專利名稱：超聚混凝土組合料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種由異氰酸酯得到的高分子化合物及其制備方法。
背景技術(shù)：
聚氨酯(也稱聚脲彈性體，即SPUA)是國(guó)外近十年來，為適應(yīng)環(huán)保需求而研制開發(fā)的一種新型無溶劑、無污染的綠色施工材料。但傳統(tǒng)聚氨酯要么韌性大、強(qiáng)度低，要么強(qiáng)度大、韌性差；且由于聚氨酯反應(yīng)速度快，使其內(nèi)部反應(yīng)溫度高且不易散發(fā)；現(xiàn)在市面上的聚氨酯的阻燃性能多為B2、B3級(jí)，使用時(shí)存在防火隱患；另外聚氨酯A料、B料混合時(shí)，反應(yīng)速度過快，易出現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)二者未攪拌均勻的情況。超聚混凝土是與聚氨酯類似的產(chǎn)品，其各項(xiàng)力學(xué)性能類似于混凝土而又大大超過混凝土，其可以廣泛應(yīng)用于煤礦錨噴支護(hù)、錨固、 煤巖體加固、密閉、封堵、搶險(xiǎn)、防水、保溫等，也可應(yīng)用于建筑、水電、隧道、地鐵等施工。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明超聚混凝土組合料及其制備方法提供了一種在保持韌性的基礎(chǔ)上增大強(qiáng)度、內(nèi)部反應(yīng)溫度低、高阻燃性、固化速度可調(diào)的超聚混凝土。本發(fā)明超聚混凝土組合料，由A組物料和B組物料組成；其中A組物料由按質(zhì)量份計(jì)的以下組分組成
聚乙二醇醚30-50份
三乙烯二胺5-10份
甲基磷酸二甲酯5-10份
α-甲基苯乙烯1-5份
沙和/或石和/或粉煤灰 10-70份；B組物料與A組物料質(zhì)量相等，由甲苯二異氰酸酯與沙和/或石和/或粉煤灰組成，其中甲苯二異氰酸酯與沙和/或石和/或粉煤灰的質(zhì)量比為(90-95) (10-70)。本發(fā)明超聚混凝土組合料，其中所述聚乙二醇醚的官能度大于0、小于等于4，羥基當(dāng)量在1000以上。聚乙二醇醚的單體結(jié)構(gòu)式為-H0-CH2-0-CH2-0H-。本發(fā)明超聚混凝土組合料，其中所述A組物料或B組物料中的沙和/或石和/或粉煤灰可以任意比例混合。本發(fā)明超聚混凝土組合料，其中所述甲苯二異氰酸酯為2，4_甲苯二異氰酸酯或 2，6-甲苯二異氰酸酯。本發(fā)明制備上述超聚混凝土組合料的方法，其包括以下步驟1、A組物料的制備方法a)將上述聚乙二醇醚、三乙烯二胺、甲基磷酸二甲酯、α -甲基苯乙烯混合，裝入干燥的耐壓鋼瓶中密封，在140°C、真空度0. 06Mpa條件下抽真空3小時(shí)后，停止抽真空；
b)將物料降溫至80°C并攪拌均勻，然后加入沙和/或石和/或粉煤灰，充分?jǐn)嚢瑁?使沉淀物完全懸浮，得到A組物料；2、B組物料的制備方法將甲苯二異氰酸酯中加入沙和/或石和/或粉煤灰，得到 B組物料。本發(fā)明超聚混凝土組合料中官能度=平均分子量/羥基當(dāng)量，羥基當(dāng)量=51600/ 羥基值，其中羥基值和平均分子量可由市購(gòu)聚乙二醇醚的規(guī)格值中查到。本發(fā)明超聚混凝土組合料所得超聚混凝土在保持韌性的基礎(chǔ)上，通過添加沙、石、 粉煤灰增大超聚混凝土的強(qiáng)度，抗壓強(qiáng)度為60Mpa，抗拉強(qiáng)度為30Mpa，抗剪強(qiáng)度為21Mpa， 而一般混凝土的抗壓強(qiáng)度，如C20，C30，僅能達(dá)到20Mpa，30Mpa ；本發(fā)明超聚混凝土組合料降低了反應(yīng)時(shí)內(nèi)部的反應(yīng)溫度，最高反應(yīng)溫度為60°C;將所得超聚混凝土置于溫度為800°C 的電爐上放置300s，超聚混凝土碳化，但不能被點(diǎn)燃，具有高阻燃性；通過調(diào)整三乙烯二胺的質(zhì)量份，超聚混凝土的固化速度為30s-60s ；且沙、石、粉煤灰的成本很低，利于控制產(chǎn)品成本。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1、本實(shí)施例中所使用聚乙二醇醚的官能度為3. 8-3. 9，平均分子量為4050，羥基值為 48-50。1、A物料的制備a)將下列組分混合
聚乙二醇醚 3kg 三乙烯二胺 0.5kg 甲基磷酸二甲酯0.5kg
α-甲基苯乙烯 0.1kg，并裝入干燥的耐壓鋼瓶中密封，在140°C、真空度0. 06Mpa條件下抽真空3小時(shí)后，
停止抽真空；b)將物料降溫至80°C并攪拌均勻，加入Ikg沙，充分?jǐn)嚢瑁钩恋砦锿耆珣腋?，得到A組物料。2、B組物料的制備按2，4-甲苯二異氰酸酯4. 6kg中加入0. 5kg石子，得到B組物料。3、超聚混凝土的制備分別攪拌A、B物料使沉淀物充分懸浮，將上述所得A物料和 B物料混合，快速充分?jǐn)嚢杌旌衔锪希瓤捎糜谑┕?。所得超聚混凝土?0s內(nèi)固化。國(guó)家安全生產(chǎn)北京礦山井下設(shè)備與油品檢測(cè)中心依據(jù)《煤礦用高分子化學(xué)煤巖體
加固劑(征求意見稿)》對(duì)所得超聚混凝土進(jìn)行了檢測(cè)，得到下列數(shù)據(jù)
權(quán)利要求
1. 一種超聚混凝土組合料，其特征在于由A組物料和B組物料組成，其中 A組物料由按質(zhì)量份計(jì)的以下組分組成B組物料與A組物料質(zhì)量相等，由甲苯二異氰酸酯與沙和/或石和/或粉煤灰組成，其中按質(zhì)量比計(jì)，甲苯二異氰酸酯沙和/或石和/或粉煤灰=(90-95) (10-70)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聚混凝土組合料，其特征在于所述聚乙二醇醚的官能度大于0、小于等于4，羥基當(dāng)量在1000以上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的超聚混凝土組合料，其特征在于A組物料或B組物料中所述的沙和/或石和/或粉煤灰可以任意比例混合。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的超聚混凝土組合料，其特征在于所述甲苯二異氰酸酯為2， 4-甲苯二異氰酸酯或2，6-甲苯二異氰酸酯。
5.一種制備如權(quán)利要求1所述超聚混凝土組合料的方法，其包括以下步驟1)A組物料的制備方法a)將上述聚乙二醇醚、三乙烯二胺、甲基磷酸二甲酯、α-甲基苯乙烯混合，裝入干燥的耐壓鋼瓶中密封，在140°C、真空度0. 06Mpa條件下抽真空3小時(shí)后，停止抽真空；b)將物料降溫至80°C并攪拌均勻，然后加入沙和/或石和/或粉煤灰，充分?jǐn)嚢瑁钩恋砦锿耆珣腋?，得到A組物料；2)B組物料的制備方法將甲苯二異氰酸酯中加入沙和/或石和/或粉煤灰，得到B組醚胺醇二二烯乙乙聚三30-50 份 5-10 份 5-10 份 1-5份甲基磷酸二甲酯 α-甲基苯乙烯沙和/或石和/或粉煤灰10-70 份，物料。
全文摘要
本發(fā)明超聚混凝土組合料及其制備方法涉及一種由異氰酸酯得到的高分子化合物及其制備方法。其提供了一種在保持韌性的基礎(chǔ)上增大強(qiáng)度、內(nèi)部反應(yīng)溫度低、高阻燃性、固化速度可調(diào)的超聚混凝土，可以廣泛應(yīng)用于封堵、搶險(xiǎn)、防水等，也可應(yīng)用于建筑、地鐵等施工。本發(fā)明超聚混凝土組合料由A組物料和B組物料組成，其中A組物料由按質(zhì)量份計(jì)的以下組分組成聚乙二醇醚30-50份、三乙烯二胺5-10份、甲基磷酸二甲酯5-10份、α-甲基苯乙烯1-5份、沙和/或石和/或粉煤灰10-70份，B組物料與A組物料質(zhì)量相等，由甲苯二異氰酸酯與沙和/或石和/或粉煤灰組成，其中按質(zhì)量比計(jì)，甲苯二異氰酸酯∶沙和/或石和/或粉煤灰＝(90-95)∶(10-70)。
文檔編號(hào)C08G18/48GK102390952SQ20111020762
公開日2012年3月28日 申請(qǐng)日期2011年7月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月22日
發(fā)明者莫維永 申請(qǐng)人:安徽佳泰礦業(yè)科技有限公司