專利名稱：一種采礦專用的聚氨酯加固堵水材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種采礦專用的聚氨酯加固堵水材料及其制備方法。屬于聚氨酯組合物。
背景技術(shù)：
礦產(chǎn)資源的持續(xù)開采，導(dǎo)致巖層深度不斷增加，隨著開采時間的延續(xù)，巖壁會出現(xiàn)裂紋，，隧道、巷道等混凝土構(gòu)筑物也會因老化出現(xiàn)裂縫，甚至發(fā)生塌方、透水事故，對安全生產(chǎn)構(gòu)成威脅。因此，及時填充巖層裂縫，穩(wěn)定巖層結(jié)構(gòu)，及時修復(fù)加固隧道、巷道中的混凝土裂縫，對于確保采礦作業(yè)正常運行，高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、安全生產(chǎn)，至關(guān)重要?，F(xiàn)有技術(shù)中，采用水泥漿填充裂縫，填充加固效果欠佳，而且費時、費力、施工難度大。粘度適中，施工方便，填充性好；室溫固化、省時省力；粘結(jié)強度高，加固效果好的采礦專用的聚氨酯加固堵水材料尚未見有文獻報導(dǎo)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于避免上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，而提供一種粘度適中，施工方便，填充性好；室溫固化、省時省力；粘結(jié)強度高，加固效果好；兼具優(yōu)異的堵水性能和阻燃性能的采礦專用的聚氨酯加固堵水材料及其制備方法。本發(fā)明的目的可以通過如下措施來達到本發(fā)明的聚氨酯加固堵水材料，由A、B兩組分組成，其體積比例為A B=I 1， 其中A組分由如下以重量份數(shù)計的原料組成
聚醚多元醇63 77
泡沫穩(wěn)定劑3.0 6.0
阻燃劑20 30
催化劑0.1 1B組分由如下以重量份數(shù)計的原料組成聚醚多元醇10 20多異氰酸酯80 90儲存穩(wěn)定劑0.001按照如下步驟制備①.A組分的制備按照擬定配方將準(zhǔn)確計量的聚醚多元醇、泡沫穩(wěn)定劑、阻燃劑、催化劑投入反應(yīng)釜中，室溫下，攪拌混合3 4小時，出料、密封包裝；②.B組分的制備
按照擬定配方，準(zhǔn)確稱取聚醚多元醇投入聚合反應(yīng)釜中，攪拌下，升溫至80 100°C，真空脫水脫氣2 3小時，降溫至10 40°C，投入按照配方準(zhǔn)確計量的異氰酸酯， 在80 85°C溫度下，反應(yīng)2 3小時，降溫至10 40°C，加入儲存穩(wěn)定劑，攪勻，出料，密封包裝。本發(fā)明的目的還可以通過如下措施來達到本發(fā)明的采礦專用的聚氨酯加固堵水材料，所述A組分原料組分中的聚醚多元醇是羥值為400 460mgK0H/g的聚氧化丙烯四元醇NJ-4110、羥值為400_460mgK0H/g的聚氧化丙烯四元醇635H中的一種或兩種組合；所述B組分原料組分中的聚醚多元醇是相對分子量為400 士 10的聚氧化丙烯二元醇DL-400、相對分子量為300 士 10的聚氧化丙烯三元醇 N-303中的一種或兩種組合。本發(fā)明的采礦專用的聚氨酯加固堵水材料，所述A組分原料組分中的泡沫穩(wěn)定劑是從南京德美世創(chuàng)化工有限公司的D-3、中山市東俊化工有限公司的H3201、南京德美世創(chuàng)化工有限公司的B8538中選擇出來的任意一種或其任意兩種以上組合。本發(fā)明的采礦專用的聚氨酯加固堵水材料，所述A組分原料組分中的阻燃劑是
三-2-氯丙基-磷酸酯。本發(fā)明的采礦專用的聚氨酯加固堵水材料，所述A組分原料組分中的催化劑采用
二月桂酸二丁基錫和/或丁酸亞錫。本發(fā)明的采礦專用的聚氨酯加固堵水材料，所述B組分原料組分中的異氰酸酯是從多亞甲基多苯基多異氰酸酯MR200、多亞甲基多苯基多異氰酸酯PM200、多亞甲基多苯基多異氰酸酯44V20中選擇出來的任意一種或其任意兩種以上組合。本發(fā)明的采礦專用的聚氨酯加固堵水材料的使用方法，其特征在于使用時，按照A 組分B組分=1 1的重量組成比例混合均勻，用注漿泵注入待填充加固堵水的裂縫或空洞中待固化后即可。本發(fā)明的采礦專用的聚氨酯加固堵水材料，所述B組分原料組分中的儲存穩(wěn)定劑是苯甲酰氯或磷酸。本發(fā)明的采礦專用的聚氨酯加固堵水材料，其特征在于適用于礦區(qū)巖層填充加固堵水防滲，亦適用于鐵路、公路隧道、地下、水下建筑墻壁混凝土層裂縫空隙的填充加固堵水防滲處理。本發(fā)明的采礦專用的聚氨酯加固堵水材料及其制備方法，相比現(xiàn)有技術(shù)具有如下積極效果1.提供了一種粘度適中，施工方便，填充性好；室溫固化、省時省力；粘結(jié)強度高， 加固效果好；兼具優(yōu)異的堵水性能和阻燃性能的采礦專用的聚氨酯加固堵水材料及其制備方法。2.具有反應(yīng)速度快、反應(yīng)溫度低、流動性好、粘結(jié)性強、阻燃性高的優(yōu)點。3.無三廢，質(zhì)量穩(wěn)定。與巖層緊密粘結(jié)在一起，具備足夠的強度，起到加固效果，有效的解決了巖體的支護，使破碎巖體粘成整體，提高自身的支撐力，如遇到涌水情況，還能有效的起到堵水的效果。4.本發(fā)明的采礦專用的聚氨酯加固堵水材料，以較低的料液粘度22 °C， 400-600mPa. s保證了料液較好的流動性，以滿足更長的注漿孔深度5 10米，并且最終達到55Mpa以上的壓縮強度，與巖層的粘結(jié)強度到了 6MPa以上。阻燃效果達到MT-113要求， 通過預(yù)聚體的制備，減少了放熱量，還能有效的堵水，非常適合用于各種礦中的加固堵水。5.使用該產(chǎn)品可以經(jīng)濟方便快捷有效預(yù)防和減少事故的發(fā)生，減少人員、財產(chǎn)損失和停產(chǎn)及被迫關(guān)閉風(fēng)險，為社會帶來巨大的社會和經(jīng)濟效益。
具體實施例方式本發(fā)明下面將結(jié)合實施例作進一步詳述實施例1按照下列步驟制備本發(fā)明的采礦專用的聚氨酯加固堵水材料①.A組分的制備將準(zhǔn)確計量的羥值為400-460mgK0H/g的聚氧化丙烯四元醇635H 67重量份、泡沫穩(wěn)定劑H3201 5重量份、阻燃劑三(2-氯丙基)磷酸酯TCPP 27重量份、催化劑二月桂酸二丁基錫1重量份投入反應(yīng)釜中，室溫下，攪拌混合3 4小時，出料、密封包裝；②.B組分的制備準(zhǔn)確稱取相對分子量為400 士 10的聚氧化丙烯二元醇DL-40020重量份投入聚合反應(yīng)釜中，攪拌下，升溫至80 100°C，真空脫水脫氣2 3小時，降溫至10 40°C，投入準(zhǔn)確計量的多亞甲基多苯基多異氰酸酯PM200 80重量份，在80 85°C溫度下，反應(yīng)2 3 小時，降溫至10 40°C，加入儲存穩(wěn)定劑磷酸0. 001重量份，攪勻，出料，密封包裝。使用時，按照A組分B組分=1 1的重量組成比例混合均勻，用注漿泵注入待填充加固堵水的裂縫或空洞中待固化后即可。實施例2 實施例5按照實施例1的方法和步驟，按照表1的配方制備本發(fā)明的采礦專用的聚氨酯加固堵水材料表 權(quán)利要求
1.一種采礦專用的聚氨酯加固堵水材料，其特征在于由A、B兩組分組成，其體積比例為A B = 1 1，其中A組分由如下以重量份數(shù)計的原料組成聚醚多元醇泡沫穩(wěn)定劑阻燃劑催化劑B組分由如下以重量份數(shù)計的原料組成聚醚多元醇10 20多異氰酸酯80 90儲存穩(wěn)定劑0. 001按照如下步驟制備①.A組分的制備按照擬定配方將準(zhǔn)確計量的聚醚多元醇、泡沫穩(wěn)定劑、阻燃劑、催化劑投入反應(yīng)釜中， 室溫下，攪拌混合3 4小時，出料、密封包裝；②.B組分的制備按照擬定配方，準(zhǔn)確稱取聚醚多元醇投入聚合反應(yīng)釜中，攪拌下，升溫至80 100°C， 真空脫水脫氣2 3小時，降溫至10 40°C，投入按照配方準(zhǔn)確計量的異氰酸酯，在80 85°C溫度下，反應(yīng)2 3小時，降溫至10 40°C，加入儲存穩(wěn)定劑，攪勻，出料，密封包裝。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的采礦專用的聚氨酯加固堵水材料，其特征在于A組分原料組分中的聚醚多元醇是羥值為400 460mgK0H/g的聚氧化丙烯四元醇NJ-4110、羥值為 400-460mgK0H/g的聚氧化丙烯四元醇635H中的一種或兩種組合；B組分原料組分中的聚醚多元醇是相對分子量為400 士 10的聚氧化丙烯二元醇DL-400、相對分子量為300 士 10的聚氧化丙烯三元醇N-303中的一種或兩種組合。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的采礦專用的聚氨酯加固堵水材料，其特征在于A組分原料組分中的泡沫穩(wěn)定劑是從南京德美世創(chuàng)化工有限公司的D-3、中山市東俊化工有限公司的H3201、 南京德美世創(chuàng)化工有限公司的B8538中選擇出來的任意一種或其任意兩種以上組合。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的采礦專用的聚氨酯加固堵水材料，其特征在于A組分原料組分中的阻燃劑是三-2-氯丙基-磷酸酯。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的采礦專用的聚氨酯加固堵水材料，其特征在于A組分原料組分中的催化劑采用二月桂酸二丁基錫和/或丁酸亞錫。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的采礦專用的聚氨酯加固堵水材料，其特征在于所述B組分原料組分中的異氰酸酯是從多亞甲基多苯基多異氰酸酯MR200、多亞甲基多苯基多異氰酸酯 PM200、多亞甲基多苯基多異氰酸酯44V20中選擇出來的任意一種或其任意兩種以上組合。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的采礦專用的聚氨酯加固堵水材料，其特征在于所述B組分原料組分中的儲存穩(wěn)定劑是苯甲酰氯或磷酸。
8.權(quán)利要求1的采礦專用的聚氨酯加固堵水材料的使用方法，其特征在于使用時，按照A組分B組分=1 1的重量組成比例混合均勻，用注漿泵注入待填充加固堵水的裂縫或空洞中待固化后即可。
9.權(quán)利要求1的采礦專用的聚氨酯加固堵水材料，其特征在于適用于礦區(qū)巖層填充加固堵水防滲，亦適用于鐵路、公路隧道、地下、水下建筑墻壁混凝土層裂縫空隙的填充加固堵水防滲處理。
全文摘要
本發(fā)明是一種采礦專用的聚氨酯加固堵水材料及其制備方法。屬于聚氨酯組合物。其特征在于由A、B兩組分組成，其重量比例為A∶B＝1∶1，其中A組分由如下以重量份數(shù)計的原料組成聚醚多元醇63～77，泡沫穩(wěn)定劑3.0～6.0，阻燃劑20～30，催化劑0.1～1，B組分由如下以重量份數(shù)計的原料組成聚醚多元醇10～20，多異氰酸酯80～90，儲存穩(wěn)定劑0.001。提供了一種粘度適中，施工方便，填充性好；室溫固化、省時省力；粘結(jié)強度高，加固效果好；兼具優(yōu)異的堵水性能和阻燃性能的采礦專用的聚氨酯加固堵水材料及其制備方法。具有反應(yīng)速度快、反應(yīng)溫度低、流動性好、粘結(jié)性強、阻燃性高的優(yōu)點。適用于礦區(qū)巖層填充加固堵水防滲處理。
文檔編號C08G18/48GK102516493SQ20111038898
公開日2012年6月27日 申請日期2011年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月30日
發(fā)明者于鵬程, 杜輝, 王振波, 董建國, 鄭廣朋 申請人:上海東大化學(xué)有限公司