由下列重量份數(shù)的原料組成多元醇100份，增塑劑5 60份，催化劑0. 01 3份，消泡劑0 2份，擴(kuò)鏈劑或交聯(lián)劑0 30份，偶聯(lián)劑0 3份，穩(wěn)定劑0 10份，所述B部分為異氰酸酯或其預(yù)聚物，C部分為固體填料，且A、B、C三部分的質(zhì)量比為10 1 30 10 200。上述的一種聚氨酯樹脂砂漿組合物，其中多元醇為聚醚多元醇、聚烯烴多元醇、聚酯多元醇或植物油多元醇中的一種或幾種。上述的一種聚氨酯樹脂砂漿組合物，其中增塑劑為鄰苯二甲酸酯，例如鄰苯二甲酸二丁酯、鄰苯二甲酸二辛脂，脂肪族二酸酯中的一種或幾種。上述的一種聚氨酯樹脂砂漿組合物，其中催化劑為有機(jī)錫類催化劑，例如二月桂酸二丁基錫、辛酸亞錫，叔胺類催化劑，例如三亞乙基二胺、三乙醇胺、三乙胺，鉛、鋅、鈷、汞或鉀的有機(jī)羧酸鹽中的一種或多種。上述的一種聚氨酯樹脂砂漿組合物，其中消泡劑為有機(jī)硅類消泡劑。上述的一種聚氨酯樹脂砂漿組合物，其中擴(kuò)鏈劑或交聯(lián)劑為醇類擴(kuò)鏈劑，例如1，4-丁二醇、1，6_己二醇、三羥甲基丙烷，胺類擴(kuò)鏈劑，例如3，3，- 二氯_4，4，- 二氨基-二苯基甲烷(MOCA)中的一種或幾種。上述的一種聚氨酯樹脂砂漿組合物，其中偶聯(lián)劑為有機(jī)硅類或鈦酸酯類偶聯(lián)劑中的一種或幾種。上述的一種聚氨酯樹脂砂漿組合物，其中穩(wěn)定劑為抗氧化劑、紫外吸收劑、光穩(wěn)定劑、水解穩(wěn)定劑中的一種或幾種。上述的一種聚氨酯樹脂砂漿組合物，其中異氰酸酯為芳香族異氰酸酯，例如甲苯二異氰酸酯(TDI)、二苯基甲烷_4，4’ - 二異氰酸酯(MDI)、多亞甲基多苯基多異氰酸酯 (PAPI)，或脂肪族異氰酸酯，例如1，6_己二異氰酸酯(HDI)，異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)， 或脂環(huán)族異氰酸酯，例如二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯(HMDI)中的一種或幾種。上述的一種聚氨酯樹脂砂漿組合物，其中固體填料為水泥、粉煤灰、礦粉、重鈣、輕鈣、硅灰、硅微粉、滑石粉、鈦白粉、白炭黑、高嶺土、陶土、河砂、石英砂、尾砂中的一種或幾種。上述的一種聚氨酯樹脂砂漿組合物，其制備方法為將權(quán)利要求1所述的A組分各原料混合、攪拌、加熱、真空脫水，得到A組分混合物，將權(quán)利要求1所述的C組分各原料混合，攪拌均勻得到C組分混合物。本發(fā)明的有益效果本發(fā)明提供的一種用于水泥基材料修補(bǔ)的聚氨酯樹脂砂漿組合物，經(jīng)過大量試驗(yàn)研究，該組分的各組分配比科學(xué)合理，該組合物具有以下優(yōu)異的性能 (1)固化速度快，可用于無(wú)砟軌道水泥基材料的快速修補(bǔ)，且固化時(shí)間可調(diào)，適用于不同氣候條件，不同施工工況下作業(yè)；( 修補(bǔ)材料韌性好，不會(huì)發(fā)生脆性破壞；C3)低溫固化性好，能滿足冬季快速修補(bǔ)作業(yè)要求；( 收縮小，修補(bǔ)部位不會(huì)再次開裂；(6)與混凝土和水泥浙青砂漿粘結(jié)力好，耐久性優(yōu)良。
具體實(shí)施例方式下面以實(shí)施例說明具體實(shí)施方式
，這些實(shí)施例僅限于解釋說明本發(fā)明，而不限定本發(fā)明的范圍。實(shí)施例1聚氨酯樹脂砂漿的組成A組分聚醚多元醇100份，增塑劑鄰苯二甲酸二丁酯20 份，催化劑二月桂酸二丁基錫0. 2份，消泡劑A-530 (德國(guó)畢克)0. 1份，擴(kuò)鏈劑1，4- 丁二醇 10份，偶聯(lián)劑KH-550 2份，紫外吸收劑UV-327 2份，抗氧化劑1010 2份。將上述份數(shù)的材料倒入反應(yīng)釜中，在轉(zhuǎn)速為100轉(zhuǎn)/分鐘，溫度為90°C，壓力為-0. IMPa條件下攪拌1小時(shí)，冷卻后出料包裝作為A組分。B組分MDI (煙臺(tái)萬(wàn)華)，直接包裝作為B組分。C組分水泥20份，河砂80份。采用攪拌機(jī)攪拌均勻后出料包裝作為C組分。取以上A、B、C三部分原料按重量比10 5 50攪拌混合得到本發(fā)明所述的聚氨酯樹脂砂漿組合物。固化物主要性能抗壓強(qiáng)度:24. 6MPa(2h),39. 8MPa (7d)，抗折強(qiáng)度9. 8MPa(2h)， 15. 6MPa(7d)，粘結(jié)強(qiáng)度4. 9MPa(7d)。實(shí)施例2
聚氨酯樹脂砂漿的組成A組分聚氧化丙烯三醇40份，聚四氫呋喃二醇60份，增塑劑鄰苯二甲酸二辛脂5份，催化劑辛酸亞錫0. 01份，消泡劑肌K-066N(德國(guó)畢克)0. 5份， 擴(kuò)鏈劑3，3’ - 二氯-4，4’ - 二氨基-二苯基甲烷(MOCA) 30份，偶聯(lián)劑KH-560 3份，光穩(wěn)定劑744 5份。將上述份數(shù)的材料倒入反應(yīng)釜中，在轉(zhuǎn)速為150轉(zhuǎn)/分鐘，溫度為80°C，壓力為-0. 09MPa條件下攪拌0. 5小時(shí)，冷卻后出料包裝作為A組分。B組分PAPI (煙臺(tái)萬(wàn)華)，直接包裝作為B組分。C組分石英砂。直接包裝作為C組分。取以上A、B、C三部分原料按重量比10 10 30攪拌混合得到本發(fā)明所述的聚
氨酯樹脂砂漿組合物。固化物主要性能抗壓強(qiáng)度22. 16MPa(2h),38. 7MPa(7d)，抗折強(qiáng)度 12. 8MPa(2h)，19. 4MPa(7d)，粘結(jié)強(qiáng)度5. 6MPa(7d)。實(shí)施例3聚氨酯樹脂砂漿的組成A組分聚丁二烯二醇100份，增塑劑二苯甲酸二乙二醇酯60份，催化劑異辛酸鉛1份，催化劑醋酸鉀2份，消泡劑A-530 2份，擴(kuò)鏈劑三羥甲基丙烷15份，水解穩(wěn)定劑1份。將上述份數(shù)的材料倒入反應(yīng)釜中，在轉(zhuǎn)速為120轉(zhuǎn)/分鐘，溫度為110°C，壓力為-0. OSMPa條件下攪拌1. 5小時(shí)，冷卻后出料包裝作為A組分。B組分HMDI (巴斯夫)，直接包裝作為B組分。C組分重鈣30份，硅灰10份，鈦白粉20份，河砂50份。采用攪拌機(jī)攪拌均勻后出料包裝作為C組分。取以上A、B、C三部分原料按重量比10 1 100攪拌混合得到本發(fā)明所述的聚
氨酯樹脂砂漿組合物。固化物主要性能抗壓強(qiáng)度35. 2MPa(2h),53. 9MPa(7d)，抗折強(qiáng)度 14. 3MPa (2h), 20. IMPa (7d)，粘結(jié)強(qiáng)度3. IMPa (7d)。實(shí)施例4聚氨酯樹脂砂漿的組成A組分高活性聚醚多元醇N330 (高橋石化)100份，增塑劑癸二酸二辛脂30份，催化劑三亞乙基二胺0. 5份，擴(kuò)鏈劑1，6_己二醇20份，紫外吸收劑 UV-327 2份，抗氧化劑10102份。將上述份數(shù)的材料倒入反應(yīng)釜中，在轉(zhuǎn)速為80轉(zhuǎn)/分鐘， 溫度為95°C，壓力為-0. 09MPa條件下攪拌2小時(shí)，冷卻后出料包裝作為A組分。B組分MDI預(yù)聚物(亨斯邁)，直接包裝作為B組分。C組分粉煤灰10份，礦粉10份，滑石粉5份，河砂75份。采用攪拌機(jī)攪拌均勻后出料包裝作為C組分。取以上A、B、C三部分原料按重量比10 30 200攪拌混合得到本發(fā)明所述的聚
氨酯樹脂砂漿組合物。固化物主要性能抗壓強(qiáng)度18. 9MPa(2h),35. 7MPa(7d)，抗折強(qiáng)度 10. 5MPa (2h)，16. 8MPa (7d)，粘結(jié)強(qiáng)度4. 8MPa(7d)。實(shí)施例5聚氨酯樹脂砂漿的組成A組分植物油多元醇100份，增塑劑鄰苯二甲酸二丁酯 40份，催化劑異辛酸鋅1份，偶聯(lián)劑KH-560 2份，紫外吸收劑UV-327 5份，抗氧化劑1010 5 份。將上述份數(shù)的材料倒入反應(yīng)釜中，在轉(zhuǎn)速為100轉(zhuǎn)/分鐘，溫度為90°C，壓力為-0. IMPa條件下攪拌1小時(shí)，冷卻后出料包裝作為A組分。B組分IPDI (贏創(chuàng))，直接包裝作為B組分。C組分水泥30份，石英砂60份，白炭黑10份。采用攪拌機(jī)攪拌均勻后出料包裝作為C組分。取以上A、B、C三部分原料按重量比10 10 180攪拌混合得到本發(fā)明所述的聚
氨酯樹脂砂漿組合物。固化物主要性能抗壓強(qiáng)度43. 5MPa(2h),65. 9MPa(7d)，抗折強(qiáng)度 15. 9MPa (2h)，26. 8MPa (7d)，粘結(jié)強(qiáng)度2. 9MPa (7d)。實(shí)施例6聚氨酯樹脂砂漿的組成A組分聚己二酸乙二醇酯二醇20份，聚ε -己內(nèi)酯二醇 80份，增塑劑鄰苯二甲酸二丙二醇酯20份，催化劑2-乙基己酸汞0. 05份，偶聯(lián)劑苯胺甲基三乙氧基硅烷1份，水解穩(wěn)定劑碳化二亞胺5份。將上述份數(shù)的材料倒入反應(yīng)釜中，在轉(zhuǎn)速為160轉(zhuǎn)/分鐘，溫度為100°C，壓力為-0. IMPa條件下攪拌0. 5小時(shí)，冷卻后出料包裝作為 A組分。B組分PAPI (陶氏)，直接包裝作為B組分。C組分水泥10份，河砂70份，高嶺土 20份。采用攪拌機(jī)攪拌均勻后出料包裝作為C組分。取以上A、B、C三部分原料按重量比10 8 90攪拌混合得到本發(fā)明所述的聚氨酯樹脂砂漿組合物。固化物主要性能抗壓強(qiáng)度28. IMPa (2h), 41. 3MPa(7d)，抗折強(qiáng)度 13. 7MPa(2h) ,21. 4MPa (7d)，粘結(jié)強(qiáng)度3. 9MPa(7d)。
權(quán)利要求
1.一種用于水泥基材料修補(bǔ)的聚氨酯樹脂砂漿組合物，其特征在于該組合物由A、B、 C三部分原料組成，所述A部分由下列重量份數(shù)的原料組成多元醇100份，增塑劑5 60 份，催化劑0. 01 3份，消泡劑0 2份，擴(kuò)鏈劑或交聯(lián)劑0 30份，偶聯(lián)劑0 3份，穩(wěn)定劑0 10份，所述B部分為異氰酸酯或其預(yù)聚物，C部分為固體填料，且A、B、C三部分的質(zhì)量比為10 1 30 10 200。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聚氨酯樹脂砂漿組合物，其特征在于所述多元醇為聚醚多元醇、聚酯多元醇、聚烯烴多元醇或植物油多元醇中的一種或幾種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聚氨酯樹脂砂漿組合物，其特征在于所述增塑劑為鄰苯二甲酸酯，例如鄰苯二甲酸二丁酯、鄰苯二甲酸二辛脂，脂肪族二酸酯中的一種或幾種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聚氨酯樹脂砂漿組合物，其特征在于所述催化劑為有機(jī)錫類催化劑，例如二月桂酸二丁基錫、辛酸亞錫，叔胺類催化劑，例如三亞乙基二胺、三乙醇胺、三乙胺，鉛、鋅、鈷、汞或鉀的有機(jī)羧酸鹽中的一種或多種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聚氨酯樹脂砂漿組合物，其特征在于所述消泡劑為有機(jī)硅類消泡劑。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聚氨酯樹脂砂漿組合物，其特征在于所述擴(kuò)鏈劑或交聯(lián)劑為醇類擴(kuò)鏈劑，例如1，4_ 丁二醇、1，6_己二醇、三羥甲基丙烷，胺類擴(kuò)鏈劑，例如3， 3’ - 二氯_4，4’ - 二氨基-二苯基甲烷(MOCA)中的一種或幾種。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聚氨酯樹脂砂漿組合物，其特征在于所述偶聯(lián)劑為有機(jī)硅類或鈦酸酯類偶聯(lián)劑中的一種或幾種。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聚氨酯樹脂砂漿組合物，其特征在于所述穩(wěn)定劑為抗氧化劑、紫外吸收劑、光穩(wěn)定劑、水解穩(wěn)定劑中的一種或幾種。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聚氨酯樹脂砂漿組合物，其特征在于所述異氰酸酯為芳香族異氰酸酯，例如甲苯二異氰酸酯(TDI)、二苯基甲烷_4，4’ - 二異氰酸酯(MDI)、多亞甲基多苯基多異氰酸酯(PAPI)，或脂肪族異氰酸酯，例如1，6_己二異氰酸酯(HDI)，異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)，或脂環(huán)族異氰酸酯，例如二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯(HMDI)中的一種或幾種。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聚氨酯樹脂砂漿組合物，其特征在于所述固體填料為水泥、粉煤灰、礦粉、重鈣、輕鈣、硅灰、硅微粉、滑石粉、鈦白粉、白炭黑、高嶺土、陶土、河砂、 石英砂、尾砂中的一種或幾種。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聚氨酯樹脂砂漿組合物的制備方法將權(quán)利要求1所述的A組分各原料混合、攪拌、加熱、真空脫水，得到A組分混合物，將權(quán)利要求1所述的C 組分各原料混合，攪拌均勻得到C組分混合物。
全文摘要
一種用于水泥基材料修補(bǔ)的聚氨酯樹脂砂漿組合物，該組合物由A、B、C三部分原料組成，A部分由下列重量份數(shù)的原料組成多元醇100份，增塑劑5～60份，催化劑0.01～3份，消泡劑0～2份，擴(kuò)鏈劑或交聯(lián)劑0～30份，偶聯(lián)劑0～3份，穩(wěn)定劑0～10份；所述B部分為異氰酸酯或其預(yù)聚物；C部分為固體填料。A、B、C三部分的質(zhì)量比為10∶1～30∶10～200。該組合物用于無(wú)砟軌道混凝土結(jié)構(gòu)和水泥瀝青砂漿的修補(bǔ)材料，具有固化速度快、低溫固化性好、韌性好等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)C04B26/16GK102167544SQ20101061654
公開日2011年8月31日 申請(qǐng)日期2010年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月31日
發(fā)明者易忠來, 李化建, 謝永江, 譚鹽賓 申請(qǐng)人:中國(guó)鐵道科學(xué)研究院鐵道建筑研究所