桥梁隧道灾害快速修复材料、该材料制备方法及其应用技术

本发明专利技术涉及高分子材料技术领域，具体涉及桥梁隧道灾害快速修复材料、该材料制备方法及其应用，由A组分和B组分组成，其中A组分包括聚醚多元醇a、聚醚多元醇b、小分子醇、助剂、催化剂；B组分包括多亚甲基多苯基多异氰酸酯、预聚物、助剂；预聚物由聚醚多元醇c和多亚甲基多苯基多异氰酸酯反应所得；所述的修复材料在地质缝隙中易于流动，具有极高的强度和粘结性，比重高于水，在大量水存在的环境中，能够快速把水排出，强度和粘结性不受影响，起到修复的作用。修复材料制备方法简单易行、易于实现，并且在使用过程中操作简单，施工过程不受环境影响。响。

【技术实现步骤摘要】
桥梁隧道灾害快速修复材料、该材料制备方法及其应用


[0001]本专利技术涉及高分子材料
，具体涉及桥梁隧道灾害快速修复材料、该材料制备方法及其应用。

技术介绍

[0002]在现代高等级公路和城市公路建设的过程中，桥梁是交通线路中的重要组成部分，通过修建各种不同类型的桥梁，来跨越不同的障碍；对于地质复杂的路线，往往需要用隧道进行跨越。然而由于自然原因、人为因素等，桥梁隧道会受到不同程度的损坏，需要对损伤部位及时进行修复，避免产生更为严重的后果。
[0003]市场上常用的桥梁隧道修复材料一般是高弹性的热用聚合密封材料，常温下呈固体块状，使用时需要预先加热融化，制备、使用流程均较为复杂；专利CN109384951A公开了一种用于修复塌陷沉降路面的聚氨酯修补材料及其制备方法，所提供的修复材料用于修复浅层路面，对修复的可流动时间不做要求，同时未涉及对强度和粘结性要求高的环境以及存在大量水的环境，因此，提出了一种桥梁隧道灾害快速修复材料、该材料制备方法及其应用。

技术实现思路

[0004]根据以上现有技术中的不足，本专利技术提供一种桥梁隧道灾害快速修复材料、该材料制备方法及其应用，修复材料可流动时间长，粘结性和强度高，在大量水存在的环境中，能够快速把水排出，起到修复的作用。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术提供了如下的技术方案：本专利技术所述的桥梁隧道灾害快速修复材料，由A组分和B组分按照体积比为（0.9~1.1）:（0.9~1.1）组成，其中：A组分由以下质量份数的原料组成：聚醚多元醇a：25~35份；聚醚多元醇b：25~40份；小分子醇：3~5份；助剂：30~40份；催化剂：0.3~0.5份；B组分由以下质量份数的原料组成：多亚甲基多苯基多异氰酸酯：50~60份；预聚物：30~40份；助剂：5~15份；所述预聚物由聚醚多元醇c和多苯基多亚甲基多异氰酸酯反应所得；所述聚醚多元醇c的官能度为2，羟值为50~150mgKOH/g，是以2,2
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二氟
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1,3
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丙二醇、聚氧化丙烯醚二元醇为起始剂，与环氧丙烷、环氧乙烷反应而成。
[0006]所述预聚物的
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NCO含量为20～25wt％，优选为23wt％。
[0007]所述多亚甲基多苯基多异氰酸酯为PM200或M20S（较高官能度的异氰酸酯与二苯基甲烷二异氰酸酯的混合物）中的一种或两种。
[0008]所述聚醚多元醇c具有极优的疏水性能，优选的，其制备方法如下：在耐压反应釜加入2,2
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二氟
‑
1,3
‑
丙二醇、聚氧化丙烯醚二元醇（羟值为448.8mgKOH/g）、五氟化硼催化剂，升温，抽真空，通入氮气，滴加环氧丙烷至反应釜内，反应釜内压力为0.10～0.15MPa，当釜内压力下降至
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0.09～
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0.05MPa时，滴加环氧乙烷，在反应釜内反应；继续滴加环氧丙烷，滴加完毕后，反应1h；抽真空以脱除未反应的残留单体，得到目标产物，即为疏水型聚醚多元醇c，羟值为110mgKOH/g。
[0009]所述预聚物的制备方法如下：将聚醚多元醇c进行加热，对聚醚多元醇c进行真空脱水，控制水分≤300ppm，降温，加入PM200，进行预聚反应，反应结束后，降温放料，备用。
[0010]进一步的，所述聚醚多元醇a官能度为3~4，羟值为440~460mgKOH/g，可使用山东一诺威新材料有限公司的INOVOL C304、山东蓝星东大化工有限责任公司的MN450，优选山东一诺威新材料有限公司的INOVOL C304；所述聚醚多元醇b官能度为2~3，羟值为270~290mgKOH/g，可使用山东一诺威新材料有限公司的INOVOL S227、山东一诺威新材料有限公司的INOVOL C204，优选山东一诺威新材料有限公司的INOVOL S227；所述小分子醇为乙二醇、丙三醇中的一种，优选为乙二醇。
[0011]进一步的，所述助剂为2,2,4
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三甲基
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1,3
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戊二醇双异丁酸酯、邻苯二甲酸二辛酯中的一种或两种，优选为2,2,4
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三甲基
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1,3
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戊二醇双异丁酸酯（美国伊士曼TXIB）。
[0012]所述催化剂为二丁基锡二月桂酸酯、CAT987中的一种或两种，优选为CAT987。
[0013]其中CAT987为辛癸酸盐锌铋复合催化剂，所述CAT987为上海溯智化学有限公司的CAT987。本专利技术意外的发现选用A组分聚醚体系，采用有机金属催化剂，搭配所选助剂，能够有效避免所述修复材料出现发泡现象。
[0014]进一步的，所述修复材料的密度为1000~1100kg/m3。
[0015]进一步的，所述修复材料的压缩强度为42.4~46.2MPa。
[0016]进一步的，所述修复材料的粘结强度为3.1~3.7MPa。
[0017]进一步的，所述修复材料在20~25℃下，可流动时间为7~9min。
[0018]本专利技术所述的桥梁隧道灾害快速修复材料的制备方法，包括以下步骤：（1）将称量好的聚醚多元醇a、聚醚多元醇b、小分子醇、助剂、催化剂依次加入反应釜中，常温下搅拌混合，即得A组分，密封保存；（2）将称量好的多亚甲基多苯基多异氰酸酯、助剂与预聚物加入另一反应釜中，常温搅拌混合，即得B组分，充氮密封保存。
[0019]本专利技术所述的桥梁隧道灾害快速修复材料的应用：针对隧道衬砌裂损、隧道渗漏部位；针对桥梁的墩台、路面处的裂缝以及剥落、露石、蜂窝麻面部位进行探测，并在受灾部位附近呈散射状分布进行钻孔，按照体积比为（0.9~1.1）:（0.9~1.1）调配桥梁隧道灾害快速修复材料的A、B组分，并将其混合，使用注浆装置进行注浆，凝固1天后，对修复效果进行检测。
[0020]本专利技术的有益效果如下：
（1）本专利技术用于桥梁隧道灾害治理，选取2,2
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二氟
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1,3
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丙二醇作为起始剂，优化工艺合成具有疏水性能的聚醚多元醇并进行预聚，避免传统的聚氨酯料遇水发泡的问题。
[0021]（2）本专利技术选用A组分聚醚多元醇体系，搭配所选助剂，采用二丁基锡二月桂酸酯或CAT987，保证材料的可流动时间及力学性能，避免使用常规胺类催化剂而导致的
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NCO发泡反应，进而影响修复材料的强度和粘结性。
[0022]（3）本专利技术将助剂分别加入到A、B组分，一方面能够保证混合程度更加均匀，另一方面可以调整反应指数，解决设备不可调整物料料比的问题，便于施工。
[0023]（4）本专利技术中的修复材料在地质缝隙中易于流动，具有极高的强度和粘结性，比重高于水，在大量水存在的环境中，能够快速把水排出，强度和粘结性不受影响，起到修复的作用；修复材料制备方法简单易行、易于实现，并且在使用过程中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种桥梁隧道灾害快速修复材料，其特征在于，由A组分和B组分按照体积比为（0.9~1.1）:（0.9~1.1）组成，其中：A组分由以下质量份数的原料组成：聚醚多元醇a：25~35份；聚醚多元醇b：25~40份；小分子醇：3~5份；助剂：30~40份；催化剂：0.3~0.5份；B组分由以下质量份数的原料组成：多亚甲基多苯基多异氰酸酯：50~60份；预聚物：30~40份；助剂：5~15份；所述预聚物由聚醚多元醇c和多亚甲基多苯基多异氰酸酯反应所得；所述聚醚多元醇c的官能度为2，羟值为50~150mgKOH/g，是以2,2
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二氟
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1,3
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丙二醇、聚氧化丙烯醚二元醇为起始剂，与环氧丙烷、环氧乙烷反应而成。2.根据权利要求1所述的桥梁隧道灾害快速修复材料，其特征在于，所述聚醚多元醇a官能度为3~4，羟值为440~460mgKOH/g；所述聚醚多元醇b官能度为2~3，羟值为270~290mgKOH/g。3.根据权利要求1所述的桥梁隧道灾害快速修复材料，其特征在于，所述助剂为2,2,4
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三甲基
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1,3
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戊二醇双异丁酸酯、邻苯二甲酸二辛酯中的一种或两种。4...

【专利技术属性】
技术研发人员：李宗儒，付振武，马海晶，王许，王乐义，
申请(专利权)人：山东一诺威新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：