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一種聚氨酯混凝土、聚氨酯混凝土成型體及其應(yīng)用的制作方法

文檔序號(hào):42279104發(fā)布日期:2025-06-27 18:11閱讀:5來源:國知局

本發(fā)明屬于聚氨酯材料,具體涉及一種聚氨酯混凝土、聚氨酯混凝土成型體及其應(yīng)用。


背景技術(shù):

1、瀝青路面因其車輛行駛舒適性好、平整度高等優(yōu)點(diǎn),成為目前應(yīng)用最廣泛的路面材料之一,由于路面使用過程中要承受行使車輛荷載的反復(fù)作用,這就要求瀝青路面材料具有足夠的高溫穩(wěn)定性和低溫抗裂性,以及持久耐磨抗滑性能。但是,在實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景中,瀝青路面材料在環(huán)境因素的長(zhǎng)期影響,加之瀝青材料低溫易開裂,高溫易軟化的特性,經(jīng)常出現(xiàn)坑洞、橫縱向裂縫、車轍等病害。

2、聚合物改性瀝青可以有效改善瀝青高溫軟化、低溫開裂的特性,但聚合物與瀝青的相容性以及繁雜的工藝步驟是改性瀝青面臨的難題。目前已經(jīng)有研究人員將研發(fā)的新型聚氨酯混凝土作為路面材料,借助聚氨酯優(yōu)異的力學(xué)性能和與石料的粘接強(qiáng)度,得到高強(qiáng)度高穩(wěn)定性的路面用混凝土。

3、聚氨酯混凝土分為單組分聚氨酯混凝土和雙組分聚氨酯混凝土,單組分聚氨酯混凝土操作簡(jiǎn)便,但施工后固化速度慢,受環(huán)境濕氣影響很大,路面表面的混合料很容易與濕氣接觸并產(chǎn)生固化反應(yīng),內(nèi)部和下層的混合料接觸濕氣所需的時(shí)間很長(zhǎng),難以在短時(shí)間內(nèi)完成固化,影響單組分混合料固化成型及路用性能。

4、為了改善單組分聚氨酯混凝土的固化性能,研究人員嘗試對(duì)聚氨酯組分進(jìn)行優(yōu)化。例如cn111138116a公開了一種聚醚型聚氨酯混凝土材料及其制備方法,包括如下步驟:將確定好用量的聚醚型聚氨酯粘結(jié)劑與礦料采用機(jī)械拌和的方式進(jìn)行拌和,在拌和的過程中添加與聚醚型聚氨酯粘結(jié)劑配套的多官能度噁唑烷類潛伏催化劑,最后將制備好的聚醚型聚氨酯混凝土試件或碾壓成型完畢后的聚醚型聚氨酯鋪裝路面進(jìn)行養(yǎng)生;該方法得到的聚醚型聚氨酯混凝土材料具有良好的路用性能及抗老化能力,但由于需要加入特定的潛伏催化劑,操作不便,經(jīng)濟(jì)性低,且混凝土成型體的強(qiáng)度較低。cn116161899a公開了一種可促進(jìn)固化的聚氨酯混合料及其制備方法,其包括級(jí)配型礦料、聚氨酯和復(fù)合固化材料,復(fù)合固化材料包括多孔材料和固化劑,制備方法如下:對(duì)多孔材料進(jìn)行加熱干燥,再與固化劑混合后進(jìn)行表面干燥,使多孔材料的表面的固化劑揮發(fā)且內(nèi)部存在有固化劑,得到復(fù)合固化材料。盡管復(fù)合固化材料能夠提高聚氨酯混合料的固化程度,但其制備過程復(fù)雜,不適于規(guī)?;瘧?yīng)用;而且,采用該聚氨酯混合料制備混凝土試件時(shí),需要采用微波加熱的方式進(jìn)行養(yǎng)護(hù),施工過程繁瑣,不利于現(xiàn)場(chǎng)施用,且混凝土成型體的強(qiáng)度和耐凍融性能不足。

5、因此,開發(fā)固化速度快、制備方法和施工方式簡(jiǎn)單、固化后強(qiáng)度高、耐凍融性好的聚氨酯混凝土材料,是本領(lǐng)域亟待解決的問題。


技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足,本發(fā)明的目的在于提供一種聚氨酯混凝土、聚氨酯混凝土成型體及其應(yīng)用,通過設(shè)計(jì)特定的固化劑組分,使所述聚氨酯混凝土的固化速度快,施工便利,短時(shí)間內(nèi)即可達(dá)到路面通車的強(qiáng)度要求,且固化后具有高強(qiáng)度、高穩(wěn)定度和優(yōu)異的耐凍融性,具有廣闊的應(yīng)用前景。

2、為達(dá)此目的,本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:

3、第一方面,本發(fā)明提供一種聚氨酯混凝土,所述聚氨酯混凝土包括聚氨酯預(yù)聚體組分、固化劑組分和級(jí)配型礦料組分的組合。

4、所述固化劑組分包括小分子多元醇a和小分子多元醇b的組合;所述小分子多元醇a選自c3-c20脂環(huán)族多元醇、c2-c20脂雜環(huán)族多元醇、c6-c20脂肪族多元醇中的任意一種或至少兩種的組合;所述小分子多元醇b選自c2-c5脂肪族二醇中的任意一種或至少兩種的組合。

5、本發(fā)明設(shè)計(jì)了包含小分子多元醇a和小分子多元醇b的復(fù)配固化劑,通過兩種小分子多元醇的復(fù)配和相互協(xié)同,能夠有效調(diào)控所述聚氨酯混凝土的固化速度,并增強(qiáng)聚氨酯混凝土的層間粘接力,極大提高了混凝土固化成型后的劈裂強(qiáng)度及耐凍融性能。本發(fā)明基于固化劑組分的設(shè)計(jì),使所述聚氨酯混凝土的固化成型速度快,短時(shí)間內(nèi)即可達(dá)到路面通車的強(qiáng)度要求,解決了單組分聚氨酯路面固化速度慢、道路施工造成長(zhǎng)時(shí)間堵塞的問題。同時(shí),所述聚氨酯混凝土的制備方法簡(jiǎn)單,現(xiàn)場(chǎng)施工便利,無需復(fù)雜的工藝,避免了瀝青混合料施工繁瑣的加熱過程,也避免了高溫瀝青揮發(fā)帶來的空氣污染問題。而且,所述聚氨酯混凝土固化成型后具有高劈裂強(qiáng)度、高穩(wěn)定度和優(yōu)異的耐凍融性,是綜合性能優(yōu)良的路面鋪裝材料。

6、以下作為本發(fā)明的優(yōu)選技術(shù)方案,但不作為對(duì)本發(fā)明提供的技術(shù)方案的限制,通過以下優(yōu)選的技術(shù)方案,可以更好的達(dá)到和實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的和有益效果。

7、本發(fā)明中,所述c3-c20脂環(huán)族多元醇可以為c3、c4、c5、c6、c7、c8、c9、c10、c12、c14、c16、c18等的脂環(huán)族多元醇,其分子結(jié)構(gòu)中包括脂環(huán)和至少2個(gè)羥基,所述脂環(huán)示例性地包括但不限于:環(huán)丙烷、環(huán)丁烷、環(huán)戊烷、環(huán)己烷、環(huán)庚烷等。

8、所述c2-c20脂雜環(huán)族多元醇可以為c2、c3、c4、c5、c6、c7、c8、c9、c10、c12、c14、c16、c18等的脂雜環(huán)族多元醇,其分子結(jié)構(gòu)中包括含有至少1個(gè)雜原子的脂雜環(huán)和至少2個(gè)羥基,所述雜原子可以為o、s、n、p等,優(yōu)選o、s、n中的至少一種;所述脂雜環(huán)示例性地包括但不限于:環(huán)氧丙烷、環(huán)氧丁烷、環(huán)氧己烷、四氫吡咯、四氫噻吩、四氫呋喃、嗎啉、二氧六環(huán)、二噻烷、哌嗪等。

9、所述c6-c20脂肪族多元醇可以為c6、c7、c8、c9、c10、c12、c14、c16、c18等的脂肪族多元醇,其分子結(jié)構(gòu)中包括c6-c20的直鏈或支鏈脂肪鏈(烷基鏈)和至少2個(gè)羥基。

10、所述c2-c5脂肪族二醇可以為c2、c3、c4、c5的脂肪族二醇,其分子結(jié)構(gòu)中包括c2-c5的直鏈或支鏈脂肪鏈(烷基鏈)和2個(gè)羥基。

11、優(yōu)選地,所述聚氨酯預(yù)聚體組分的制備原料以質(zhì)量份計(jì)包括如下組分:

12、異氰酸酯?????????????????????????????????5-45份

13、聚醚多元醇???????????????????????????????5-45份

14、稀釋劑???????????????????????????????????10-40份。

15、優(yōu)選地,所述異氰酸酯的質(zhì)量份為5-45份,例如可以為6份、8份、10份、12份、15份、18份、20份、22份、25份、28份、30份、32份、35份、38份、40份、42份或44份,以及上述點(diǎn)值之間的具體點(diǎn)值,限于篇幅及出于簡(jiǎn)明的考慮,本發(fā)明不再窮盡列舉所述范圍包括的具體點(diǎn)值,進(jìn)一步優(yōu)選10-40份。

16、優(yōu)選地,所述聚醚多元醇的質(zhì)量份為5-45份,例如可以為6份、8份、10份、12份、15份、18份、20份、22份、25份、28份、30份、32份、35份、38份、40份、42份或44份,以及上述點(diǎn)值之間的具體點(diǎn)值,限于篇幅及出于簡(jiǎn)明的考慮,本發(fā)明不再窮盡列舉所述范圍包括的具體點(diǎn)值,進(jìn)一步優(yōu)選10-40份。

17、優(yōu)選地,所述稀釋劑的質(zhì)量份為10-40份,例如可以為12份、15份、18份、20份、22份、25份、28份、30份、32份、35份或38份,以及上述點(diǎn)值之間的具體點(diǎn)值,限于篇幅及出于簡(jiǎn)明的考慮,本發(fā)明不再窮盡列舉所述范圍包括的具體點(diǎn)值,進(jìn)一步優(yōu)選11-39份。

18、優(yōu)選地,所述異氰酸酯包括芳香族二異氰酸酯和/或芳香族多異氰酸酯。

19、示例性地,所述芳香族多異氰酸酯可以為芳香族二異氰酸酯改性得到,具體而言,是以芳香族二異氰酸酯為基礎(chǔ),通過自聚反應(yīng)、與多元醇反應(yīng)、與多元胺反應(yīng)等方法改性而成。

20、優(yōu)選地,所述異氰酸酯的官能度≥2,例如官能度為2、3、4、5或6等。

21、優(yōu)選地,所述異氰酸酯包括甲苯二異氰酸酯,4,4'-二苯基二異氰酸酯、二苯基甲烷-4,4'-二異氰酸酯、多苯基多亞甲基二異氰酸酯、聚合mdi中的任意一種或至少兩種的組合。

22、示例性地,所述聚合mdi可以為mdi(二苯基甲烷二異氰酸酯)改性得到,具體而言,是以mdi為基礎(chǔ),通過自聚反應(yīng)、與多元醇反應(yīng)、與多元胺反應(yīng)等方法改性而成。

23、本發(fā)明中,所述異氰酸酯可以為市售產(chǎn)品,示例性地包括但不限于:萬華化學(xué)產(chǎn)品mdi-6001、mdi-100、mdi-50、pm-200、pm-400、pm-700、papi中的任意一種或至少兩種的組合。

24、優(yōu)選地,所述聚醚多元醇的官能度≥2,例如官能度為2、3或4等。

25、優(yōu)選地,所述聚醚多元醇的數(shù)均分子量為600-4000g/mol,例如可以為800g/mol、1000g/mol、1200g/mol、1500g/mol、1800g/mol、2000g/mol、2200g/mol、2500g/mol、2800g/mol、3000g/mol、3200g/mol、3500g/mol或3800g/mol,以及上述點(diǎn)值之間的具體點(diǎn)值,限于篇幅及出于簡(jiǎn)明的考慮,本發(fā)明不再窮盡列舉所述范圍包括的具體點(diǎn)值。

26、優(yōu)選地,所述聚醚多元醇的羥值為100-2000mg?koh/g,例如可以為150mg?koh/g、200mg?koh/g、300mg?koh/g、400mg?koh/g、500mg?koh/g、600mg?koh/g、700mg?koh/g、800mgkoh/g、900mg?koh/g、1000mg?koh/g、1100mg?koh/g、1200mg?koh/g、1300mg?koh/g、1400mgkoh/g、1500mg?koh/g、1600mg?koh/g、1700mg?koh/g、1800mg?koh/g或1900mg?koh/g,以及上述點(diǎn)值之間的具體點(diǎn)值,限于篇幅及出于簡(jiǎn)明的考慮,本發(fā)明不再窮盡列舉所述范圍包括的具體點(diǎn)值。

27、本發(fā)明中,所述聚醚多元醇可以為市售產(chǎn)品,示例性地包括但不限于:萬華化學(xué)產(chǎn)品a210、a310、a303、a304、a305、c2004、c2010、c2020、403a、a648中的任意一種或至少兩種的組合。

28、優(yōu)選地,所述稀釋劑包括碳酸二甲酯、碳酸丙烯酯、乙酸乙酯、大豆油中的任意一種或至少兩種的組合。

29、本發(fā)明中,所述聚氨酯預(yù)聚體組分采用本領(lǐng)域公知的有機(jī)合成方法制備得到。

30、示例性地,所述聚氨酯預(yù)聚體組分的制備方法包括:將異氰酸酯與聚醚多元醇進(jìn)行預(yù)聚反應(yīng),得到預(yù)聚物;將所述預(yù)聚物與稀釋劑混合均勻,得到所述聚氨酯預(yù)聚體組分。

31、優(yōu)選地,所述預(yù)聚反應(yīng)在保護(hù)氣氛中進(jìn)行;所述保護(hù)氣氛優(yōu)選包括氮?dú)夥蘸?或氬氣氛。

32、優(yōu)選地,所述預(yù)聚反應(yīng)的溫度為60-100℃,例如可以為65℃、68℃、70℃、72℃、75℃、78℃、80℃、82℃、85℃、88℃、90℃或95℃,以及上述點(diǎn)值之間的具體點(diǎn)值,限于篇幅及出于簡(jiǎn)明的考慮,本發(fā)明不再窮盡列舉所述范圍包括的具體點(diǎn)值。

33、優(yōu)選地,所述預(yù)聚反應(yīng)的時(shí)間為2-6h,例如可以為2.5h、2.8h、3h、3.2h、3.5h、3.8h、4h、4.2h、4.5h、4.8h、5h或5.5h,以及上述點(diǎn)值之間的具體點(diǎn)值,限于篇幅及出于簡(jiǎn)明的考慮,本發(fā)明不再窮盡列舉所述范圍包括的具體點(diǎn)值。

34、優(yōu)選地,所述聚氨酯預(yù)聚體組分中nco基團(tuán)的質(zhì)量百分含量為10-30%,例如可以為12%、15%、18%、20%、22%、25%或、28%,以及上述點(diǎn)值之間的具體點(diǎn)值,限于篇幅及出于簡(jiǎn)明的考慮,本發(fā)明不再窮盡列舉所述范圍包括的具體點(diǎn)值。

35、優(yōu)選地,所述聚氨酯預(yù)聚體組分中的nco基團(tuán)與固化劑組分中的羥基的摩爾比為1:(0.75-0.9),例如可以為1:0.76、1:0.78、1:0.8、1:0.81、1:0.82、1:0.83、1:0.84、1:0.85或1:0.88等。

36、優(yōu)選地,所述聚氨酯預(yù)聚體組分與固化劑組分的質(zhì)量比為1:(0.01-0.09),例如可以為1:0.02、1:0.03、1:0.04、1:0.05、1:0.06、1:0.07或1:0.08等。

37、優(yōu)選地,所述固化劑組分還包括催化劑。

38、優(yōu)選地,所述固化劑組分以質(zhì)量份計(jì)包括:

39、小分子多元醇a?????????????????????????????50-95份

40、小分子多元醇b?????????????????????????????1-30份

41、催化劑????????????????????????????????????0.01-10份。

42、優(yōu)選地,所述小分子多元醇a的質(zhì)量份為50-95份,例如可以為55份、60份、65份、70份、75份、80份、85份、88份、90份、92份或94份,以及上述點(diǎn)值之間的具體點(diǎn)值,限于篇幅及出于簡(jiǎn)明的考慮,本發(fā)明不再窮盡列舉所述范圍包括的具體點(diǎn)值,進(jìn)一步優(yōu)選70-93份。

43、優(yōu)選地,所述小分子多元醇b的質(zhì)量份為1-30份,例如可以為2份、3份、4份、5份、6份、7份、8份、9份、10份、12份、15份、18份、20份、22份、25份或28份,以及上述點(diǎn)值之間的具體點(diǎn)值,限于篇幅及出于簡(jiǎn)明的考慮,本發(fā)明不再窮盡列舉所述范圍包括的具體點(diǎn)值,進(jìn)一步優(yōu)選2-10份。

44、優(yōu)選地,所述催化劑的質(zhì)量份為0.01-10份,例如可以為0.02份、0.05份、0.08份、0.09份、0.1份、0.2份、0.5份、0.8份、0.9份、1份、1.5份、2份、2.5份、3份、3.5份、4份、4.5份、5份、6份、7份、8份或9份,以及上述點(diǎn)值之間的具體點(diǎn)值,限于篇幅及出于簡(jiǎn)明的考慮,本發(fā)明不再窮盡列舉所述范圍包括的具體點(diǎn)值,進(jìn)一步優(yōu)選0.01-0.15份。

45、優(yōu)選地,所述小分子多元醇a選自c3-c10脂環(huán)族二醇、c2-c10脂雜環(huán)族二醇、c6-c12脂肪族二醇中的任意一種或至少兩種的組合。

46、優(yōu)選地,所述小分子多元醇a包括2,2,4,4-四甲基-1,3-環(huán)丁二醇、2,5-二羥基-1,4-二噻烷、1,8-辛二醇、鳳梨醇中的任意一種或至少兩種的組合。

47、優(yōu)選地,所述小分子多元醇b包括乙二醇、1,4-丁二醇、丙二醇、甲基丙二醇、新戊二醇中的任意一種或至少兩種的組合。

48、優(yōu)選地,以所述小分子多元醇a與小分子多元醇b的總質(zhì)量為100%計(jì),所述小分子多元醇a的質(zhì)量為70-95%,例如可以為72%、75%、78%、80%、82%、85%、88%、90%、92%或94%,以及上述點(diǎn)值之間的具體點(diǎn)值,限于篇幅及出于簡(jiǎn)明的考慮,本發(fā)明不再窮盡列舉所述范圍包括的具體點(diǎn)值,進(jìn)一步優(yōu)選80-92%。

49、作為本發(fā)明的優(yōu)選技術(shù)方案,所述小分子多元醇a在醇類固化劑中的質(zhì)量占比為70-95%,進(jìn)一步優(yōu)選80-92%,其與小分子多元醇b復(fù)配,能夠有效調(diào)控調(diào)控聚氨酯固化速度,縮短固化時(shí)間,增強(qiáng)聚氨酯混凝土的層間粘接力,極大提高了混凝土成型后的劈裂強(qiáng)度及耐凍融性能。如果小分子多元醇a的占比過低、小分子多元醇b過多,則會(huì)使聚氨酯混凝土的固化速度太快,操作時(shí)間不足,不利于現(xiàn)場(chǎng)施工,也會(huì)影響固化物的強(qiáng)度和穩(wěn)定度;如果小分子多元醇b過少、而小分子多元醇a用量過多,則會(huì)使固化速度減慢,混凝土強(qiáng)度不夠,無法滿足通車要求,施工效率低。

50、優(yōu)選地,所述催化劑包括胺類催化劑和/或金屬催化劑。

51、優(yōu)選地,所述胺類催化劑包括三亞乙基二胺、雙(二甲氨基乙基)醚、雙(二甲氨基乙基)乙二醇醚、二甲基環(huán)己胺、n-甲基二環(huán)己胺、五甲基二乙基三胺、五甲基二亞丙基三胺、四甲基乙二胺、四甲基丙二胺、四甲基己二胺、2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚、1,3,5-三(二甲氨基丙基)六氫三嗪、三(二甲氨基丙基)胺、n,n-二甲基芐胺、n,n-二甲基(十六烷基)胺、二甲基乙醇胺、二甲氨基乙氧基乙醇、三甲基羥乙基乙二胺、三甲基羥乙基丙二胺、n,n-雙(二甲胺丙基)異丙醇胺、n,n,n'-三甲基-n'-羥乙基雙氨乙基醚、n-(二甲氨基丙基)二異丙醇胺、四甲基二亞丙基三胺、雙(二甲氨基)-2-丙醇、二乙基乙醇胺、n,n',n'-三(2-羥基丙基)乙二胺、1,4-二甲基哌嗪、1-二甲氨乙基-4-甲基哌嗪、n-甲基-n'-羥乙基哌嗪、n,n-二甲基(4-甲基-1-哌嗪基)乙胺、n-甲基嗎啉、n-乙基嗎啉、雙嗎啉基二乙基醚、n-可可嗎啉、二嗎啉三乙基醚、n-(二甲氨基乙基)嗎啉、4-(2-甲氧乙基)嗎啉、二嗎啉聚氧化乙烯醚、4-丁基嗎啉、1-(4-嗎啉基)-2-丙胺、n-甲基咪唑、1,2-二甲基咪唑、n-2-(羥基丙基)咪唑、n-2-(羥基乙基)咪唑、n-2-(氨丙基)咪唑、1,8-二氮雜環(huán)十一烯、三乙胺中的任意一種或至少兩種的組合。

52、優(yōu)選地,所述金屬催化劑包括二月桂酸二丁基錫、辛酸亞錫、二(十二烷基硫)二丁基錫、二乙酸二丁基錫、二月桂酸二辛基烯、二烷基錫二馬來酸酯、二硫醇二烷基錫、異辛酸鉀、乙酸鉀、油酸鉀、異辛酸鉛、乙酸苯汞、異辛酸鋅、異辛酸鉍、新癸酸鉍、環(huán)烷酸鉍、月桂酸鉍、鈦酸四丁酯、鈦酸四異丙酯中的任意一種或至少兩種的組合。

53、優(yōu)選地,所述級(jí)配型礦料組分包括玄武巖石料。

54、優(yōu)選地,所述級(jí)配型礦料組分以質(zhì)量百分含量計(jì)包括:

55、

56、所述第一礦料的粒徑為d1,d1<2.36mm,例如可以為1mm、1.2mm、1.5mm、1.8mm、2mm、2.2mm或2.3mm,以及上述點(diǎn)值之間的具體點(diǎn)值,限于篇幅及出于簡(jiǎn)明的考慮,本發(fā)明不再窮盡列舉所述范圍包括的具體點(diǎn)值。

57、所述第二礦料的粒徑為d2,2.36mm≤d2<4.75mm,例如d2可以為2.38mm、2.4mm、2.5mm、2.6mm、2.8mm、3mm、3.2mm、3.5mm、3.8mm、4mm、4.2mm、4.5mm或4.7mm,以及上述點(diǎn)值之間的具體點(diǎn)值,限于篇幅及出于簡(jiǎn)明的考慮,本發(fā)明不再窮盡列舉所述范圍包括的具體點(diǎn)值。

58、所述第三礦料的粒徑為d3,4.75mm≤d3<9.5mm,例如d3可以為4.8mm、5mm、5.5mm、6mm、6.5mm、7mm、7.5mm、8mm、8.5mm、9mm或9.2mm,以及上述點(diǎn)值之間的具體點(diǎn)值,限于篇幅及出于簡(jiǎn)明的考慮,本發(fā)明不再窮盡列舉所述范圍包括的具體點(diǎn)值。

59、所述第四礦料的粒徑為d4,d4≥9.5mm,例如d4可以為9.6mm、9.8mm、10mm、11mm、12mm、13mm、14mm或15mm等。

60、優(yōu)選地,所述礦粉的粒徑為500-750μm,例如可以為520μm、530μm、550μm、580μm、600μm、620μm、650μm、680μm、700μm、720μm、740μm或750μm,以及上述點(diǎn)值之間的具體點(diǎn)值,限于篇幅及出于簡(jiǎn)明的考慮,本發(fā)明不再窮盡列舉所述范圍包括的具體點(diǎn)值。

61、優(yōu)選地,所述級(jí)配型礦料組分中礦粉的質(zhì)量百分含量為1-10%,例如可以為1.5%、2%、2.5%、3%、3.5%、4%、4.5%、5%、6%、7%、8%或9%,以及上述點(diǎn)值之間的具體點(diǎn)值,限于篇幅及出于簡(jiǎn)明的考慮,本發(fā)明不再窮盡列舉所述范圍包括的具體點(diǎn)值、

62、優(yōu)選地,所述級(jí)配型礦料組分中第一礦料的質(zhì)量百分含量為25-35%,例如可以為26%、27%、28%、29%、30%、31%、32%、33%或34%,以及上述點(diǎn)值之間的具體點(diǎn)值,限于篇幅及出于簡(jiǎn)明的考慮,本發(fā)明不再窮盡列舉所述范圍包括的具體點(diǎn)值。

63、優(yōu)選地,所述級(jí)配型礦料組分中第二礦料的質(zhì)量百分含量為10-29%,例如可以為12%、15%、18%、20%、22%、25%或28%,,以及上述點(diǎn)值之間的具體點(diǎn)值,限于篇幅及出于簡(jiǎn)明的考慮,本發(fā)明不再窮盡列舉所述范圍包括的具體點(diǎn)值。

64、優(yōu)選地,所述級(jí)配型礦料組分中第三礦料的質(zhì)量百分含量為10-30%,例如可以為12%、15%、18%、20%、22%、25%或28%,,以及上述點(diǎn)值之間的具體點(diǎn)值,限于篇幅及出于簡(jiǎn)明的考慮,本發(fā)明不再窮盡列舉所述范圍包括的具體點(diǎn)值。

65、優(yōu)選地,所述級(jí)配型礦料組分中第四礦料的質(zhì)量百分含量為6-55%,例如可以為8%、10%、12%、15%、18%、20%、22%、25%、28%、30%、32%、35%、38%、40%、42%、45%、48%、50%、52%或54%,,以及上述點(diǎn)值之間的具體點(diǎn)值,限于篇幅及出于簡(jiǎn)明的考慮,本發(fā)明不再窮盡列舉所述范圍包括的具體點(diǎn)值。

66、優(yōu)選地,所述級(jí)配型礦料組分與聚氨酯預(yù)聚體組分的質(zhì)量比為(9-2000):1,例如可以為10:1、20:1、30:1、40:1、50:1、60:1、70:1、80:1、90:1、100:1、150:1、200:1、250:1、300:1、350:1、400:1、450:1、500:1、600:1、700:1、800:1、900:1、1000:1、1200:1、1500:1、1800:1或1900:1等,進(jìn)一步優(yōu)選(10-500):1。

67、在一個(gè)優(yōu)選技術(shù)方案中,所述聚氨酯混凝土包括聚氨酯預(yù)聚體組分、固化劑組分和級(jí)配型礦料組分的組合,所述聚氨酯預(yù)聚體組分、固化劑組分和級(jí)配型礦料組分的質(zhì)量比為1:(0.01-0.09):(9-1000);

68、所述聚氨酯預(yù)聚體組分的制備原料以質(zhì)量份計(jì)包括:

69、異氰酸酯???????????????????????????????????5-45份

70、聚醚多元醇?????????????????????????????????5-45份

71、稀釋劑?????????????????????????????????????10-40份;

72、所述固化劑組分以質(zhì)量份計(jì)包括:

73、小分子多元醇a?????????????????????????????50-95份

74、小分子多元醇b?????????????????????????????1-30份

75、催化劑????????????????????????????????????0.01-10份;

76、所述級(jí)配型礦料組分以質(zhì)量百分含量計(jì)包括:

77、

78、d1、d2、d3、d4分別表示第一礦料、第二礦料、第三礦料、第四礦料的粒徑。

79、示例性地,所述聚氨酯混凝土的制備方法包括:

80、提供聚氨酯預(yù)聚體組分:將異氰酸酯與聚醚多元醇進(jìn)行預(yù)聚反應(yīng),得到預(yù)聚物;將所述預(yù)聚物與稀釋劑混合均勻,得到所述聚氨酯預(yù)聚體組分。

81、提供固化劑組分:將小分子多元醇a、小分子多元醇b和催化劑混合均勻,得到所述固化劑組分。

82、提供級(jí)配型礦料組分:將礦粉、第一礦料、第二礦料、第三礦料和第四礦料混合均勻,得到所述級(jí)配型礦料組分。

83、優(yōu)選地,所述固化劑組分的制備方法包括:先將小分子多元醇a和小分子多元醇b進(jìn)行第一段混合,然后加入催化劑進(jìn)行第二段混合,得到所述固化劑組分。

84、優(yōu)選地,所述第一段混合、第二段混合各自獨(dú)立地在攪拌條件下進(jìn)行。

85、優(yōu)選地,所述第一段混合、第二段混合的溫度各自獨(dú)立地為40-60℃,例如可以為42℃、45℃、48℃、50℃、52℃、55℃或58℃,以及上述點(diǎn)值之間的具體點(diǎn)值,限于篇幅及出于簡(jiǎn)明的考慮,本發(fā)明不再窮盡列舉所述范圍包括的具體點(diǎn)值。

86、優(yōu)選地,所述第一段混合的時(shí)間為10-90min,例如可以為20min、25min、30min、35min、40min、45min、50min、55min、60min、65min、70min、75min、80min或85min,以及上述點(diǎn)值之間的具體點(diǎn)值,限于篇幅及出于簡(jiǎn)明的考慮,本發(fā)明不再窮盡列舉所述范圍包括的具體點(diǎn)值。

87、優(yōu)選地,所述第二段混合的時(shí)間為5-40min,例如可以為10min、15min、20min、25min、30min或35min,以及上述點(diǎn)值之間的具體點(diǎn)值,限于篇幅及出于簡(jiǎn)明的考慮,本發(fā)明不再窮盡列舉所述范圍包括的具體點(diǎn)值。

88、第二方面,本發(fā)明提供一種聚氨酯混凝土成型體,所述聚氨酯混凝土成型體通過如第一方面所述的聚氨酯混凝土制備得到。

89、第二方面,本發(fā)明提供一種如第二方面所述的聚氨酯混凝土成型體的制備方法,所述制備方法包括:

90、將聚氨酯預(yù)聚體組分和級(jí)配型礦料組分混合均勻后進(jìn)行第一養(yǎng)護(hù),得到混合料;

91、將所述混合料與固化劑組分混合均勻,在模具中壓實(shí)成型后進(jìn)行第二養(yǎng)護(hù),得到所述聚氨酯混凝土結(jié)構(gòu)。

92、優(yōu)選地,所述第一養(yǎng)護(hù)的溫度為15-40℃,例如可以為16℃、18℃、20℃、22℃、25℃、26℃、28℃、30℃、32℃、35℃、36℃或38℃,以及上述點(diǎn)值之間的具體點(diǎn)值,限于篇幅及出于簡(jiǎn)明的考慮,本發(fā)明不再窮盡列舉所述范圍包括的具體點(diǎn)值,進(jìn)一步優(yōu)選室溫/常溫。

93、優(yōu)選地,所述第一養(yǎng)護(hù)的時(shí)間≥3h,例如可以為3.2h、3.5h、3.8h、4h、4.2h、4.5h、4.8h或5h,以及上述點(diǎn)值之間的具體點(diǎn)值,限于篇幅及出于簡(jiǎn)明的考慮,本發(fā)明不再窮盡列舉所述范圍包括的具體點(diǎn)值;受環(huán)境溫濕度影響,所述第一養(yǎng)護(hù)的時(shí)間進(jìn)一步優(yōu)選3-5h。

94、優(yōu)選地,所述壓實(shí)成型的方法包括:使用馬歇爾擊實(shí)儀對(duì)樣品進(jìn)行雙面擊實(shí)。

95、優(yōu)選地,所述雙面擊實(shí)中每一面的擊實(shí)次數(shù)各自獨(dú)立地為45-75次,例如可以為48次、50次、52次、55次、58次、60次、62次、65次、68次、70次、72次或74次,以及上述點(diǎn)值之間的具體點(diǎn)值,限于篇幅及出于簡(jiǎn)明的考慮,本發(fā)明不再窮盡列舉所述范圍包括的具體點(diǎn)值。

96、優(yōu)選地,所述第二養(yǎng)護(hù)的溫度為20-40℃,例如可以為22℃、25℃、26℃、28℃、30℃、32℃、35℃、36℃或38℃,以及上述點(diǎn)值之間的具體點(diǎn)值,限于篇幅及出于簡(jiǎn)明的考慮,本發(fā)明不再窮盡列舉所述范圍包括的具體點(diǎn)值。

97、優(yōu)選地,所述第二養(yǎng)護(hù)的濕度為60-90%,例如可以為62%、65%、68%、70%、72%、75%、78%、80%、82%、85%或88%,以及上述點(diǎn)值之間的具體點(diǎn)值,限于篇幅及出于簡(jiǎn)明的考慮,本發(fā)明不再窮盡列舉所述范圍包括的具體點(diǎn)值;

98、優(yōu)選地,所述第二養(yǎng)護(hù)的時(shí)間為≤5h,例如可以為0.5h、1h、1.5h、2h、2.5h、3h、3.5h、4h、4.5h或4.8h,以及上述點(diǎn)值之間的具體點(diǎn)值,限于篇幅及出于簡(jiǎn)明的考慮,本發(fā)明不再窮盡列舉所述范圍包括的具體點(diǎn)值。

99、第四方面,本發(fā)明提供一種路面鋪裝材料,所述路面鋪裝材料包括如第一方面所述的聚氨酯混凝土、如第二方面所述的聚氨酯混凝土成型體中的至少一種。

100、相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù),本發(fā)明具有以下有益效果:

101、(1)本發(fā)明提供的聚氨酯混凝土中,基于固化劑組分中兩種小分子多元醇的復(fù)配和相互協(xié)同,使所述聚氨酯混凝土具有固化成型速度快、制備方法簡(jiǎn)單、現(xiàn)場(chǎng)施工便利的特點(diǎn),短時(shí)間內(nèi)即可達(dá)到路面通車的強(qiáng)度要求。所述聚氨酯混凝土固化成型后具有高劈裂強(qiáng)度、高穩(wěn)定度和優(yōu)異的耐凍融性,能夠?qū)崿F(xiàn)室外道路鋪裝快速固化,且固化完成后混凝土的力學(xué)性能優(yōu)異,可用于快速開放交通,避免道路施工造成的長(zhǎng)時(shí)間交通擁堵。

102、(2)本發(fā)明通過固化劑組分的設(shè)計(jì)和優(yōu)化,使所述聚氨酯混凝土的固化時(shí)間短,12h后的凍融劈裂強(qiáng)度≥2.52mpa,馬歇爾穩(wěn)定度≥100kn,短時(shí)間內(nèi)即可達(dá)到路面通車的強(qiáng)度要求,縮短道路施工封閉時(shí)間;聚氨酯混凝土固化24h的凍融劈裂強(qiáng)度≥3.41mpa,馬歇爾穩(wěn)定度≥113kn,膨脹率≤0.92%,兼具快速固化、強(qiáng)度高、穩(wěn)定度高和耐凍融性能優(yōu)異的特點(diǎn),是綜合性能優(yōu)良的路面鋪裝材料。

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