矿业工程用聚氨酯注浆材料的研究进展

综述了聚氨酯化学注浆材料的堵水加固机理。从固结体增强改性、粘结性能、阻燃性能及抗老化性能四方面阐述了聚氨酯注浆材料的改性机理。总结了矿业工程用聚氨酯注浆材料的发展趋势:①进一步提高凝胶固结体的性能;②研发低毒性、高效能助剂;③对废旧聚氨酯材料的再利用,合成环保型低成本的原料。     

热塑性聚氨酯/石墨烯改性聚氨酯注浆材料的制备与性能研究

采用石墨烯、热塑性聚氨酯（TPU）复合改性聚氨酯注浆材料,并添加少量的粉煤灰、炉底渣及碱性激发剂制备一种低密度、高强度、快硬性的TPU/石墨烯改性聚氨酯注浆材料。借助聚氨酯弹性体材料密度测试仪、万能材料试验机、渗透系数测试仪、荧光显微镜对TPU/石墨烯改性聚氨酯注浆材料的密度、膨胀倍数、抗压强度、阻燃性能、渗透系数及微观形貌进行表征,深入分析了石墨烯和TPU的种类和含量对聚氨酯注浆材料基本物理性能、力学性能及微观结构的影响。结果表明,TPU/石墨烯改性聚氨酯注浆材料的密度为0.24~1.25 g/cm³,膨胀倍数最高可达38倍,抗压强度为15.0~43.8 MPa,相比普通聚氨酯注浆材料,改性聚氨酯注浆材料抗压强度提升1倍以上。酒精灯燃烧试验显示注浆材料无焰燃烧时间均小于20 s。石墨烯和TPU均可提高聚氨酯的强度和耐久性,改善TPU的微观形貌。TPU/石墨烯改性聚氨酯注浆材料表现出良好的强度、耐久性及弹性,是一种性能优异的注浆材料。     

稀释剂对露天矿用聚氨酯加固材料结构及性能的影响

针对聚氨酯加固材料粘度大的问题,实验通过调节稀释剂含量的方式,研究其对于双组份聚氨酯注浆加固材料的结构及固化后产品力学性能的影响。结果表明,聚氨酯加固材料中稀释剂的用量并非越多越好,过量的稀释剂会导致双组份粘结剂的综合性能下降。当黑料用量保持不变时,增加稀释剂用量,试验试件的拉伸强度、剪切强度、压缩强度和粘结强度均呈下降趋势,其中压缩强度下降最明显。增加稀释剂用量,反应物随之减少,生成的氨基甲酸酯的量也相应减少,聚氨酯流动性显著增加,同时固化时间呈先缩短后延长趋势。     

隧道加固用聚氨酯复合注浆材料制备及性能试验分析

研究新型注浆材料在隧道岩土体注浆加固中的注浆性能，室内利用聚氨酯浆材和水泥浆材，制备了聚氨酯/水泥基复合注浆材料，并对不同聚氨酯/水泥比和养护时间条件下的注浆结石体开展了水解试验、力学试验和细观特征考察。结果表明，当养护时间较长时，随着复合注浆材料中聚氨酯浆材含量的增加，注浆结石体的抗压强度均呈现出逐渐减小的变化趋势。在相同的聚氨酯/水泥比条件下，水解时间越长，则注浆结石体的抗压强度越小。当注浆材料中不掺聚氨酯浆材时，经过24 h的水解试验后，凝固后的水泥注浆材料结构明显破坏；随着聚氨酯：水泥比逐渐增加，水解后注浆结石体的水解破坏现象得到了显著的改善，内部结构更加紧密。     

煤矿加固用聚氨酯材料的制备及性能研究

以多苯基多亚甲基多异氰酸酯作为矿用加固聚氨酯材料B组分的主要原料,以阻燃剂代替增塑剂及稀释剂,采用一步法制备B组分,从而开发出矿用加固聚氨酯材料。对其进行了催化剂添加量确定和阻燃性能及力学性能测试,并开展了矿下注浆试验。结果表明：催化剂的最佳添加质量分数为0.4%,制得的加固材料的阻燃性能优异,极限氧指数可达到29%,抗压强度高达70 MPa,注浆后能将破碎煤体黏结为一体,提高煤壁整体强度。     

氧化淀粉Na_2SiO_3/PU复合材料制备及性能研究

研发了一种适合于煤矿中煤体加固的新型复合注浆材料,该浆材为经过改良配比的油性聚氨酯。探讨了不同MDI含量对其凝胶时间和抗压强度的影响,实验表明,改良后的油性聚氨酯既可以克服聚氨酯成本高的缺点,又可以克服硅酸盐浆材耐久性差、力学性能低的特点。     

水发泡对煤矿加固用聚氨酯注浆材料安全性的影响

制备了纯样煤矿加固用聚氨酯注浆材料(PU)和加入1%水发泡聚氨酯注浆材料(PU-W),研究了水发泡对聚氨酯加固材料的最高反应温度、形貌结构、压缩强度、热稳定性和阻燃性等安全性的影响。结果表明,PU和PU-W的最高反应温度都随着A、B料用量的增加而逐步增大,尤其是水发泡聚氨酯PU-W的最高反应温度和温度保持时间较纯PU有明显增加。PU的形貌呈现球状或椭球状形态,PU-W的泡孔结构主要呈现为五边形构成的球体的结构,材料的泡孔尺寸随密度的降低而增大,表现为压缩强度随密度的降低而减小。热重分析结果表明,水发泡对聚氨酯注浆材料的热稳定性影响较大,在280℃之前,PU的热稳定性优于PU-W。酒精喷灯和酒精灯燃烧试验表明,纯PU的阻燃性能较好,水发泡聚氨酯PU-W的阻燃性能降低,不能满足行业标准的要求。     

隧道突发水害聚氨酯复合注浆材料的制备及性能评价

隧道突发水害具有量大势猛的特点,注浆技术是解决隧道突发水害的主要技术,而聚氨酯注浆材料处治隧道突发水害则具有先天优势。本文在普通聚氨酯的基础上加入粉煤灰、炉底渣、电石渣等固体废弃物,并辅以水泥、碱激发剂等制备地聚物胶凝材料,通过调控各组分的比例及固废掺量使得体系同时存在聚氨酯和地聚物,形成聚氨酯复合注浆材料。借助表观密度测定仪、微机控制电子万能试验机、扫描电镜综合分析聚氨酯复合注浆材料物理性能和力学特性,以揭示聚氨酯复合注浆材料的固化机理,评价聚氨酯复合注浆材料在隧道突发水害特别是突水突泥病害中应用的可行性。结果表明,聚氨酯复合注浆材料的密度为0.2g/cm³-0.8g/cm³,抗压强度为3.9MPa-15.0MPa,渗透系数均处于10^-7cm/s数量级,聚氨酯发泡后部分粉煤灰、炉底渣、电石渣填充聚氨酯复合注浆材料泡沫孔隙,部分粉煤灰、炉底渣、电石渣相互之间发生化学反应生成地聚物胶凝材料,从而增强聚氨酯复合注浆材料的力学特性。由于粉煤灰、炉底渣、电石渣活性较差,地聚物固化速率较慢,因此会降低聚氨酯复合注浆材料整体的固化速...     

充填型注浆材料制备与加固性能研究

聚氨酯注浆材料在注浆过程中,会伴随着化学反应的进行,释放大量的热,同时,聚氨酯发泡也会影响其抗压强度,因此,需要研究聚氨酯材料的抗压强度、最高反应温度、发泡倍数与聚氨酯成分的关系。本文以正交实验为基础,对所制备注浆材料的反应释热温度、力学性能、发泡性能等指标进行测定,分析了聚醚多元醇、催化剂、表面活性剂等因素对所制化学浆液抗压强度、发泡倍数、反应温度性能和凝胶时间的影响,制备出一种兼顾抗压强度和发泡倍数的孔洞充填型有机注浆材料。     

金栖化工拟建10万吨聚氨酯项目

《南京金栖化工集团有限公司年产10万吨聚氨酯材料项目环境影响报告书》2月17日由南京市环保局作批前公示。位于南京化学工业园区内的金栖化工是以生产聚醚多元醇、聚氨酯胶料、聚氨酯防水涂料及各类防水、堵漏和密封材料、注浆材料等产品为主,并经营各种化工原辅材料的工贸一体化民营公司。     

聚氨酯环氧浆材的制备及性能的研究

聚氨酯环氧浆材综合了环氧浆材、聚氨酯浆材的优点,具有较高的压缩强度、粘接强度、拉伸强度和一定的伸长率,能用糠醛-丙酮活性稀释剂体系稀释,用脂肪胺和芳香胺制成的酮亚胺做固化剂,适合于混凝土、基岩的裂隙灌浆。     

聚氨酯注浆堵水加固材料的制备

采用正交实验法,研究了聚醚多元醇配比、异氰酸酯指数和催化剂用量等对聚氨酯注浆材料冲击、压缩、拉伸性能的影响。结果表明,三种混合聚醚多元醇的配比为5∶2∶4,异氰酸酯指数为1.15,催化剂的用量为0.1%时制得的聚氨酯注浆材料性能最好,其冲击强度为4.4 kJ/m2,压缩强度为4.6 MPa,拉伸强度为2.810 MPa。此时硬质聚氨酯泡体为闭孔结构,其冲击断口形貌呈脆性断裂特征。     

聚氨酯灌浆材料评述

简单介绍了水溶性聚氨酯和油溶性聚氨酯灌浆材料的特点、性能，以及聚氨酯灌浆材料在建筑施工、水利水电工程、采矿勘探等领域防水堵漏中的应用。     

双组分遇水膨胀聚氨酯灌浆材料的研制及性能

采用亲水性聚醚多元醇(PPE)与甲苯二异氰酸酯(TDI)反应的预聚体等作为灌浆材料A组分,不同相对分子质量的聚乙二醇(PEG)、PPE和3,3′-二氯-4,4′-二氨基二苯基甲烷(MOCA)等作为灌浆材料的B组分,常温下A、B组分混合固化获得一种具有高遇水膨胀率的防水堵水材料。讨论了B组分中固化剂类型、催化剂用量、A组分中预聚体的NCO含量、填料用量、R值等对灌浆材料性能的影响。结果表明,当B组分中固化剂为PEG600、PPE和MOCA混合物,催化剂质量分数在0.1%～0.5%、预聚体NCO基质量分数为5%～7%、填料质量分数为5%～7%、R值为0.90～1.10之间时,灌浆材料性能较好,遇水膨胀率较高;耐盐性能和反复膨胀性能都表现优异。     

油溶性单组分聚氨酯灌浆材料的研制

以聚醚多元醇、蓖麻油、多亚甲基多苯基多异氰酸酯(PAPI)和助剂等为原料,制得了单组分油溶性聚氨酯(PU)灌浆材料。研究了PU预聚体的配方、反应条件、蓖麻油及增塑剂的用量对该灌浆材料性能的影响。研究结果表明,当蓖麻油用量为混合醇质量的70%时,该灌浆材料所形成的固结物压缩强度较高(为32.5MPa),适用于加固地表和防水兼备的工程。     

聚氨酯泡沫材料的性能研究

聚氨酯泡沫具有多孔性、相对密度小、比强度高等特点,根据所用原料的不同和配方的变化可制成阻尼减震性能优异的材料。为了满足铝型材内填充材料的阻尼减震的要求,通过改变原料的组成和配比,制备了一种密度低、阻尼性能优异的聚氨酯泡沫材料。研究了发泡剂、N220和环氧树脂的含量对泡沫材料性能的影响,结果表明调节发泡剂用量可以改变材料的密度和粘接性能,N220和环氧树脂的加入可以提高聚氨酯泡沫的阻尼性能,所制得的聚氨酯泡沫材料可以满足铝型材填充材料的要求。     

水溶性聚氨酯化学灌浆材料性能影响因素的研究

采用化学灌浆材料性能测试方法，研究了影响水溶性聚氨酯化学灌浆材料主要性能的各种因素。结果表明，灌浆材料的物理性能与NCO含量，浆液浓度，稳定剂、缓凝剂的种类和用量，水质pH值，浸泡时间，乳液和填料用量有关。通过实践，选择了比较理想的稳定剂和缓凝剂，可满足工程灌浆要求。     

聚氨酯弹性体耐热性的影响因素

综述了近年来聚氨酯弹性体耐热性方面的研究进展,讨论了低聚物多元醇、异氰酸酯、催化剂、交联剂、扩链剂等对弹性体耐热性的影响。有机杂环引入、产生交联结构、加入无机填料、与纳米材料复合等对弹性体耐热性能有明显改善,可以使弹性体材料在较高的温度下具有优异的机械性能。