[发明专利]一种高强硅酸盐/聚氨酯脲基复合加固材料及其制备方法

权利要求书

1.一种高强硅酸盐/聚氨酯脲基复合加固材料，其特征在于：由A组分、B组分、C组分组成，以质量份数计，各组分含量及组成为：

A组分包括：80～87份硅酸钠水玻璃、9～11份硅酸锂水玻璃， 2～4份丙三醇、2～5份水；

B组分包括：80～88份PAPI、10～15份聚氨酯预聚体、2～5份柠檬酸三辛酯；

C组分包括：0.5～1份DMAEE催化剂、0.5～1份BDMA催化剂、0.5～1份N,N-二甲基环己胺催化剂、0.5～1份EFKA-2550消泡剂、0.5～1份UN-025抗水解剂、0.6～1.5份XY-KM003防霉剂、0.2～0.5份HY11190紫外线吸收剂；

所述A组分中的硅酸盐水玻璃是指硅酸钠水玻璃，模数为2.2～2.5，20℃密度为1.526～1.599 g/cm³，硅酸锂水玻璃模数为4.3～5.2，20℃密度为1.16～1.19 g/cm³；

所述B组分中聚氨酯预聚体的制备方法如下：

①准确称取100份聚合物多元醇POP加入反应器中，在120℃，-0.09MPa条件下脱水1h，待温度降至50℃时备用；

②将300～665份PAPI置于另一反应器中，在搅拌下将①得到的脱水POP加入到反应器中，50℃反应30min，然后升温至80～82℃后反应1.0h，抽真空脱泡至反应物为棕色透明液体，降温至室温，即制得-NCO质量含量为23%～27%的聚氨酯预聚体。

2.根据权利要求1所述的一种高强硅酸盐/聚氨酯脲基复合加固材料，其特征在于：所述B组分中PAPI为多苯基多亚甲基多异氰酸酯，-NCO基团质量含量为31.1～31.5%；所述聚合物多元醇POP为山东德信联邦生产的POP45G，所述C组分中N,N-二甲基乙胺基乙二醇催化剂（DMAEE），N,N-二甲基苄胺催化剂（BDMA）、N,N-二甲基环己胺催化剂为市售聚氨酯用催化剂；所述EFKA-2550消泡剂为湖南有鑫材料科技有限公司生产；所述HY11190紫外线吸收剂为广州华苑环保材料有限公司生产；所述XY-KM003防霉剂为上海兴雅玻璃材料有限公司；所述UN-025抗水解剂上海尤恩化工有限公司销售。

3.权利要求1至2任一项所述一种高强硅酸盐/聚氨酯脲基复合加固材料的制备方法，其特征在于，按照下列步骤制备：

第一步，A组分的制备：

将80～87份硅酸钠水玻璃加入到容器中，然后将9～11份硅酸锂、2～4份丙三醇、2～5份水依次加入到80～87份硅酸钠水玻璃中，搅拌混合均匀即得A组分；

第二步，B组分的制备：

将80～88份PAPI、10～15份聚氨酯预聚体、2～5份柠檬酸三辛酯依次加入到容器中搅拌混合均匀，即得到B组分；

第三步，C组分的制备：

先将0.5～1份DMAEE、0.5～1份BDMA催化剂、0.5～1份N,N-二甲基环己胺催化剂加入容器中搅拌混合均匀，再依次加入0.5～1份EFKA-2550消泡剂、0.5～1份UN-025抗水解剂、0.6～1.5份XY-KM003防霉剂、0.2～0.5份HY11190紫外线吸收剂，进一步混合均匀即得C组分；

第四步，一种高强硅酸盐/聚氨酯脲基复合加固材料的制备：

首先将上述A组分加入浇注机A罐体中，然后在A罐体中再加入C组分，搅拌混合均匀真空脱泡备用；

将B组分物料加入到B罐体中进一步搅拌混合均匀，真空脱泡备用；常温下，将A罐体中的物料与B罐体中的物料经过注浆机混合头混合固化反应即可得到高强硅酸盐/聚氨酯脲基复合加固材料，或者将A罐体中的物料与B罐体中的物料经过注浆机混合头混合直接注浆至路基裂缝、离缝或隧道、煤层裂缝中即可形成高强复合加固材料；浇注时A罐体中的物料与B罐体中的物料以体积比1∶1进行浇注。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述注浆机为山西凝固力新型材料有限公司生产的2ZBQ-8/10型气动注浆机。