非开挖管道内衬修复用聚脲涂料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了非开挖管道内衬修复用聚脲涂料及其制备方法，包括等体积的A组分和R组分；所述A组分包括2，4

【技术实现步骤摘要】
非开挖管道内衬修复用聚脲涂料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及管道修复
，具体为非开挖管道内衬修复用聚脲涂料及其制备方法。

技术介绍

[0002]伴随着道路、桥梁以及地下轨道交通等的城市交通设施的应用，其用于保护公共水域水质和城市公共环境的排水设施会随着时间的流逝发生这种问题，如管体破裂、管道接口脱开、地下水渗漏等。传统的道路开挖修复技术，施工工期长，工序交接多且会对交通造成影响，无法有效保证施工安全及质量等。和传统开挖方式相比，非开挖技术具有效率高、周期短、不影响交通、对环境友善、综合成本低、安全性高等一系列优势。非开挖技术是指在不开挖或少量开挖作业坑的条件下，利用非开挖技术对管道进行修复、加固、以及更换的技术。聚脲是由异氰酸酯组分与氨基化合物组分反应生成的一种弹性体材料，是非开挖管道内衬修复常用的涂料，可作为管道防腐材料、管道补口材料或损伤部位的修补材料；具有具有较高的黏结强度、优异的理化性能、涂层连续、可在曲面上喷涂成型而不产生流挂，各项性能优秀，能够适应昼夜、四季环境的温度变换。而基于应用实际，聚脲涂料需要优异的强度、防腐防渗功能。因此，我们提出非开挖管道内衬修复用聚脲涂料及其制备方法。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供非开挖管道内衬修复用聚脲涂料及其制备方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0004]为了解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：非开挖管道内衬修复用聚脲涂料，包括等体积的A组分和R组分；所述A组分包括以下重量组分：12～18份2，4
‑
二苯基甲烷二异氰酸酯、16～20份4，4'
‑
二苯基甲烷二异氰酸酯、40～45份多亚甲基多苯基多异氰酸酯、25～30份碳酸酯改性聚醚多元醇；
[0005]R组分包括以下重量组分：15～20份3,3'
‑
二氯
‑
4,4'
‑
二氨基二苯基甲烷、20～25份氨基封端聚醚、20～25份4,4
‑
双仲丁氨基二苯基甲烷、31～32份聚醚多元醇、4.0～6.0含硼硅氧烷改性二氧化硅、0.5～1.0份催化剂、0.1～0.5份抗氧剂、0.2～0.5份消泡剂。
[0006]进一步的，所述氨基封端聚醚为T
‑
403。
[0007]进一步的，所述催化剂为二月桂酸二丁基锡、二乙酸二丁基锡、辛酸亚锡中的一种或多种。
[0008]进一步的，所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂264、抗氧剂XH
‑
245、抗氧剂BHT中的一种或多种。
[0009]进一步的，所述消泡剂为BYK
‑
066N、BYK
‑
054、BYK
‑
A
‑
500中的一种或多种。
[0010]非开挖管道内衬修复用聚脲涂料的制备方法，包括以下制备工艺：
[0011](1)碳酸酯改性聚醚多元醇的制备：
[0012]取聚醚二元醇、碳酸二甲酯、甲醇钠，升温反应，得到碳酸酯改性聚醚多元醇。
[0013](2)含硼硅氧烷改性二氧化硅的制备：
[0014]取纳米二氧化硅、N
‑
β
‑
(氨乙基)
‑
γ
‑
氨丙基三甲氧基硅烷，在甲苯中反应，得到偶联改性二氧化硅；加入环碳酸酯封端聚醚、氘代二甲基亚砜，升温反应；加入N
‑
β
‑
(氨乙基)
‑
γ
‑
氨丙基三甲氧基硅烷，继续反应，得到有机改性二氧化硅；
[0015]在干燥的氮气气氛保护下，取苯硼酸的无水四氢呋喃溶液，加入二甲基二氯硅烷，搅拌反应；得到含硼硅氧烷；加入有机改性二氧化硅，搅拌反应，得到含硼硅氧烷改性二氧化硅。
[0016](3)聚脲涂料的制备：
[0017]取2，4
‑
二苯基甲烷二异氰酸酯、4，4'
‑
二苯基甲烷二异氰酸酯、多亚甲基多苯基多异氰酸酯混合，加入碳酸酯改性聚醚多元醇，搅拌，得到A组分；
[0018]取氨基封端聚醚，依次加入聚醚多元醇、含硼硅氧烷改性二氧化硅、3,3'
‑
二氯
‑
4,4'
‑
二氨基二苯基甲烷、4,4
‑
双仲丁氨基二苯基甲烷、催化剂、抗氧剂、消泡剂，搅拌，得到R组分；
[0019]取A组分、R组分混合，得到聚脲涂料。
[0020]进一步的，上述步骤(3)中每种物料的添加均需要搅拌12～16min；搅拌速率为3000rpm。R组分中的全部物料混合后，需要静置20min脱泡。
[0021]进一步的，所述(1)包括以下工艺：
[0022]取聚醚二元醇、碳酸二甲酯、甲醇钠，90～98℃回流反应50～75min；蒸馏反应25～40min；升温至155～170℃，蒸馏反应50～75min；降压至3.7～4.5kPa，反应50～75min；升温至180～185℃，继续反应50～75min；
[0023]降温至25～90℃，加入硅藻土搅拌15～30min，过滤；在210～230℃温度、9.8～10.2kPa压力条件下，减压蒸馏至无液体流出，冷却，得到碳酸酯改性聚醚多元醇。
[0024]进一步的，所述聚醚二元醇、碳酸二甲酯的摩尔比为(2.2～3.0):1。
[0025]进一步的，所述甲醇钠的摩尔量为碳酸二甲酯的0.03～0.05％。
[0026]进一步的，所述聚醚多元醇为DL
‑
2000。
[0027]进一步的，所述硅藻土为反应体系质量的0.1～2.0％，作为助滤剂。
[0028]在上述技术方案中，聚醚二元醇与碳酸二甲酯，在碱性催化剂甲醇钠的作用下，发生酯交换反应，得到碳酸酯改性聚醚多元醇；在保留原有醚键的同时，将碳酸酯引入聚醚分子链中，能够提高其机械性能、耐冷热、耐溶剂性能；使得聚脲涂料所制涂层具有更高的强度、冲击强度、稳定性，对昼夜、四季气候的温度有着更好的适应性，耐候、耐腐蚀性能提高。
[0029]进一步的，所述(2)包括以下工艺：
[0030]2.1.取甲苯，加入纳米二氧化硅、N
‑
β
‑
(氨乙基)
‑
γ
‑
氨丙基三甲氧基硅烷，超声分散8～12min，回流反应4.5～6.0h；以1200～1300rpm的转速离心，取沉淀利用无水乙醇洗涤，干燥，得到偶联改性二氧化硅；
[0031]加入环碳酸酯封端聚醚、氘代二甲基亚砜，超声分散15～30min，升温至70～90℃，反应9～12h；加入N
‑
β
‑
(氨乙基)
‑
γ
‑
氨丙基三甲氧基硅烷，继续反应9～12h；利用冰乙醚沉淀、洗涤，真空干燥，得到有机改性二氧化硅；
[0032]2.本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.非开挖管道内衬修复用聚脲涂料，其特征在于：包括等体积的A组分和R组分；所述A组分包括以下重量组分：12～18份2，4
‑
二苯基甲烷二异氰酸酯、16～20份4，4'
‑
二苯基甲烷二异氰酸酯、40～45份多亚甲基多苯基多异氰酸酯、25～30份碳酸酯改性聚醚多元醇；R组分包括以下重量组分：15～20份3,3'
‑
二氯
‑
4,4'
‑
二氨基二苯基甲烷、20～25份氨基封端聚醚、20～25份4,4
‑
双仲丁氨基二苯基甲烷、31～32份聚醚多元醇、4.0～6.0含硼硅氧烷改性二氧化硅、0.5～1.0份催化剂、0.1～0.5份抗氧剂、0.2～0.5份消泡剂。2.根据权利要求1所述的非开挖管道内衬修复用聚脲涂料，其特征在于：所述聚醚多元醇为DL
‑
2000；所述氨基封端聚醚为T
‑
403。3.根据权利要求1所述的非开挖管道内衬修复用聚脲涂料，其特征在于：所述催化剂为二月桂酸二丁基锡、二乙酸二丁基锡、辛酸亚锡中的一种或多种。4.根据权利要求1所述的非开挖管道内衬修复用聚脲涂料，其特征在于：所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂264、抗氧剂XH
‑
245、抗氧剂BHT中的一种或多种。5.根据权利要求1所述的非开挖管道内衬修复用聚脲涂料，其特征在于：所述消泡剂为BYK
‑
066N、BYK
‑
054、BYK
‑
A
‑
500中的一种或多种。6.非开挖管道内衬修复用聚脲涂料的制备方法，其特征在于：包括以下制备工艺：(1)碳酸酯改性聚醚多元醇的制备：取聚醚二元醇、碳酸二甲酯、甲醇钠，升温反应，得到碳酸酯改性聚醚多元醇。(2)含硼硅氧烷改性二氧化硅的制备：取纳米二氧化硅、N
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β
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(氨乙基)
‑
γ
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氨丙基三甲氧基硅烷，在甲苯中反应，得到偶联改性二氧化硅；加入环碳酸酯封端聚醚、氘代二甲基亚砜，升温反应；加入N
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β
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(氨乙基)
‑
γ
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氨丙基三甲氧基硅烷，继续反应，得到有机改性二氧化硅；在干燥的氮气气氛保护下，取苯硼酸的无水四氢呋喃溶液，加入二甲基二氯硅烷，搅拌反应；得到含硼硅氧烷；加入有机改性二氧化硅，搅拌反应，得到含硼硅氧烷改性二氧化硅；(3)聚脲涂料的制备：取2，4
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二苯基甲烷二异氰酸酯、4，4'
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二苯基甲烷二异氰酸酯、多亚甲基多苯基多异氰酸酯混合，加入碳酸酯改性聚醚多元醇，搅拌，得到A组...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘霞，裴仕兵，仝志强，
申请(专利权)人：上海予通管道工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：