[发明专利]一种装配式混凝土空心板桥铰缝维修用潜伏固化型聚氨酯材料及其制备方法

说明书

本发明提供一种空心板铰缝维修用潜固化型聚氨酯材料及其制备方法。本发明利用双酚A与环氧氯丙烷、乙二醇反应制得双酚A型多元醇，再与异氰酸酯反应制得端异氰酸酯基聚氨酯预聚体。本发明通过加入潜伏固化剂及其他助剂制得潜伏固化型聚氨酯灌缝材料。

技术领域

本发明属于公路工程技术领域，具体涉及一种潜伏固化型单组份公路桥梁用聚氨酯材料及其制备方法。

背景技术

预制装配式空心板梁桥构造简单、受力明确、施工方便，是小跨径桥梁的首选桥型之一。然而实际工程实践中经常出现的空心板间铰缝破坏的问题，并伴随板间渗、漏水，桥面铺装纵向开裂、变形、网裂、龟裂、破碎及支座脱空等现象，几乎成为空心板梁桥的通病，随着病害的进一步发展，可能危及桥梁上部结构的使用安全。

近年来，针对空心板通病的维修加固措施问题上，常用方法有两大类，第一类是热用沥青为主，这类材料性能较好，价格适宜。但施工需要加热，沥青加热出现废气，对环境造成污染；施工时路面需要开槽，使用起来不够便捷，影响施工效率；而且沥青类材料在使用后长期暴露在空气中，加上紫外线照射，非常容易老化，从而变硬，变脆，耐老化及耐磨性能较差影响其封缝质量，第二类是常温液体双组份灌缝胶，需要现场混合，计算配比并且触变性不好，固化速度快，对施工条件要求较高。这两类施工材料受气候影响较大，普遍存在着粘接不牢或施工精度要求高的问题。

发明内容

本发明为解决现有技术中存在的问题，提供一种空心板铰缝维修用潜固化型聚氨酯材料及其制备方法。本发明利用双酚A与环氧氯丙烷制得双酚A型多元醇，再与异氰酸酯反应制得端异氰酸酯基聚氨酯预聚物，再加以潜伏固化剂及其他助剂制得潜伏固化型聚氨酯灌缝材料。

本发明的液体灌缝材料具有较好的触变性，从铰缝底部注浆修补，施工简单不流淌，有较好的粘接力，优良的拉伸强度及拉伸率，可以很好的抵抗来桥面车轮的碾压以及路面伸缩带来的应力。预聚体具有较好的储藏效果，储存期大于6个月。

本发明提供了一种制备装配式混凝土空心板桥铰缝维修潜伏固化型聚氨酯材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)，在碱性条件下将双酚A与环氧氯丙烷闭环形成双酚A型环氧树脂；

(2)，将制得的双酚A型环氧树脂与多元醇反应制得双酚A型多元醇；

(3)，将双酚A型多元醇降温，加入芳香族异氰酸酯和催化剂在80℃-90℃之间反应5h制得聚氨酯预聚体；

(4)，将聚氨酯预聚体降温至50℃以下，加入脱水的潜伏固化剂保温搅拌30min，停止加热并加入填料、消泡剂、抗氧剂搅拌30min之后出料，所述潜伏固化为剂LCA-3000、Incozol HP、ATL-402中的一种或两种及以上混合物。

以步骤(3)中制备100重量份的所述聚氨酯预聚体为基准，其中步骤(1)-(3)中，各组分的添加量为：双酚A为22-42重量份，环氧氯丙烷16-22重量份，芳香族异氰酸酯42-54重量份，乙二醇3-15重量份。

进一步地，基于步骤(3)中所述预聚物为100重量份，所述潜伏固化剂添加量为22-41重量份，催化剂0.3-0.8重量份，填料10-20重量份，消泡剂0.3-0.8重量份，抗氧剂0.3-0.8重量份。

优选的，所述的芳香族异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯中的一种或其组合；在更优选的实施方式中，所述芳香族异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯。

优选的，所述的多元醇为乙二醇。

优选的，所述的潜伏固化剂为LCA-3000、Incozol HP、ATL-402中的一种或两种以上混合物。

优选的，所述的催化剂为二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡中的一种或两种混合物。