一种堵水材料的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种堵水材料的制备方法，属于堵水材料领域。本发明专利技术添加的紫胶中的糖类可与改性聚氨酯粉体形成分子间作用力，使得堵水材料体系内部结合力更强、稳定性更优，可有效防止材料老化脱落，本发明专利技术添加聚乙烯亚胺，在室温、酸性条件下，形成的聚乙烯亚胺水凝胶能与改性聚氨酯固化及异氰酸酯与水作用下产生的二氧化碳发生反应，形成氨基甲酸铵，由于离子基团相互作用形成三维网状结构，紫胶在其中起到填充作用，提高体系内部之间的结合力，避免堵水材料后出现气泡和孔隙，提高了堵水材料的致密性，避免透水。本发明专利技术解决了目前堵水材料使用后出现易脱落、防腐性差的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种堵水材料的制备方法
本专利技术属于堵水材料领域，具体涉及一种堵水材料的制备方法。
技术介绍
在铁路、公路、地铁等大型工程建设的隧道掘进过程中，随着掘进深度加大，隧道内涌水量增加，隧道岩体内含水量大，顶板出现淋水，使顶板管理更加困难。据统计，破碎、富含水和淋水条件岩体占隧道工程总量的比例高达30％左右。隧道渗漏水对隧道结构耐久和稳定、洞内设施、行车安全、地面建（构）筑物和地下水环境产生诸多不良影响，渗漏水促使混凝土衬砌风化、剥蚀，造成衬砌结构破坏；渗漏水还会软化围岩，引起围岩变形，导致隧道荷载增大；有些隧道渗水中含有侵蚀性介质，造成一般的衬砌混凝土和砌筑砂浆腐蚀损坏，降低衬砌的承载能力；在寒区，隧道漏水会造成边墙结冰，侵入隧道建筑限界，还会造成衬砌冻胀裂损，渗漏水加快内部设备（通讯、照明、轨道等）锈蚀，影响设备的正常使用，缩短线路设备的使用寿命，增加维修费用；水害引发路基下沉、基底裂损、翻浆冒泥等病害，导致铁路线路轨距水平变形超限，冻胀引发洞内线路起伏不平，以及洞内漏水潮湿降低轮轨粘着力，均会严重影响行车安全；水害使电绝缘失效、短路、跳闸，影响安全运营，引发漏电伤人事故，因此迫切需要快速、有效的堵水、堵漏材料。目前，国内外隧道渗漏水材料为浆液，原料大部分使用的是甲苯二异氰酸酯（TDI），另外为了降低材料的粘度，产品中往往添加有大量的有机溶剂，如丙酮、二甲苯、甲苯、丁酮、醋酸乙酯、醋酸丁酯等。虽然有一定效果，但是使用后出现易脱落、防腐性差的问题。因此，生产出一种能解决上述问题的堵水材料具有很大的市场需求。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题：针对目前堵水材料使用后出现易脱落、防腐性差的问题，提供一种堵水材料的制备方法。为解决上述技术问题，本专利技术采用如下所述的技术方案是：一种堵水材料的制备方法包括如下步骤：（1）按质量比5：1~2；0.5取纳米羟基磷灰石、羧甲基壳聚糖、紫胶混合，按球料比20~30：1加入氧化锆球磨珠，球磨，得球磨料，取球磨料按质量比1：3~6加入溶剂A混合，冷藏，加入球磨料质量2~4倍的造孔剂，超声波振荡，得分散液，取分散液加入分散液质量3~5倍的柠檬酸溶液混合，静置，得料液，备用；（2）按质量比3：1~2取异氰酸酯、聚醚多元醇混合，通氮气保护，恒温搅拌，降温至70~80℃，得反应料，取反应料加入反应料质量4~8%的增塑剂，调节转速为，搅拌混合，降温至60~65℃，加入反应料质量4~8%的消泡剂、反应料质量4~8%的催化剂、反应料质量3~6倍的溶剂B，调节转速，搅拌混合，冷却，出料，得改性聚氨酯；（3）按质量比3：1：5~8取聚乙烯亚胺、偶联剂，改性聚氨酯于混料机混合，高速搅拌，调节pH，加入改性聚氨酯质量15~25%的料液混合均匀，静置2~5h，即得堵水材料。所述步骤（1）中的造孔剂：按质量比6：1~2取对二氯苯、氯化钾混合，即得造孔剂。所述步骤（1）中的溶剂A：按质量比8：0.1~0.4取冰醋酸、甲苯混合，即得溶剂A。所述步骤（2）中的增塑剂：按质量比5：1~2取环氧大豆油、柠檬酸三乙酯混合，即得增塑剂。所述步骤（2）中的消泡剂：按质量比4:1~2取乳化硅油，聚二甲基硅氧烷混合，即得消泡剂。所述步骤（2）中的催化剂：辛酸亚锡、异辛酸铅、二月桂酸二丁基锡中的任意一种。所述步骤（2）中的溶剂B：按质量比5：1~2取碳酸二甲酯、丙酮混合，即得溶剂B。所述步骤（3）中的高速搅拌是以1200~1400r/min搅拌20~35min。所述步骤（3）中的偶联剂：硅烷偶联剂KH-550、KH-560、KH-570中的任意一种。所述步骤（3）中调节pH所用的pH调节剂：按质量比1：4~8取柠檬酸、NaH2PO4溶液混合，即得pH调节剂。本专利技术与其他方法相比，有益技术效果是：（1）本专利技术以纳米羟基磷灰石为原料，与羧甲基壳聚糖、紫胶混合经球磨，酸浸冷藏，超声波振荡等过程，可有效地改善纳米结构，与改性聚氨酯作用时降低表面能，达到均匀作用，避免局部过多团聚，减少了因此出现的孔隙，又可大大提升生物相容性，提高堵水材料的韧性；（2）本专利技术添加的紫胶中的糖类可与改性聚氨酯粉体形成分子间作用力，使得堵水材料体系内部结合力更强、稳定性更优，可有效防止材料老化脱落，本专利技术添加聚乙烯亚胺，在室温、酸性条件下，形成的聚乙烯亚胺水凝胶能与改性聚氨酯固化及异氰酸酯与水作用下产生的二氧化碳发生反应，形成氨基甲酸铵，由于离子基团相互作用形成三维网状结构，紫胶在其中起到填充作用，提高体系内部之间的结合力，避免堵水材料后出现气泡和孔隙，提高了堵水材料的致密性，避免透水。具体实施方式造孔剂：按质量比6：1~2取对二氯苯、氯化钾混合，即得造孔剂。增塑剂：按质量比5：1~2取环氧大豆油、柠檬酸三乙酯混合，即得增塑剂。消泡剂：按质量比4:1~2取乳化硅油，聚二甲基硅氧烷混合，即得消泡剂。催化剂：辛酸亚锡、异辛酸铅、二月桂酸二丁基锡中的任意一种。溶剂A：按质量比8：0.1~0.4取冰醋酸、甲苯混合，即得溶剂A。溶剂B：按质量比5：1~2取碳酸二甲酯、丙酮混合，即得溶剂B。偶联剂：硅烷偶联剂KH-550、KH-560、KH-570中的任意一种。pH调节剂：按质量比1：4~8取柠檬酸、浓度0.1mol/L的NaH2PO4溶液混合，即得pH调节剂。一种堵水材料的制备方法，包括如下步骤：（1）按质量比5：1~2：0.5取纳米羟基磷灰石、脱乙酰度为80%的羧甲基壳聚糖、紫胶于球磨罐混合，按球料比20~30：1加入氧化锆球磨珠，以300~350r/min球磨35~60min，得球磨料，取球磨料按质量比1：3~6加入溶剂A混合，于-25℃冷冻保存后，加入球磨料质量2~4倍的造孔剂，超声波振荡40~60min，得分散液，取分散液加入分散液质量3~5倍质量分数为15%的柠檬酸溶液混合，室温下静置3~5h，得料液，备用；（2）按质量比3：1~2取异氰酸酯、聚醚多元醇于反应釜中混合，以60~80mL/min速率通入氮气保护，于90~110℃、300~500r/min转速下，恒温搅拌反应2~4h，降温至70~80℃，得反应料，取反应料加入反应料质量4~8%的增塑剂，调节转速为500~700r/min，搅拌混合1~3h，降温至60~65℃，加入反应料质量4~8%的消泡剂、反应料质量4~8%的催化剂、反应料质量3~6倍的溶剂B，调节转速为700~800r/min，搅拌混合30~40min，自然冷却至室温，出料，得改性聚氨酯；（3）按质量比3：1：5~8取聚乙烯亚胺、偶联剂，改性聚氨酯于混料机混合，以1200~1400r/min条件下高速搅拌20~35min，加入pH调节剂调节pH至6.0~6.5后，加入改性聚氨酯质量15~25%的料液混合均匀，静置2~5h，即得堵水材料。实施例1造孔剂：按质量比6：1取对二氯苯、氯化钾混合，即得造孔剂。增塑剂：按质量比5：1取环氧大豆油、柠檬酸三乙酯混合，即得增塑剂。消泡剂：按质量比4:1取乳化硅油，聚二甲基硅氧烷混合，即得消泡剂。催化剂：辛酸亚锡。溶剂A：按质量比8：0.1取冰醋酸、甲苯混合，即得溶剂A。溶剂B：按质量比5：1取碳酸二甲酯、丙酮混合，即得溶剂B。偶联剂：硅烷偶联剂KH-550。pH调节剂：按质量比1：4取柠檬酸本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种堵水材料的制备方法，其特征在于，该制备方法包括如下步骤：（1）按质量比5：1~2；0.5取纳米羟基磷灰石、羧甲基壳聚糖、紫胶混合，按球料比20~30：1加入氧化锆球磨珠，球磨，得球磨料，取球磨料按质量比1：3~6加入溶剂A混合，冷藏，加入球磨料质量2~4倍的造孔剂，超声波振荡，得分散液，取分散液加入分散液质量3~5倍的柠檬酸溶液混合，静置，得料液，备用；（2）按质量比3：1~2取异氰酸酯、聚醚多元醇混合，通氮气保护，恒温搅拌，降温至70~80℃，得反应料，取反应料加入反应料质量4~8%的增塑剂，调节转速为，搅拌混合，降温至60~65℃，加入反应料质量4~8%的消泡剂、反应料质量4~8%的催化剂、反应料质量3~6倍的溶剂B，调节转速，搅拌混合，冷却，出料，得改性聚氨酯；（3）按质量比3：1：5~8取聚乙烯亚胺、偶联剂，改性聚氨酯于混料机混合，高速搅拌，调节pH，加入改性聚氨酯质量15~25%的料液混合均匀，静置2~5h，即得堵水材料。

【技术特征摘要】
1.一种堵水材料的制备方法，其特征在于，该制备方法包括如下步骤：（1）按质量比5：1~2；0.5取纳米羟基磷灰石、羧甲基壳聚糖、紫胶混合，按球料比20~30：1加入氧化锆球磨珠，球磨，得球磨料，取球磨料按质量比1：3~6加入溶剂A混合，冷藏，加入球磨料质量2~4倍的造孔剂，超声波振荡，得分散液，取分散液加入分散液质量3~5倍的柠檬酸溶液混合，静置，得料液，备用；（2）按质量比3：1~2取异氰酸酯、聚醚多元醇混合，通氮气保护，恒温搅拌，降温至70~80℃，得反应料，取反应料加入反应料质量4~8%的增塑剂，调节转速为，搅拌混合，降温至60~65℃，加入反应料质量4~8%的消泡剂、反应料质量4~8%的催化剂、反应料质量3~6倍的溶剂B，调节转速，搅拌混合，冷却，出料，得改性聚氨酯；（3）按质量比3：1：5~8取聚乙烯亚胺、偶联剂，改性聚氨酯于混料机混合，高速搅拌，调节pH，加入改性聚氨酯质量15~25%的料液混合均匀，静置2~5h，即得堵水材料。2.根据权利要求1所述一种堵水材料的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中的造孔剂：按质量比6：1~2取对二氯苯、氯化钾混合，即得造孔剂。3.根据权利要求1所述一种堵水材料的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中的溶剂A：按...

【专利技术属性】
技术研发人员：王建东，陈建春，胡晓玉，
申请(专利权)人：王建东，
类型：发明
国别省市：江苏,32