聚氨酯注浆材料生产及应用

聚氨酯注浆材料生产及应用

王怀虎

徐州大屯工贸实业公司江苏省徐州市

摘要：本文主要介绍了聚氨酯注浆材料的生产工艺、性能特点及具体应用，希望能够借此更好提高工程的堵水性能，延长工程使用寿命。

关键词：聚氨酯；注浆材料；生产；应用

近些年来，在大量的低下工程渗漏的治理中，单组分聚氨酯注浆材料发挥了一定的作用。但是随着技术的不断发展和进步，以及工程工艺水平的提升，单组聚氨酯注浆材料已经难以在满足时代发展的需求了，双组聚氨酯注浆材料应运而生，相较于传统的单组聚氨酯注浆材料来说，其具有良好的抗压能力，经得起地层的运动，具有寿命期长的特点；同时，反应迅速，大大缩短了施工期限，节约时间，不影响生产，保证煤矿安全生产进度。下面，笔者将对聚氨酯注浆材料生产及应用进行详细分析。

一、聚氨酯注浆材料生产工艺

1、反应

在生产期间首先要将多异氰酸酯及增塑剂吸入到反应釜中，等到温度上升到40-45℃时，加入缓凝剂，停止加热并充分对其进行搅拌，搅拌时间通常在10分钟左右，搅拌结束之后加入事先混合好的聚合物多元醇（A+B+C），滴加时间在30-40分钟左右，注意在此期间要密切的关注温度的变化情况，不要让温度上升的过快，否则可能会因为反应过热导致暴聚而出现凝胶，要等到相应物质自动升温到80℃之后再开始保温，温度保持在85±3℃左右，反应时间为两个小时，反应结束之后，降温到60℃，然后加入稀释剂，密封、静置到常温备用[1]。

2、配料

针对已经反应好的物料，在其冷却到常温之后，装入到桶中，往桶内加入泡沫稳定剂、催化剂及其他助剂等，然后将桶放在振动器上摇晃均匀，倒置封口，等待约四个小时之后，泡沫完全消除之后，才可以出厂使用。

3、产品质量指标

本次生产制作产品密度在1.05-1.15g/㎝³；粘度为23℃：0.2-0.8Pa；抗渗强度大于0.68MPa；成品抗压介于25～38Mpa；膨胀率为1000%-2000%。

4、产品特性

①抗渗性：本次研究所生产出的材料，抗渗强度在0.68MPa以上，其相较于一般的防水材料来说，抗渗性能强，防水效果也比较明显。

②抗压性：本次研究生产出来的材料在标准砂中的固体结构的抗压强度在25～38Mpa之间，其可以较好的起到补强加固的作用

③产品主要优势

本次研究的聚氨酯注浆材料属于一种低粘度，双组分合成高分子的聚亚胺胶脂材料，其通常采用25—30公斤塑料桶分装，包装体积比较小，运输方便，打开就可使用，方便施工。同时，在工程建设中，由于其强度高，抗压能力强，每次使用只需要少量运输即可，经济效果比较明显。在对原材料和设备进行运输时，只需要一次运输就能够满足使用需要，不需要工作人员准备专业的设及铺设管道。

其次，该产品的施工时间不受时间限制，其对于施工地点的要求比较低，污染小，施工点只要有风源能够将材料风干即可，该材料反应之后，将会生产惰性泡沫。而且该产品的生产成本相对来说比较低，聚氨酯注浆材料属于双组高分子物料，其具有较高的膨胀率，只需要少量其就能够达到最佳的效果，因此比较经济合理。而且该材料具有良好的抗压能力，其经得起地层的运动，具有寿命长的特点；同时，注浆加固材料的反应迅速，施工时间因此大幅度缩短，在施工期间其对于煤矿生产的影响比较小，所造成的经济损失不大[2]。

最后，该材料在应用时，所需要的施工设备比较简单，容易操作。在实际应用中，只需要及一台专用泵和一支混合枪，就可以着手进行施工。具体施工时，其各项措施如下：首先工作人员应做好孔位设计，结合实际施工需要，合理的安排孔位；打孔时，则应当结合实际情况落实，其深度、倾角等不同工程会有一定的差异。打孔结束之后，工作人员需要将多功能泵及其他附件组装好，固定注射枪，然后开始注浆，注浆完毕之后，要及时的用清洗剂清洗多功能泵和附件。

5、工艺配方影响因素及注意事项

本次聚氨酯注浆材料的生产虽然存在有诸多优势，如制作简单、生产方便，但是在实际配方中也有许多可能影响会对工艺效果产生影响。基于这样的原因，为了保证固结体具有相应的强度，在配方时必须要选择一定分子量的聚合物多元醇，注意控制好分子的大小，分子量过大，则可能会使得产品的刚性不够，分子量过小，则可能会使得产品刚性过小，发泡困难，容易使得最终的碰撞率不够。

而且本产品为高分子材料，其遇水之后能够快速反应，基于这样的原因，在使用期间还需解决其界面亲水差的缺陷，要注意控制好产品的活性，尽可能选择高活性聚合物多元醇，多元醇的比例在产品总量的5%左右最为合适。此外，为了调节发泡体的泡孔密实性以及均匀性，保证固结体的强度，选择选择聚合物多元醇时，要尽可能选择一些具有特殊性能的多元醇。

再次，泡沫稳定剂是聚氨酯注浆材料生产中极为重要的一种助剂，如果泡沫选择不当则可能会出现泡沫大小不够均匀，或者是无法发泡的问题，这样也会对产品的使用效果产生影响，因此，在选择泡沫稳定剂时也需要多加注意。最后，催化剂及稳定剂的选择，也应当结合实际情况合理分析。

二、聚氨酯注浆材料的应用

聚氨酯注浆材料虽然有着防水、堵漏、加固和补强地基的作用，但是在实际应用中市场上的聚氨酯注浆材料可谓是多种多样，其性能和作用各有差异。而本文所研究的产品主要适用于冻水地层的涌水封堵，土质表面层的防护等。在实际应用中，本产品具有较强的亲水性，其密闭性好，堵水率能达到90—95%。同时，由于其具有可塑性能随着地层的变化而变化，不会压裂，产生裂隙，可与地层形成一致的寿命，彻底改变以前做密封的效果，解决了传统施工中施工量大、劳动强度高、易漏水、易压裂、寿命期短等问题，减轻了工人劳动强度，

总之，在工程建设中，聚氨酯注浆材料，可以应用于加固裂隙和不稳定地层；封闭水流入口；密实地层；岩石加固；锚杆的密封。其对于企业经济的发展及社会的进步有着重要的推动作用，在具体的工程建设中要应用该材料则需结合实际生产情况科学合理的选择，这样才能最大限度的发挥相关材料的作用。

参考文献：

[1]王治,田翠,胡浩然,曹晓润.环保高性能聚氨酯灌浆材料的研制[J].河南科学.2016(05)：757-764.

[2]杨绍斌,董伟,周晓谦,徐晓辰.矿用聚氨酯注浆材料阻燃及加固性能研究[J].中国安全科学学报.2012(08)：48-53.

[3]周静.浅谈聚氨酯的结构与性能[J].黑龙江科技信息.2013(32).