本發(fā)明涉及涂料
技術(shù)領(lǐng)域：
，尤其涉及一種高鐵防水材料。
背景技術(shù)：
：隨著高速鐵路事業(yè)的迅速發(fā)展和對高速鐵路高標(biāo)準(zhǔn)要求，高速鐵路用橋梁和高架橋日益增多。高鐵橋梁中采用的是城市橋梁使用的簡支梁的結(jié)構(gòu)形式,橋梁采用的是鋼筋混凝土材質(zhì)，因此高鐵橋梁中的鋼筋混凝土的負(fù)彎矩和混凝土橋面在受到列車的重復(fù)荷載引起的高速震動、拉伸剪切和巨大沖擊作用,并且受到外部所處環(huán)境的氣候變化帶來溫度和濕度引起的收縮膨脹后,混凝上橋梁會產(chǎn)生一些細(xì)微的裂縫,而這些裂縫雖然不能在短期內(nèi)降低結(jié)構(gòu)的承載能力，但經(jīng)過一定時(shí)期的使用以后勢必在下雨或者橋面有大量積水時(shí)引起橋面出現(xiàn)滲水或者嚴(yán)重時(shí)出現(xiàn)漏水，導(dǎo)致鋼筋的銹蝕，而水也能和混凝土中活性骨質(zhì)和鈣物質(zhì)生成膠體硅鈣睜，這種物質(zhì)會使混凝土膨脹產(chǎn)生新的裂紋從而影響了高速鐵路的長久使用性和安全性?；炷翗蛄悍浪脑O(shè)計(jì)不合理，防水材料在施工中質(zhì)量低劣以及使用中的荷載過都會致使鋼筋混凝土產(chǎn)生裂縫，而混凝土橋梁本身各種反應(yīng)都有可能使混凝土橋梁產(chǎn)生各種各樣的裂縫，如堿集料反應(yīng)、凍融作用、干縮、硫酸鹽作用等。在使用中由于存在這些裂縫，雨水或者橋面積水容易的就進(jìn)入到了混凝土中，從而加重混凝土的凍融損壞，尤其是在北方地區(qū)，冬季經(jīng)常使用的撒鹽化雪方法會使冰鹽水進(jìn)入鋼筋中導(dǎo)致鋼筋腐蝕，減小了鋼筋的承載面積，也就相當(dāng)于降低了橋梁的鋼筋使用率，最終損壞橋梁。高鐵橋梁混凝土橋面防水層是指鋪筑在鐵路軌道板與橋梁混凝土之間的薄層，這層防水層的主要作用是用來以阻擋雨水荷積水分進(jìn)入主梁的混凝土內(nèi)，防止水分銹蝕鋼筋。因此可見防水材料具有雙重的作用一方面起到了隔離水分的用作，另一方面由于具有本身粘性還能通過自身粘結(jié)性能與底層形成一個(gè)整體，增強(qiáng)抵抗外界荷載和變形的能力。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述不足，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種高鐵防水材料。本發(fā)明目的是通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：一種高鐵防水材料，包括A組分和B組分，A組分由下述重量份的原料制備而成：聚醚多元醇98-102份、增塑劑1-10份、4,4'-亞甲基雙(異氰酸苯酯)10-20份、石墨烯/甲烷磺酸溶液4-28份、助劑6-48份；B組分由下述重量份的原料制備而成：端氨基聚醚52-78份、胺類擴(kuò)鏈劑22-38份。優(yōu)選地，所述A組分和B組分的質(zhì)量比為(1-3)：(1-3)。優(yōu)選地，所述的增塑劑為亞磷酸三異辛基酯、癸二酸二辛脂、乙酰檸檬酸三丁酯中一種或多種的混合物。優(yōu)選地，所述的助劑為碳酸鈣、高嶺土、檸檬酸三乙酯中一種或多種的混合物。優(yōu)選地，所述的端氨基聚醚為端氨基聚醚D2000、端氨基聚醚D400、端氨基聚醚T403中一種或多種的混合物。更優(yōu)選地，所述的端氨基聚醚由端氨基聚醚D2000、端氨基聚醚D400、端氨基聚醚T403混合而成，所述端氨基聚醚D2000、端氨基聚醚D400、端氨基聚醚T403的質(zhì)量比為(1-3)：(1-3)：(1-3)。優(yōu)選地，所述的胺類擴(kuò)鏈劑為4,4'-二氨基-3,3'-二氯二苯甲烷、1,3-二氨基甲基環(huán)己烷、二乙基甲苯二胺中一種或多種的混合物。更優(yōu)選地，所述的胺類擴(kuò)鏈劑由4,4'-二氨基-3,3'-二氯二苯甲烷、1,3-二氨基甲基環(huán)己烷、二乙基甲苯二胺混合而成，所述4,4'-二氨基-3,3'-二氯二苯甲烷、1,3-二氨基甲基環(huán)己烷、二乙基甲苯二胺的質(zhì)量比為(1-3)：(1-3)：(1-3)。優(yōu)選地，所述的聚醚多元醇的羥值為20-60mgKOH/g，可以為聚醚DL-2000D、聚醚DL-2000D、聚醚DL-4000D、聚醚MN-3050D中一種或多種組成。本發(fā)明還提供了上述高鐵防水材料的制備方法，包括以下步驟：(1)按配比將聚醚多元醇和增塑劑加入反應(yīng)釜中，將溫度升至95-100℃并減壓至-0.092MPa～-0.096MPa真空脫水60-90分鐘后去除真空，降溫至75-85℃加入4,4'-亞甲基雙(異氰酸苯酯)和石墨烯/甲烷磺酸溶液以轉(zhuǎn)速為300-600轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢?-3小時(shí)，最后加入助劑以轉(zhuǎn)速為300-600轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢?-15分鐘，降溫至55-65℃，過濾，得到A組分；(2)按配比將端氨基聚醚、胺類擴(kuò)鏈劑加入反應(yīng)釜中，將溫度升至105-115℃并減壓至-0.092MPa～-0.096MPa真空脫水1-2小時(shí)后去除真空，然后降溫至55-65℃以轉(zhuǎn)速為300-600轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢?0-20分鐘，降溫至55-65℃，過濾，得到B份；(3)將A組分與B組分?jǐn)嚢杌旌暇鶆蚣吹?。本發(fā)明提供的高鐵防水材料，施工工藝簡單穩(wěn)定，成本低廉，具有優(yōu)異的機(jī)械性性能、防水性、耐侯性，可以應(yīng)用于高鐵的混凝土防護(hù)。具體實(shí)施方式實(shí)施例中各原料介紹：4,4'-亞甲基雙(異氰酸苯酯)，CAS號：101-68-8。聚醚DL-2000D，采用山東藍(lán)星東大化工有限責(zé)任公司提供的牌號為DL-2000D，羥值為36-39mgKOH/g的聚醚多元醇。亞磷酸三異辛基酯，CAS號：117-84-0。檸檬酸三乙酯，CAS號：115-86-6。端氨基聚醚D2000，采用山東利源國盛化工有限公司D2000端氨基聚醚，平均分子質(zhì)量約2000。端氨基聚醚D400，采用山東利源國盛化工有限公司D400端氨基聚醚，平均分子質(zhì)量約400。端氨基聚醚T403，采用山東利源國盛化工有限公司D400端氨基聚醚，平均分子質(zhì)量約440。4,4'-二氨基-3,3'-二氯二苯甲烷，CAS號：101-14-4。1,3-二氨基甲基環(huán)己烷，CAS號：2579-20-6。二乙基甲苯二胺，CAS號：68479-98-1。石墨烯/甲烷磺酸溶液制備：首先將石墨粉(CAS號：7782-42-5)分散在甲烷磺酸(CAS號：75-75-2)中，其中石墨粉與甲烷磺酸的質(zhì)量為1：10，得到混合液；將體系密封，避免與空氣接觸，并將混合液在超聲儀中以超聲分散2小時(shí)，超聲頻率為20KHz；隨后將超聲完成的混合液在3000轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速下離心90分鐘除去未剝離的石墨顆粒；石墨烯在甲烷磺酸中得到分離和改性。得到石墨烯/甲烷磺酸溶液。實(shí)施例1高鐵防水材料，A組分和B組分的質(zhì)量比為1：1。A組分原料(重量份)：聚醚DL-2000D100份、亞磷酸三異辛基酯5份、4,4'-亞甲基雙(異氰酸苯酯)14份、石墨烯/甲烷磺酸溶液10份、檸檬酸三乙酯6份。B組分原料(重量份)：端氨基聚醚66份、胺類擴(kuò)鏈劑30份。所述的端氨基聚醚由端氨基聚醚D2000、端氨基聚醚D400、端氨基聚醚T403按質(zhì)量比為1：1：1攪拌混合均勻得到。所述的胺類擴(kuò)鏈劑由4,4'-二氨基-3,3'-二氯二苯甲烷、1,3-二氨基甲基環(huán)己烷、二乙基甲苯二胺按質(zhì)量比為1：1：1攪拌混合均勻得到。高鐵防水材料的制備：(1)按配比將聚醚DL-2000D和亞磷酸三異辛基酯加入反應(yīng)釜中，將溫度升至98℃并減壓至-0.095MPa真空脫水70分鐘后去除真空，降溫至80℃，加入4,4'-亞甲基雙(異氰酸苯酯)和石墨烯/甲烷磺酸溶液，保持溫度為80℃，以轉(zhuǎn)速為400轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢?.5小時(shí)，最后加入檸檬酸三乙酯以轉(zhuǎn)速為400轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢?0分鐘，降溫至60℃，然后用120目鐵網(wǎng)過濾，得到A組分；(2)按配比將端氨基聚醚、胺類擴(kuò)鏈劑加入反應(yīng)釜中，將溫度升至110℃并減壓至-0.094MPa真空脫水1.5小時(shí)后去除真空，然后降溫至60℃并保持溫度為60℃以轉(zhuǎn)速為400轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢?5分鐘，降溫至60℃，然后用120目銅網(wǎng)過濾，得到B份；(3)將A組分與B組分?jǐn)嚢杌旌暇鶆?。得到?shí)施例1的高鐵防水材料。實(shí)施例2與實(shí)施例1基本相同，區(qū)別僅在于：所述的端氨基聚醚由端氨基聚醚D400、端氨基聚醚T403按質(zhì)量比為1：1攪拌混合均勻得到。。得到實(shí)施例2的高鐵防水材料。實(shí)施例3與實(shí)施例1基本相同，區(qū)別僅在于：所述的端氨基聚醚由端氨基聚醚D2000、端氨基聚醚T403按質(zhì)量比為1：1攪拌混合均勻得到。。得到實(shí)施例3的高鐵防水材料。實(shí)施例4與實(shí)施例1基本相同，區(qū)別僅在于：所述的端氨基聚醚由端氨基聚醚D2000、端氨基聚醚D400按質(zhì)量比為1：1攪拌混合均勻得到。。得到實(shí)施例4的高鐵防水材料。實(shí)施例5與實(shí)施例1基本相同，區(qū)別僅在于：所述的胺類擴(kuò)鏈劑由1,3-二氨基甲基環(huán)己烷、二乙基甲苯二胺按質(zhì)量比為1：1攪拌混合均勻得到。得到實(shí)施例5的高鐵防水材料。實(shí)施例6與實(shí)施例1基本相同，區(qū)別僅在于：所述的胺類擴(kuò)鏈劑由4,4'-二氨基-3,3'-二氯二苯甲烷、二乙基甲苯二胺按質(zhì)量比為1：1攪拌混合均勻得到。得到實(shí)施例6的高鐵防水材料。實(shí)施例7與實(shí)施例1基本相同，區(qū)別僅在于：所述的胺類擴(kuò)鏈劑由4,4'-二氨基-3,3'-二氯二苯甲烷、1,3-二氨基甲基環(huán)己烷按質(zhì)量比為1：1攪拌混合均勻得到。得到實(shí)施例7的高鐵防水材料。測試?yán)?對實(shí)施例1-7制備得到的高鐵防水材料常規(guī)指標(biāo)進(jìn)行測試。測試方法見表1，具體測試結(jié)果見表2。表1：測試方法和儀器表表2：常規(guī)指標(biāo)測試結(jié)果表比較實(shí)施例1與實(shí)施例2-4，實(shí)施例1(端氨基聚醚D2000、端氨基聚醚D400、端氨基聚醚T403復(fù)配)常規(guī)指標(biāo)明顯優(yōu)于實(shí)施例2-4(端氨基聚醚D2000、端氨基聚醚D400、端氨基聚醚T403中任意二者復(fù)配)。比較實(shí)施例1與實(shí)施例5-7，實(shí)施例1(4,4'-二氨基-3,3'-二氯二苯甲烷、1,3-二氨基甲基環(huán)己烷、二乙基甲苯二胺復(fù)配)常規(guī)指標(biāo)明顯優(yōu)于實(shí)施例5-7(4,4'-二氨基-3,3'-二氯二苯甲烷、1,3-二氨基甲基環(huán)己烷、二乙基甲苯二胺中任意二者復(fù)配)。測試?yán)?對實(shí)施例1-7制備得到的高鐵防水材料的阻燃性能進(jìn)行測試。具體測試結(jié)果見表3。表3：阻燃性能測試表氧指數(shù)LOI值，％實(shí)施例142.6實(shí)施例239.1實(shí)施例338.4實(shí)施例437.2實(shí)施例536.6實(shí)施例635.8實(shí)施例737.1發(fā)明人意外的發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明復(fù)配的端氨基聚醚、胺類擴(kuò)鏈劑對阻燃性能也取得了協(xié)同增效的技術(shù)效果，其具體機(jī)理有待發(fā)明人進(jìn)一步研究。比較實(shí)施例1與實(shí)施例2-4，實(shí)施例1(端氨基聚醚D2000、端氨基聚醚D400、端氨基聚醚T403復(fù)配)阻燃性能明顯優(yōu)于實(shí)施例2-4(端氨基聚醚D2000、端氨基聚醚D400、端氨基聚醚T403中任意二者復(fù)配)；比較實(shí)施例1與實(shí)施例5-7，實(shí)施例1(4,4'-二氨基-3,3'-二氯二苯甲烷、1,3-二氨基甲基環(huán)己烷、二乙基甲苯二胺復(fù)配)阻燃性能明顯優(yōu)于實(shí)施例5-7(4,4'-二氨基-3,3'-二氯二苯甲烷、1,3-二氨基甲基環(huán)己烷、二乙基甲苯二胺中任意二者復(fù)配)。當(dāng)前第1頁1 2 3