專(zhuān)利名稱(chēng)：：一種聚氨酯彈性自流平砂漿的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及混凝土和彈性修補(bǔ)砂漿，特別涉及一種聚氨酯彈性自流平砂漿(彈性混凝土)。
背景技術(shù)：
：隨著全球化經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，帶來(lái)了機(jī)場(chǎng)、高速公路、地鐵、高速鐵路、高架道路等混凝土結(jié)構(gòu)工程的大量興建。這些混凝土結(jié)構(gòu)如何護(hù)養(yǎng)以使其能平穩(wěn)運(yùn)行、延長(zhǎng)使用期已成為建筑工程界越來(lái)越熱門(mén)的研究課題，特別是這些結(jié)構(gòu)中大量使用的伸縮縫，所受沖擊、腐蝕及各種應(yīng)力最為復(fù)雜和集中，已成為影響橋梁、高速公路、高架橋壽命和行駛安全最重要的瓶頸部位。當(dāng)前用于伸縮縫澆筑的普遍是水泥混凝土或者纖維強(qiáng)化水泥混凝土，存在凝固時(shí)間長(zhǎng)，保養(yǎng)時(shí)間長(zhǎng)大7天(最理想為28天)，沒(méi)有彈性、易開(kāi)裂，抗疲勞強(qiáng)度差、易風(fēng)化、使用壽命短等嚴(yán)重缺點(diǎn)。我國(guó)一般橋梁設(shè)計(jì)使用壽命為100年至120年，而很多橋梁伸縮縫經(jīng)常只有3到5年，伸縮縫的澆筑材料就開(kāi)始開(kāi)裂破損，這成為影響橋梁壽命瓶頸部位，所以迫切需要一種集合了強(qiáng)度和彈性的新型材料作為伸縮縫的澆筑材料。另外，象機(jī)場(chǎng)、道路和高速公路等高流量、高社會(huì)經(jīng)濟(jì)價(jià)值的公共設(shè)施，在損壞后修補(bǔ)時(shí)，如果使用傳統(tǒng)的水泥混凝土，至少需要7天時(shí)間保養(yǎng)，這勢(shì)必產(chǎn)生對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的巨大損失。為此也需要一種能夠快速凝結(jié)的材料用于這些設(shè)施的修補(bǔ)。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種彈性混凝土，高彈性、高抗拉伸率、抗磨損、高抗壓強(qiáng)度、抗疲勞、抗沖擊并吸收沖擊、抗老化、耐化學(xué)腐蝕、耐油、耐溶劑、耐風(fēng)化作用、固化成型只需不到2小時(shí)、自流平、高溫可以承受到攝氏100度以上，低溫可以承受零下40攝氏度等優(yōu)良特性的優(yōu)質(zhì)高科技建筑功能材料。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供的一種聚氨酯彈性自流平砂漿，其包含組分A、組分b及組分c;所述的組分A包含聚異氰酸酯；所述的組分b包含蓖麻油及其衍生物，所述的蓖麻油及其衍生物為蓖麻油、脫水蓖麻油、改性蓖麻油多元醇或者蓖麻油基多元醇中的任意一種或一種以上的混合物；所述的組分c包含特殊骨料，所述的特殊骨料為石英砂骨料、砂石或石英粉中的任意一種或一種以上的混合物；所述的組分a:組分b:組分c=i:i.52.5:1218，按重量比；進(jìn)一步地，優(yōu)選為所述的組分A、組分B和組分C按1:2:1416的重量比例混合。進(jìn)一步地，所述的組分A主要包含90%以上的聚異氰酸酯，以及10%以下的添加劑；所述的聚異氰酸酯包含脂肪族聚異氰酸酯及芳香族聚異氰酸酯；本發(fā)明優(yōu)選為芳3香族聚異氰酸酯，更進(jìn)一步地，本發(fā)明優(yōu)選一種以二苯甲烷二異氰酸酯(MDI)為基礎(chǔ)的改性預(yù)聚物，該改性預(yù)聚物具有比傳統(tǒng)MDI更高的分子量，但是其成品粘度并沒(méi)有顯著提高，保證了其具有較低的粘度、較低的玻璃化溫度，并具有良好的低溫安定性，同時(shí)，較高的聚合度也保證了其固化產(chǎn)物具有非常好的抗拉、抗壓、抗沖擊等物理性能，尤其是具有突出的回彈能力，且因有快干的特性，在固化過(guò)程中催化劑的用量少，使得固化時(shí)間大大縮短。所述組分A里的添加劑包含脫水劑或脫泡劑或脫水劑與脫泡劑的組合物；所述的脫水劑包含沸石、氧化鈣及有機(jī)硅中的一種或一種以上的組合物；所述的脫泡劑為用于溶劑型涂料的通用型脫泡劑。所述的組分B包含按重量百分比計(jì)，8596%蓖麻油及其衍生物，以及410%復(fù)合添加劑；所述復(fù)合添加劑包含流平劑、脫水劑、脫泡劑、催化劑中的任意一種或幾種；所述的流平劑為用于溶劑型涂料通用型流平劑；所述的脫水劑包含沸石、氧化鈣及有機(jī)硅中的一種或一種以上的組合物；所述的脫泡劑為用于溶劑型涂料的通用型脫泡劑；所述的催化劑為用于聚氨酯彈性體的胺類(lèi)催化劑。進(jìn)一步地，所述的組分B還包含按重量百分?jǐn)?shù)計(jì)，不超過(guò)5%的色粉。所述的組分C包含按重量百分比計(jì)，5070%的級(jí)配石英砂，以及3050%的添加劑；所述的添加劑包含脫水劑、潤(rùn)滑劑；所述的脫水劑包含沸石、氧化鈣及有機(jī)硅中的一種或一種以上的組合物；所述的潤(rùn)滑劑包含玻璃珠或石榴石等圓滑顆粒。所述的組分B中的蓖麻油主要包含8596X的蓖麻油酸，該蓖麻油酸的結(jié)構(gòu)如下所示玩F—0"C^(Cft)7CI^CHC氏CH(0H)(CH2)5CH3IDIIIH^r~0~『(C:H2)7C:H=CHCH，CH(Oi^《CH，)5CH3If:—蓖麻油酸的分子并不排列在同一平面上，所以其雙鍵聚合之后，會(huì)形成立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。蓖麻油酸分子結(jié)構(gòu)中含有羥基，易形成氫鍵而產(chǎn)生締合，造成其黏度比一般植物油大810倍，另外它的相對(duì)密度與極性均較其他植物油大。蓖麻油屬于不干性油，它的主要成分為高級(jí)脂肪酸的甘油三酸酯。其皂化值在180mgK0H/g以上，碘價(jià)為8290mgI乂g，羥值為155mgK0H/g以上。蓖麻油最大的優(yōu)點(diǎn)是耐水解性能優(yōu)異，涂膜長(zhǎng)期浸水后不會(huì)起泡；另外其具有優(yōu)異的吸震性、電絕緣性、耐油、耐酸堿、耐沖擊、耐摩擦和光澤好等優(yōu)點(diǎn)，而且，蓖麻油的流動(dòng)性好，精制蓖麻油在-22時(shí)仍可流動(dòng)，-50急冷后無(wú)混濁，使得最終得到的自流平砂漿高溫可以承受到攝氏100度以上，低溫可以承受零下40攝氏。生產(chǎn)聚氨酯材料時(shí)一般采用多異氰酸酯與聚酯多元醇加成，要求聚酯多元醇的相對(duì)分子質(zhì)量一般在10003000之間，羥值在160300mgK0H/g范圍內(nèi)。蓖麻油基本符合上述條件，其可與異氰酸酯進(jìn)行聚合反應(yīng)，生產(chǎn)聚氨酯涂料；所述的蓖麻油組分中長(zhǎng)鏈非極性的脂肪酸使涂膜具有良好的耐水解性和柔韌性。所述的C組份中的石英砂的內(nèi)在分子鏈結(jié)構(gòu)、晶體形狀和晶格變化規(guī)律，使其具有的耐高溫、熱膨脹系數(shù)小、高度絕緣、耐腐蝕、壓電效應(yīng)、諧振效應(yīng)以及其獨(dú)特的光學(xué)特性。本發(fā)明提供的聚氨酯彈性自流平砂漿融合了高彈性、高抗拉伸率、抗磨損、高抗壓強(qiáng)度、抗疲勞、抗沖擊并吸收沖擊、抗老化、耐化學(xué)腐蝕、耐油、耐溶劑、耐風(fēng)化作用、固化成型只需不到2小時(shí)、自流平、高溫可以承受到攝氏100度，低溫可以承受零下40攝氏度等優(yōu)良特性的優(yōu)質(zhì)高科技建筑功能材料。可以廣泛用于高速公路、道路、機(jī)場(chǎng)、大型建筑作為快速修補(bǔ)、小型伸縮縫、防水材料；特別適合用于公路、橋梁等的伸縮縫灌漿澆筑以及市政道路與停車(chē)場(chǎng)的窨井蓋、明溝蓋板澆筑等。使用它作為道路、機(jī)場(chǎng)快速修補(bǔ)可以大大降低養(yǎng)護(hù)時(shí)間，從而減少直接經(jīng)濟(jì)損失、還能產(chǎn)生巨大的社會(huì)效益。使用它作為伸縮縫灌漿材料，則可以大大延長(zhǎng)伸縮縫及橋梁的使用壽命，并使行車(chē)更為舒適安全。具體實(shí)施例方式以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的聚氨酯彈性自流平砂漿的具體實(shí)施方式進(jìn)行進(jìn)一步地說(shuō)明。實(shí)施例1制備組分A:使用高速分散機(jī)，在真空、隔絕空氣或者在惰性氣體保護(hù)情況下，在可密閉的不銹鋼反應(yīng)罐或者反應(yīng)釜中加入聚異氰酸酯(改性MDI)90份；吸水劑和消泡劑共IO份，充分混合攪拌約1530分鐘，最好真空脫泡30分鐘，得到組分A，然后在真空、隔絕空氣或者在惰性氣體保護(hù)情況下，將產(chǎn)品罐裝。制備組分B:使用高速分散機(jī)，在真空、隔絕空氣或者在惰性氣體保護(hù)情況下，先將30份蓖麻油和5份色粉倒入不銹鋼反應(yīng)罐或者反應(yīng)釜，然后在每分鐘1000轉(zhuǎn)以上的轉(zhuǎn)速下，分散30分鐘左右，使細(xì)度小于20微米；然后在真空、隔絕空氣或者在惰性氣體保護(hù)情況下，投入55份蓖麻油和流平劑、脫水劑、脫泡劑、催化劑10份，混合攪拌30分鐘左右，然后最好在真空條件下脫泡30分鐘，得到組分B，最后在真空、隔絕空氣或者在惰性氣體保護(hù)情況下罐裝B。制備組份C:使用干粉砂漿攪拌機(jī)，在隔絕空氣或者惰性氣體保護(hù)情況下，將6-10目，10-20目，20-40目，40-60目級(jí)配石英砂及石英粉共50份，脫水劑和潤(rùn)滑劑共50份；充分混合攪拌得到組分C，最好在隔絕空氣或者惰性氣體保護(hù)情況下包裝。在施工現(xiàn)場(chǎng)，直接將1份組分A、1.5份組分B及12份組分C混合即可得到本發(fā)明的聚氨酯彈性自流平砂漿。該實(shí)施例l所得的聚氨酯彈性自流平砂漿的性能測(cè)試數(shù)據(jù)如表l所示。實(shí)施例2制備組分A:使用密閉不銹鋼反應(yīng)罐或者反應(yīng)釜，在真空、隔絕空氣或者在惰性氣體保護(hù)情況下，在可密閉的反應(yīng)罐或者反應(yīng)釜中加入聚異氰酸酯(改性MDI)100份；然后在真空、隔絕空氣或者在惰性氣體保護(hù)情況下，將產(chǎn)品罐裝。制備組分B:使用高速分散機(jī)，在真空、隔絕空氣或者在惰性氣體保護(hù)情況下，先將30份蓖麻油和5份色粉倒入不銹鋼反應(yīng)罐或者反應(yīng)釜，然后在每分鐘1000轉(zhuǎn)以上的轉(zhuǎn)速下，分散30分鐘左右，使細(xì)度小于20微米；然后在真空、隔絕空氣或者在惰性氣體保護(hù)情況下，投入55份蓖麻油和流平劑、脫水劑、脫泡劑、催化劑10份，混合攪拌30分鐘左右，然后最好在真空條件下脫泡30分鐘，得到組分B，最后在真空、隔絕空氣或者在惰性氣體保護(hù)情況下罐裝組分B。制備組份C:使用干粉砂漿攪拌機(jī)，在隔絕空氣或者惰性氣體保護(hù)情況下，將6-10目，10-20目，20-40目，40-60目級(jí)配石英砂及石英粉共55份，脫水劑和潤(rùn)滑劑共45份；充分混合攪拌得到組分C，然后最好在隔絕空氣或者惰性氣體保護(hù)情況下包裝。在施工現(xiàn)場(chǎng)，直接將1份組分A、2份組分B及15份組分C混合即可得到本發(fā)明的聚氨酯彈性自流平砂漿。該實(shí)施例2所得的聚氨酯彈性自流平砂漿的性能測(cè)試數(shù)據(jù)如表1所示。實(shí)施例3制備組分A:在真空、隔絕空氣或者在惰性氣體保護(hù)情況下，使用高速分散機(jī)，在可密閉的不銹鋼反應(yīng)罐或者反應(yīng)釜中加入聚異氰酸酯(改性MDI)90份；吸水劑和消泡劑共IO份，充分混合攪拌約15-30分鐘，最好真空脫泡30分鐘，得到組分A，然后在真空、隔絕空氣或者在惰性氣體保護(hù)情況下，將產(chǎn)品罐裝。制備組分B:在真空、隔絕空氣或者在惰性氣體保護(hù)情況下，使用高速分散機(jī)，先將30份蓖麻油和3份色粉倒入不銹鋼反應(yīng)罐或者反應(yīng)釜，然后在每分鐘1000轉(zhuǎn)以上的轉(zhuǎn)速下，分散30分鐘左右，使細(xì)度小于20微米；然后投入60份蓖麻油和流平劑、脫水劑、脫泡劑、催化劑7份，混合攪拌30分鐘左右，然后最好在真空條件下脫泡30分鐘，得到組分B，最后在真空、隔絕空氣或者在惰性氣體保護(hù)情況下罐裝組分B。制備組份C:使用干粉砂漿攪拌機(jī)，在隔絕空氣或者惰性氣體保護(hù)情況下，將6-10目，10-20目，20-40目，40-60目級(jí)配石英砂及石英粉共60份，脫水劑和潤(rùn)滑劑共40份；充分混合攪拌得到組分C，最好在隔絕空氣或者惰性氣體保護(hù)情況下包裝。在施工現(xiàn)場(chǎng)，直接將1份組分A、2份組分B及12份組分C混合即可得到本發(fā)明的聚氨酯彈性自流平砂漿。該實(shí)施例3所得的聚氨酯彈性自流平砂漿的性能測(cè)試數(shù)據(jù)如表1所示。實(shí)施例4制備組分A:6在真空、隔絕空氣或者在惰性氣體保護(hù)情況下，使用高速分散機(jī)，在可密閉的不銹鋼反應(yīng)罐或者反應(yīng)釜中加入聚異氰酸酯(改性MDI)95份；吸水劑和消泡劑共5份，充分混合攪拌約15-30分鐘，最好真空脫泡30分鐘，得到組分A，然后在真空、隔絕空氣或者在惰性氣體保護(hù)情況下，將產(chǎn)品罐裝。制備組分B:在真空、隔絕空氣或者在惰性氣體保護(hù)情況下，使用高速分散機(jī)，先將96份蓖麻油流平劑、脫水劑、脫泡劑、催化劑4份，混合攪拌30分鐘左右，然后最好在真空條件下脫泡30分鐘，得到組分B，最后在真空、隔絕空氣或者在惰性氣體保護(hù)情況下罐裝組分B。制備組份C:使用干粉砂漿攪拌機(jī)，在隔絕空氣或者惰性氣體保護(hù)情況下，將6-10目，10-20目，20-40目，40-60目級(jí)配石英砂及石英粉共65份，脫水劑和潤(rùn)滑劑共35份；充分混合攪拌得到組分C，最好在隔絕空氣或者惰性氣體保護(hù)情況下包裝。在施工現(xiàn)場(chǎng)，直接將1份組分A、2.5份組分B及18份組分C混合即可得到本發(fā)明的聚氨酯彈性自流平砂漿。該實(shí)施例4所得的聚氨酯彈性自流平砂漿的性能測(cè)試數(shù)據(jù)如表l所示。對(duì)比例1采用C30混凝土作為對(duì)比例，其性能測(cè)試數(shù)據(jù)如表1所示。表1各實(shí)施例所得的砂漿的性能測(cè)試數(shù)據(jù)<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>抗沖擊性/ImpactResistance,及與水泥混凝土拉伸粘結(jié)強(qiáng)度/AdhesivebondtoConcrete的試驗(yàn)方法，參照DL/T5193-2004;回彈能力船％變形/Resilienceat5%deflection的試驗(yàn)方法為試件尺寸lOmmXlOmmX25mm，給試件施加一定的力使其變形達(dá)到初始高度的5%后釋放壓力，測(cè)量長(zhǎng)度，計(jì)算試件達(dá)到初始高度的百分率。由表1可以看出，本發(fā)明提供的聚氨酯彈性自流平砂漿，相比現(xiàn)有的混凝土固化時(shí)間大大縮短，抗沖擊性，抗拉伸性及回彈能力都明顯提高。可以廣泛用于高速公路、道路、機(jī)場(chǎng)、大型建筑作為快速修補(bǔ)、小型伸縮縫、防水材料；特別適合用于公路、橋梁等的伸縮縫灌漿澆筑以及市政道路與停車(chē)場(chǎng)的窨井蓋、明溝蓋板澆筑等。盡管本發(fā)明的內(nèi)容已經(jīng)通過(guò)上述優(yōu)選實(shí)施例作了詳細(xì)介紹，但應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到上述的描述不應(yīng)被認(rèn)為是對(duì)本發(fā)明的限制。在本領(lǐng)域技術(shù)人員閱讀了上述內(nèi)容后，對(duì)于本發(fā)明的多種修改和替代都將是顯而易見(jiàn)的。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)由所附的權(quán)利要求來(lái)限定。權(quán)利要求一種聚氨酯彈性自流平砂漿，包含組分A和組分B，其特征在于還包含組分C；所述的組分A包含聚異氰酸酯；所述的組分B包含蓖麻油及其衍生物；所述的蓖麻油及其衍生物為蓖麻油、脫水蓖麻油、改性蓖麻油多元醇或者蓖麻油基多元醇中的任意一種或一種以上的混合物；所述的組分C包含特殊骨料，所述的特殊骨料為石英砂骨料、砂石或石英粉中的任意一種或一種以上的混合物；所述的組分A∶組分B∶組分C＝1∶1.5～2.5∶12～18，按重量比。2.如權(quán)利要求i所述的聚氨酯彈性自流平砂漿，其特征在于，所述的組分A:組分B:組分c二i:2:1416，按重量比。3.如權(quán)利要求1所述的聚氨酯彈性自流平砂漿，其特征在于，所述的聚異氰酸酯包含脂肪族聚異氰酸酯或芳香族聚異氰酸酯。4.如權(quán)利要求13任意一項(xiàng)所述的聚氨酯彈性自流平砂漿，其特征在于所述的組分a包含90%以上的聚異氰酸酯及10%以下的添加劑；所述的添加劑為脫水劑，所述的脫水劑包含沸石、氧化鈣及有機(jī)硅中的一種或一種以上的組合物。5.如權(quán)利要求4所述的聚氨酯彈性自流平砂漿，其特征在于所述的添加劑還包含脫泡劑，所述的脫泡劑為用于溶劑型涂料的通用型脫泡劑。6.如權(quán)利要求1所述的聚氨酯彈性自流平砂漿，其特征在于所述的組分b包含按重量百分比計(jì)，8596%蓖麻油及其衍生物，以及410%復(fù)合添加劑；所述復(fù)合添加劑包含流平劑、脫水劑、脫泡劑、催化劑中的任意一種或幾種；所述的流平劑為用于溶劑型涂料通用型流平劑；所述的脫水劑包含沸石、氧化鈣及有機(jī)硅中的一種或一種以上的組合物；所述的脫泡劑為用于溶劑型涂料的通用型脫泡劑；所述的催化劑為用于聚氨酯彈性體的胺類(lèi)催化劑。7.如權(quán)利要求6所述的聚氨酯彈性自流平砂漿，其特征在于所述的組分b還包含按重量百分?jǐn)?shù)計(jì)，不超過(guò)5%的色粉。8.如權(quán)利要求1所述的聚氨酯彈性自流平砂漿，其特征在于所述的組分c包含按重量百分?jǐn)?shù)計(jì)，5070%的特殊骨料，以及3050%的添加劑；所述的添加劑包含脫水劑、潤(rùn)滑劑；所述的脫水劑包含沸石、氧化鈣及有機(jī)硅中的一種或一種以上的組合物；所述的潤(rùn)滑劑包含玻璃珠或石榴石。全文摘要本發(fā)明提供一種聚氨酯彈性自流平砂漿，包含組分A、組分B及組分C；所述的組分A包含聚異氰酸酯；所述的組分B包含蓖麻油及其衍生物；所述的組分C包含石英砂骨料、砂石或石英粉中的任意一種或一種以上的混合物；所述的組分A∶組分B∶組分C＝1∶1.5～2.5∶12～18，按重量比。本發(fā)明提供的聚氨酯彈性自流平砂漿具有高彈性、高抗拉伸率、高抗壓強(qiáng)度、抗沖擊、固化成型只需不到2小時(shí)、自流平、高溫可承受100度以上，低溫可承受零下40度等優(yōu)良特性，使用壽命可達(dá)15到30年；特別適用于公路、橋梁和建筑物等的伸縮縫灌漿澆筑以及市政道路與停車(chē)場(chǎng)的窨井蓋、明溝蓋板澆筑等，也非常適合機(jī)場(chǎng)、道路和高速公路的快速修補(bǔ)。文檔編號(hào)C04B111/62GK101734885SQ200910201559公開(kāi)日2010年6月16日申請(qǐng)日期2009年12月22日優(yōu)先權(quán)日2009年12月22日發(fā)明者錢(qián)?？粕暾?qǐng)人:康可睿建筑材料(上海)有限公司