一種加固用特種工程材料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種加固用特種工程材料及其制備方法，該加固用特種工程材料，由A組分和B組分組成，所述A組分與B組分的體積比為1∶4～4∶1；其中所述A組分包括聚醚多元醇30-80質(zhì)量份、聚酯多元醇5-25質(zhì)量份、擴鏈劑1-20質(zhì)量份、阻燃劑5-20質(zhì)量份、增塑劑5-10質(zhì)量份、催化劑0.2-6質(zhì)量份；所述B組分為異氰酸酯和/或其改性衍生物。本發(fā)明的加固用特種工程材料較現(xiàn)有技術(shù)材料成本大幅降低、反應溫度大大降低、阻燃性提高，并且混合反應后得到的聚氨酯固結(jié)體具有超高力學性能，具有低形變、承壓強度高，拉伸強度大的特點。形變在10％以內(nèi)，承壓強度可達70MPa以上，拉伸強度大于16Mpa。
【專利說明】一種加固用特種工程材料及其制備方法
【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種加固用特種工程材料及其制備方法，更具體而言，涉及一種聚氨酯加固用工程材料。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，困擾煤礦安全生產(chǎn)的主要安全問題是巷道等井下地質(zhì)環(huán)境的片幫、冒落等自然災害。傳統(tǒng)加固技術(shù)存在效率低下、費工費時。使得煤礦等地下工程在處理片幫冒落等問題上存在極大的技術(shù)難度。
[0003]聚氨酯類新型高分子注漿材料，具有粘度適中、凝結(jié)時間可調(diào)，固結(jié)后質(zhì)量輕、導熱系數(shù)低、耐化學腐蝕等優(yōu)點，能夠從根本上解決上述問題，在很多大中型煤礦中得到了廣泛的推廣和應用。
[0004]作為加固用聚氨酯材料，現(xiàn)有技術(shù)中已經(jīng)公開了數(shù)種材料。例如CN102532455A公開了一種煤巖體加固用聚氨酯高分子材料，其由A組份和B組份組成，其中:A組份按照重量份數(shù)計:聚醚多元醇A:70~85份、聚醚多元醇B: 10~25份、聚酯多元醇C:0~5份、極性溶劑:3~7份、催化劑:0.2~2.0份、阻燃劑:20~30份；B組份為多苯基多亞甲基
多異氰酸酯。
[0005]CN102558498A公開了一種煤礦用聚氨酯加固和充填材料，由各自獨立的A組分和B組分組成，且A組分與B組分的質(zhì)量比為I~2: 1，所述的A組分為多亞甲基多苯基異氰酸酯；所述的B組分由聚醚多元醇33~70wt%、聚酯多元醇0~40wt%、復合催化劑0.1~1.5wt%、復合阻燃劑6~30wt%、發(fā)泡劑0~15wt%、穩(wěn)定劑0.5~2.5wt%、穩(wěn)泡劑0.5~IOwt%、抗靜電劑0.1~`5wt%、增塑劑5~25wt%混合，在30~50°C攪拌反應0.5~2小時得到。
[0006]但是，現(xiàn)有技術(shù)的聚氨酯加固材料存在反應溫度較高、成本較高等問題。
[0007]本發(fā)明人以井下特殊環(huán)境為主要考慮因素，結(jié)合聚氨酯材料粘度低滲透性好、反應快速效率較高、與煤巖體加固成型后固結(jié)體力學強度高、環(huán)保無污染等特殊優(yōu)勢，研制了力學性能同樣優(yōu)異，但價格大幅降低、反應溫度大大降低、阻燃性提高的新一代注漿加固材料。本發(fā)明旨在解決困擾井下施工的片幫冒落等問題，對破碎煤巖體褶皺帶等復雜地質(zhì)條件進行快捷高效的處理，為井下安全高效的生產(chǎn)施工提供有力保障。
[0008]為了解決困擾井下施工的片幫冒落等問題，對破碎煤巖體褶皺帶等復雜地質(zhì)條件進行快捷高效的處理，為井下安全高效的生產(chǎn)施工提供有力保障，本發(fā)明人經(jīng)過深入研究，提供了一種廉價、反應溫度低、力學性能高、阻燃性高的加固用特種工程材料，其為一種聚氨酯材料。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的一個目的在于提供一種加固用特種工程材料，由A組分和B組分組成，所述A組分與B組分的體積比為1: 4~4:1 ;其中所述A組分包括聚醚多元醇30-80質(zhì)量份、聚酯多元醇5-25質(zhì)量份、擴鏈劑1-20質(zhì)量份、阻燃劑5-20質(zhì)量份、增塑劑5_10質(zhì)量份、催化劑0.2-6質(zhì)量份；所述B組分為異氰酸酯和/或其改性衍生物。
[0010]本發(fā)明的另一目的在于提供加固用特種工程材料的制備方法，其中，將A組分的各物質(zhì)防水混合來制備A組分，使用時，將A組分和B組分按照1: 4~4: I的體積比混合注入煤(巖)層中待固化即可。
[0011]以下分別對A組分和B組分的各構(gòu)成物質(zhì)進行詳細描述。
[0012]組分A
[0013]1.聚醚多元醇
[0014]聚醚多元醇是端羥基的低聚物，主鏈上的羥基有醚鍵連接，是以低分子量多元醇、多元胺或含活潑氫的化合物為起始劑，與氧化烯烴在催化劑作用下開環(huán)聚合而成。本發(fā)明所用聚醚多元醇為聚氧化丙烯二醇、聚氧化丙烯三醇、三羥甲基丙烷聚醚和聚四氫呋喃二醇、四氫呋喃-氧化丙烯共聚二醇中的一種或多種。
[0015]常用聚醚多元醇的種類有下列幾種:
[0016]聚氧化丙烯二醇
[0017]聚氧化丙烯二醇又稱聚丙二醇(polyoxypropylene glycol,簡稱PPG),其制備是在內(nèi)襯玻璃或不銹鋼反應釜中完成的。將起始劑(1，2-丙二醇或一縮二丙二醇)和催化劑(氫氧化鉀)的混合物加入制備催化劑的釜內(nèi)，加熱升溫至80~100°C，在真空下除去催化劑中的溶劑，以便促使醇化物的生成。然后將催化劑轉(zhuǎn)入反應釜中，加熱升溫至90~120°C，在此溫度下將環(huán)氧丙烷加入釜中，使釜內(nèi)壓力保持0.07~0.35MPa。在此溫度和壓力下，環(huán)氧丙烷進行連續(xù)聚合，直至到在一定的分子量。負壓下狀態(tài)下，蒸出殘存的環(huán)氧丙烷單體后，將聚醚混合物轉(zhuǎn)入中和釜，用酸性物質(zhì)進行中和，然后經(jīng)過濾、精制、加入穩(wěn)定劑得到產(chǎn)品。
[0018]聚四氫呋喃二醇
[0019]聚四氫呋喃二醇(polytetrahydrofuran glycol,簡稱PTHF)或聚氧四亞甲基二醇(polyoxytetramethylene glycol,簡稱 PIG、PTMEG> PTMG> PTM0)是由四氫呋喃在陽離子催化劑存在下開環(huán)聚合制成的。生產(chǎn)工藝:在反應釜中加入四氫呋喃，溫度降到_5°C以下，于強烈攪拌下滴加發(fā)煙硫酸催化劑，保持反應物料低溫，攪拌下加入定量的水，升溫至70~90°C，蒸出未反應的四氫呋喃單體，經(jīng)靜置分層、中和、過濾、抽真空等工序后，制得聚四氫呋喃二醇。
[0020]聚四氫呋喃二醇價格較高，一般用于制備高性能的聚氨酯材料，其制品具有優(yōu)秀的耐低溫、耐水、耐油、耐磨以及耐霉菌等性能。
[0021]四氫呋喃-氧化丙烯共聚二醇
[0022]四氫呋喃-氧化丙烯共聚二醇(tetrahydrofuranoxide propylene copolymerglycol)是由四氫呋喃與環(huán)氧丙烷在路易氏酸的催化作用下開環(huán)聚合，經(jīng)中和、水洗、脫水以及過濾等工序制得。結(jié)構(gòu)式如下:
[0023]四氫呋喃-氧化丙烯共聚二醇的產(chǎn)品規(guī)格見表3-28。該共聚醚成本比純聚四氫呋喃二醇便宜，而其制品性能近似于PTMG，特別適用于制造耐低溫聚氨酯材料(耐寒可達-200。。)。
[0024]本發(fā)明所用聚醚多元醇優(yōu)選為分子量分別為200-3000(優(yōu)選800-2000)，羥值50?700mK0H/g。酸值≤0. 15mK0H/g，粘度50?800mPa .s的聚醚多元醇。如果聚醚多元 醇的分子量小于200,就沒有大分子量聚醚多兀醇所有的特性，如果分子量太大，相應的粘 度就太大，給施工帶來不便；羥值小于50時，聚醚多元醇中就沒有足夠的羥基與B料中的有 效基團反應，加固用特種工程材料的抗壓強度小，如果羥值大于700時，由于羥基之間的氫 鍵作用，使聚醚多元醇得粘度增大，給施工帶來不便；響應的粘度小，必然是分子量小和羥 值低，是產(chǎn)品不達標，反之，粘度大，給施工帶來不便。
[0025]A組分中聚醚多元醇的含量為30質(zhì)量％ -80質(zhì)量優(yōu)選為35質(zhì)量％ -70質(zhì)量
更優(yōu)選為50質(zhì)量％ -60質(zhì)量％。如果聚醚多元醇的含量低于30質(zhì)量％，則A組分中的輕 基達不到要求。如果高于80質(zhì)量％，則A組分中的羥基有剩余，造成原料浪費現(xiàn)象
[0026]2.聚酯多元醇
[0027]本發(fā)明的聚酯多元醇粘度為50?800mPa ? s，羥值30?600mK0H/g，酸值 (0. 15mK0H/g，水分< 0. 1%。優(yōu)選的是，本發(fā)明的聚酯多元醇選自聚己二酸乙二醇酯二
醇、聚己二酸乙二醇丙二醇酯二醇、聚己二酸一縮二乙二醇酯二醇、聚己二酸乙二醇一縮二 乙二醇酯二醇、聚己二酸-1，4- 丁二醇酯二醇、聚己二酸乙二醇-1，4- 丁二醇酯二醇、聚己 二酸新戊二醇-1，6-己二醇酯二醇、聚己二酸蓖麻油酯多元醇、聚-e -己內(nèi)酯二醇、聚碳 酸1，6_己-醇酯二醇等中的一種或多種。優(yōu)選聚己二酸乙二醇酯二醇、聚己二酸乙二醇丙 二醇酯二醇、聚己二酸一縮二乙二醇酯二醇、聚己二酸乙二醇一縮二乙二醇酯二醇、聚己二 酸-1，4- 丁二醇酯二醇。最優(yōu)選聚己二酸乙二醇酯二醇。
[0028]A組分中聚醚多元醇的含量為5質(zhì)量％ -25質(zhì)量優(yōu)選為8質(zhì)量％ -20質(zhì)量
更優(yōu)選為10質(zhì)量％ -18質(zhì)量％。如果聚醚多元醇的含量低于5質(zhì)量％,則起不到提高產(chǎn)品 粘結(jié)性的作用。如果高于18質(zhì)量％，則產(chǎn)品抗壓強度下降。
[0029]3.擴鏈劑
[0030]擴鏈劑是指含兩個官能團的化合物，通常是小分子二元醇、二元胺、乙醇胺等，在 聚氨酯合成中，一般通過與端NC0聚氨酯預聚體進行擴鏈反應生產(chǎn)線性高分子。擴鏈劑是 小分子，在聚氨酯分子中對硬段含量產(chǎn)生貢獻。在滿足固化的前提下，擴鏈劑用量越多，相 應二異氰酸酯用量也越多，聚氨酯的硬段含量越多，由此可得到高粘度、較高硬度的材料。
[0031]本發(fā)明所用擴鏈劑是1，4_ 丁二醇、3，3' -二氯_4，4' -二氨基二苯基甲烷、三羥 甲基丙烷、氫醌-0-羥乙基醚、1，6_己二醇中的任意一種。優(yōu)選的是，本發(fā)明使用1，4_ 丁 二醇和/或丙三醇。
[0032]A組分中擴鏈劑的含量為1質(zhì)量％-20質(zhì)量優(yōu)選為2質(zhì)量％-19質(zhì)量％--?, 更優(yōu)選為5質(zhì)量％ -15質(zhì)量％。如果擴鏈劑的含量低于1質(zhì)量％，則材料的粘結(jié)性和硬度 達不到要求。如果高于20質(zhì)量％，則需要的B料會相應的增加。
[0033]本發(fā)明人令人驚奇地發(fā)現(xiàn)，使用增加擴鏈劑能夠有效地改善最終獲得的聚氨酯固 結(jié)體的抗壓縮形變性。
[0034]4.阻燃劑
[0035]阻燃劑目前主要有有機和無機，鹵素和非鹵。有機是以溴系、磷氮系、氮系和紅磷 及化合物為代表的一些阻燃劑，無機主要是三氧化二銻、氫氧化鎂、氫氧化鋁，硅系等阻燃 體系。
[0036]本發(fā)明所用阻燃劑包括氯化石蠟、三氯乙基磷酸酯，三（1-氯化異丙基），三（1，3-二氯異丙基)磷酸酯，甲基膦酸二甲酯，聚磷酸銨，磷酸三苯酯，三聚氰胺聚磷酸鹽(MPP)，硼酸鋅(FB)中的一種或幾種。優(yōu)選的是，本發(fā)明使用氯化石蠟、三(1，3_ 二氯異丙基)磷酸酯。
[0037]A組分中阻燃劑的含量為5質(zhì)量％-20質(zhì)量％，優(yōu)選為6質(zhì)量％-18質(zhì)量％--?，更優(yōu)選為8質(zhì)量％-15質(zhì)量％。如果阻燃劑的含量低于5質(zhì)量％，則阻燃效果達不到要求。如果高于20質(zhì)量％，則降低材料的抗壓強度。
[0038]5.催化劑
[0039]催化劑是在聚氨酯及其原料合成中常用的催化劑主要有叔胺催化劑和有機金屬化合物兩大類。胺類催化劑一般使用在聚氨酯泡沫塑料的生產(chǎn)中，主要分為以下幾類:脂肪族胺類催化劑有N，N-二甲基環(huán)己胺、雙(2-二甲氨基乙基)醚、N，N，N' ,N/ -四甲基亞烷基二胺、三乙胺、N，N-二甲基芐胺等。脂環(huán)族胺類催化劑有固胺、N-乙基嗎啉、N-甲基嗎啉、N，N 二乙基哌嗪等。醇類化合物催化劑有三乙醇胺、三乙烯二胺等。芳香族胺類有吡啶，N，N’ - 二甲基吡啶等。有機金屬化合物包括羧酸鹽、金屬烷基化合物等，所含的金屬元素主要有錫、鉀、鉛、汞、鋅等，最常用的是有機錫化合物，包括二月桂酸二丁基錫、辛酸亞錫等。
[0040]本發(fā)明所用催化劑是N，N_二甲基環(huán)己胺、N-甲基嗎啉、三乙胺、N，N_二甲基芐胺、三乙醇胺、辛酸亞錫、三乙烯二胺中的一種或幾種。優(yōu)選的是所述催化劑為N-甲基嗎啉、N，N- 二甲基節(jié)胺和三乙醇胺中的一種或多種。
[0041] A組分中催化劑的含量為0.2質(zhì)量％ -6質(zhì)量優(yōu)選為0.2質(zhì)量％ _5質(zhì)量％,更優(yōu)選為0.2質(zhì)量％ -3質(zhì)量％。如果催化劑的含量低于0.2質(zhì)量％,則反應速度太慢,達不到要求。如果高于5質(zhì)量％，則反應速率太快，給施工帶來一定的困難。
[0042]6.增塑劑
[0043]增塑劑是一種增加材料的柔軟性或是材料液化的添加劑。
[0044]增塑劑分為鄰苯二甲酸酯(如:DBP、DOP、DIDP)、脂肪族二元酸酯(如:己二酸二辛酯D0A、癸二酸二辛酯DOS)、磷酸酯(如:磷酸三甲苯酯TCP、磷酸甲苯二苯酯CDP)、環(huán)氧化合物(如:環(huán)氧化大豆油、環(huán)氧油酸丁酯)、聚合型增塑劑(如:己二酸丙二醇聚酯)、苯多酸酯(如:1，2，4_偏苯三酸三異辛酯)、含氯增塑劑(如:氯化石蠟、五氯硬酯酸甲酯)、烷基橫酸酷等。
[0045]本發(fā)明所用增塑劑為鄰苯二甲酸酯(如:鄰苯二甲酸二丁酯(DBP)、鄰苯二甲酸二辛酯(DOP)、鄰苯二甲酸二異癸酯(DIDP))、己二酸二辛酯D0A、磷酸甲苯二苯酯⑶P、烷基磺酸酯中的一種或幾種。優(yōu)選的是，本發(fā)明使用己二酸二辛酯D0A、磷酸甲苯二苯酯CDP。
[0046]A組分中增塑劑的含量為5質(zhì)量％ -10質(zhì)量％，優(yōu)選為5.5質(zhì)量％ _9.5質(zhì)量％，更優(yōu)選為6質(zhì)量％ -8質(zhì)量％。如果增塑劑的含量低于5質(zhì)量％，則起不到增加材料韌性的作用。如果高于10質(zhì)量％，則降低材料的抗壓強度。
[0047]組分B
[0048]組分B為異氰酸酯或改性衍生物質(zhì)，異氰酸酯是聚氨酯膠粘劑的主要原料之一，常用的異氰酸酯有甲苯二異氰酸酯(TDI)、二苯基甲烷_4，4' 二異氰酸酯(MDI)、液化MD1、多亞甲基多苯基多異氰酸酯(PAPI)、1，6_己二異氰酸酯(HDI)、異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)、苯二亞甲基二異氰酸酯(XDI)、萘-1，5-二異氰酸酯(NDI)、甲基環(huán)己基二異氰酸酯(HTDI)、二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯(HMDI)四甲基苯二亞甲基二異氰酸酯(HMXDI)。改性異氰酸酯主要是多異氰酸酯預聚體。本發(fā)明所用組份B為上述物質(zhì)的一種或幾種。優(yōu)選的是，本發(fā)明使用甲苯二異氰酸酯、多亞甲基多苯基多異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯。
[0049]以下介紹本發(fā)明的加固用特種工程材料的制備方法。
[0050]將A組分的各物質(zhì)防水混合即可制得A組分。B組分可以使用市售異氰酸酯或改性衍生物質(zhì)。
[0051]本發(fā)明的加固用特種工程材料的使用方法是，將A組分和B組分按照1: 4~4: I的體積比混合注入煤(巖)層中待固化后即可。經(jīng)混合的A組分和B組分具有優(yōu)異的流動性和粘結(jié)性，可以快速的流淌到縫隙中，在短時間內(nèi)固化，填充縫隙，對煤巖具有強粘結(jié)力和高抗壓強度。
[0052]注入時，可以采用雙液注漿泵。
[0053]本發(fā)明的加固用特種工程材料較現(xiàn)有技術(shù)材料成本大幅降低、反應溫度大大降低、阻燃性提高，并且混合反應后得到的聚氨酯固結(jié)體具有超高力學性能，具有低形變、承壓強度高，拉伸強度大的特點。形變在10%以內(nèi)，承壓強度可達70MPa以上，拉伸強度大于16Mpa0
【專利附圖】

【附圖說明】
[0054]圖1是實施例1所述產(chǎn)品進行壓縮實驗得到的力-位移曲線，最大壓力160.25KN，抗壓強度81.6 IMpa。
【具體實施方式】
[0055]下面 列舉一部分具體實施例對本發(fā)明進行說明，有必要在此指出的是以下實施例只用于對本發(fā)明作出進一步說明，不代表對本發(fā)明保護范圍的限制。其他人基于本發(fā)明的精神做出的修改和調(diào)整仍屬于本發(fā)明的保護范圍。
[0056]實施例1
[0057]A組分取聚氧化丙烯二醇31Kg、聚己二酸乙二醇酯二醇24Kg、擴鏈劑3，3' -二氯_4，4' -二氨基二苯基甲烷19Kg、增塑劑己二酸二辛脂5.2Kg、阻燃劑硼酸鋅(FB) 19.3Kg、催化劑N，N- 二甲基芐胺1.5Kg，將稱量好的聚醚多元醇、聚酯多元醇、擴鏈劑、增塑劑、阻燃劑加入到反應釜中攪拌，然后加入催化劑在常溫下充分攪拌，即為組分A。
[0058]B組分為甲苯二異氰酸酯。
[0059]取A、B組分按體積比1:1攪拌混合成固結(jié)體，在常態(tài)工況下，其性能指標如下:
[0060]反應溫度:100°C
[0061]粘結(jié)強度:3.1MPa
[0062]拉伸強度:18MPa
[0063]抗壓強度:72MPa
[0064]阻燃性:酒精噴燈有焰燃燒時間0.16s、無焰燃燒時間3.7s,酒精燈有焰燃燒時間0.08s、無焰燃燒時間2.1s。
[0065]實施例2
[0066]A組分取聚氧化丙烯三醇43Kg、聚己二酸乙二醇丙二醇酯二醇19Kg、擴鏈劑氫醌-P -羥乙基醚14Kg、增塑劑己二酸二辛脂7.4Kg、阻燃劑硼酸鋅(FB) 13.7Kg、催化劑N，N- 二甲基芐胺2.9Kg，將稱量好的聚醚多元醇、聚酯多元醇、擴鏈劑、增塑劑、阻燃劑加入到反應釜中攪拌，然后加入催化劑在常溫下充分攪拌，即為組分A。
[0067]B組分為甲苯二異氰酸酯。
[0068]取A、B組分按體積比2: I攪拌混合成固結(jié)體，在常態(tài)工況下，其性能指標如下:
[0069]反應溫度:115 °C
[0070]粘結(jié)強度:3.7MPa[0071]拉伸強度:23MPa
[0072]抗壓強度:75MPa
[0073]阻燃性:酒精噴燈有焰燃燒時間0.33s、無焰燃燒時間5.2s,酒精燈有焰燃燒時間0.28s、無焰燃燒時間4.7s。
[0074]實施例3
[0075]A組分取三羥甲基丙烷聚醚59Kg、聚己二酸一縮二乙二醇酯二醇10Kg、擴鏈劑氫醌-@ -羥乙基醚8Kg、增塑劑磷酸甲苯二苯酯8.9Kg、阻燃劑氯化石蠟9.5Kg、催化劑N-甲基嗎啉4.6Kg，將稱量好的聚醚多元醇、聚酯多元醇、擴鏈劑、增塑劑、阻燃劑加入到反應釜中攪拌，然后加入催化劑在常溫下充分攪拌，即為組分A。
[0076]B組分為甲苯二異氰酸酯。
[0077]取A、B組分按體積比1: 2攪拌混合成固結(jié)體，在常態(tài)工況下，其性能指標如下:
[0078]反應溫度:127 °C
[0079]粘結(jié)強度:5.8MPa
[0080]拉伸強度:29MPa
[0081]抗壓強度:8 IMPa
[0082]阻燃性:酒精噴燈有焰燃燒時間0.65s、無焰燃燒時間7.5s,酒精燈有焰燃燒時間0.6s、無焰燃燒時間6.8s。
[0083]實施例4
[0084]A組分取聚四氫呋喃二醇74Kg、聚己二酸-1，4-丁二醇酯二醇6Kg、擴鏈劑氫醌-P -羥乙基醚3Kg、增塑劑己二酸二辛脂5.3Kg、阻燃劑氯化石蠟5.9Kg、催化劑N，N- 二甲基芐胺5.8Kg，將稱量好的聚醚多元醇、聚酯多元醇、擴鏈劑、增塑劑、阻燃劑加入到反應釜中攪拌，然后加入催化劑在常溫下充分攪拌，即為組分A。
[0085]B組分為甲苯二異氰酸酯。
[0086]取A、B組分按體積比4: I攪拌混合成固結(jié)體，在常態(tài)工況下，其性能指標如下:
[0087]反應溫度:136 °C
[0088]粘結(jié)強度:6.4MPa
[0089]拉伸強度:34MPa
[0090]抗壓強度:88MPa
[0091]阻燃性:酒精噴燈有焰燃燒時間0.85s、無焰燃燒時間8s，酒精燈有焰燃燒時間0.8s、無焰燃燒時間7s。
[0092]實施例5_15
[0093]
【權(quán)利要求】
1.一種加固用特種工程材料，其特征在于，所述加固用特種工程材料由A組分和B組分組成，所述A組分與B組分的體積比為1: 4~4: I ;其中所述A組分包括:聚醚多元醇30-80質(zhì)量份、聚酯多元醇5-25質(zhì)量份、擴鏈劑1-20質(zhì)量份、阻燃劑5_20質(zhì)量份、增塑劑5-10質(zhì)量份、催化劑0.2-6質(zhì)量份；所述B組分為異氰酸酯和/或其改性衍生物。
2.如權(quán)利要求1所述的加固用特種工程材料，其特征在于，所述聚醚多元醇的分子量為 200-3000，羥值 50 ~700mK0H/g，酸值≤ 0.15mKOH/g，粘度 50 ~800mPa ? S。
3.如權(quán)利要求1或2所述的加固用特種工程材料，其特征在于，所述聚醚多元醇選自由聚氧化丙烯二醇、聚氧化丙烯三醇、三羥甲基丙烷聚醚、聚四氫呋喃二醇和四氫呋喃-氧化丙烯共聚二醇組成的組中的一種或多種。
4.如權(quán)利要求1所述的加固用特種工程材料，其特征在于，所述聚酯多元醇的粘度為50~800mPa *s，羥值30_600mK0H/g，酸值≤0.15mKOH/g,水分< 0.1 %，并且優(yōu)選選自由聚己二酸乙二醇酯二醇、聚己二酸乙二醇丙二醇酯二醇、聚己二酸一縮二乙二醇酯二醇、聚己二酸乙二醇一縮二乙二醇酯二醇、聚己二酸-1，4-丁二醇酯二醇、聚己二酸乙二醇-1，4-丁二醇酯二醇、聚己二酸新戊二醇-1，6-己二醇酯二醇、聚己二酸蓖麻油酯多元醇、聚-e-己內(nèi)酯二醇、聚碳酸1，6_己-醇酯二醇組成的組中的一種或多種。
5.如權(quán)利要求1所述的加固用特種工程材料，其特征在于，所述擴鏈劑為1，4_丁二醇、3，3' -二氯_4，4' - 二氨基二苯基甲烷、三羥甲基丙烷、氫醌-(6-羥乙基醚、1，6_己二醇中的任意一種，優(yōu)選的是所述擴鏈劑為1，4_ 丁二醇和/或丙三醇。
6.如權(quán)利要求1所述的加固用特種工程材料，其特征在于，所述阻燃劑選自由氯化石蠟、三氯乙基磷酸酯，三(1-氯化異丙基)，三(1，3_二氯異丙基)磷酸酯，甲基膦酸二甲酯，聚磷酸銨，磷酸三苯酯，三聚氰胺聚磷酸鹽(MPP)，硼酸鋅(FB)組成的組中的一種或多種，優(yōu)選的是所述阻燃劑為氯化石蠟、三(1，3-二氯異丙基)磷酸酯和硼酸鋅(FB)中一種或多種。
7.如權(quán)利要求1所述的加固用特種工程材料，其特征在于，所述增塑劑選自由諸如鄰苯二甲酸二丁酯(DBP)、鄰苯二甲酸二辛酯(DOP)、鄰苯二甲酸二異癸酯(DIDP)等鄰苯二甲酸酯、己二酸二辛酯、磷酸甲苯二苯酯、烷基磺酸酯組成的組中的一種或多種，優(yōu)選的是所述增塑劑為己二酸二辛酯和/或磷酸甲苯二苯酯。
8.如權(quán)利要求1所述的加固用特種工程材料，其特征在于，所述催化劑選自由N，N-二甲基環(huán)己胺、N-甲基嗎啉、三乙胺、N，N-二甲基芐胺、三乙醇胺、辛酸亞錫、三乙烯二胺組成的組中的一種或多種，優(yōu)選的是所述催化劑為N-甲基嗎啉、N，N-二甲基芐胺和三乙醇胺中的一種或多種。
9.如權(quán)利要求1所述的加固用特種工程材料，其特征在于，所述異氰酸酯選自由甲苯二異氰酸酯、二苯基甲烷_4，4' 二異氰酸酯、液化二苯基甲烷_4，4' 二異氰酸酯、多亞甲基多苯基多異氰酸酯、1，6_己二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、苯二亞甲基二異氰酸酯、萘-1，5- 二異氰酸酯、甲基環(huán)己基二異氰酸酯、二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯和四甲基苯二亞甲基二異氰酸酯組成的組中的一種或多種；所述異氰酸酯的改性衍生物為多異氰酸酯預聚體，優(yōu)選的是所述異氰酸酯選自由甲苯二異氰酸酯、多亞甲基多苯基多異氰酸酯和異佛爾酮二異氰酸酯組成的組中的一種或多種。
10.權(quán)利要求1~9中任一項所述的加固用特種工程材料的制備方法，其特征在于，將A組分的各物質(zhì)防水混合來制備A組分，使用時，將A組分和B組分按照1: 4~4:1的體積比混合注入 煤層和/或巖層中待固化即可。
【文檔編號】C08K5/521GK103626951SQ201210297269
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2012年8月21日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月21日
【發(fā)明者】劉鵬, 郭茹, 張寧寧, 王紅雷 申請人:山東固安特新材料科技股份有限公司