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引言

具有聚氨酯防水涂料和灌浆堵漏剂作用的预聚体（氰凝），属于PU聚氨酯类，早在1848年伍尔兹（Wurtz）最先发现乙醇和乙基异氰酸酯的反应可制备出氨基甲酸乙酯和1884年亨切尔尔（Hentschel）用伯氨光气化法制备出具有工业价值的聚氨酯材料后，经各国科学家不断努力，使聚氨酯材料得以向人类生活的各个领域迅猛发展，

我国在20世纪五六十年代开始研发化学灌装堵漏材料，比如水玻璃系，铬木素系，丙烯酰胺（丙凝）系、丙烯酸盐、甲凝（甲基丙烯酸甲酯）、环氧树脂和不饱和树脂类都各有千秋，应用效果可以，但由末端含异氰酸酯基的PU预聚体为主剂，加上溶剂、催化剂或缓凝剂、表面活性剂、增塑剂、改性剂等组成的氰凝浆料自1973年研制成功后，其特有的浆液不遇水不凝的稳定性，遇水才进行化学反应的特点，以及快速补强加固，防渗堵漏，气味小，膨胀倍数可达20以上且粘结强度大的特点，给应用带来了方便，PU聚氨酯氰凝浆料分油性和水性，本文所述的是油性氰凝。

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PU

聚氨酯氰凝预聚物的合成

因为氨基甲酸不稳定不能游离存在，虽然氨基甲酸铵可以存在，但其极不稳定性极易遇湿分解，所以聚氨基甲酸酯不能采用氨基甲酸（NH

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COOH）单体直接合成，工业上一般采用多异氰酸酯与羟基化合物聚合的方法取得。

氰凝预聚体是用多异氰酸酯和含活泼氢化合物进行反应而成，例如：芳香族异氰酸酯中的甲苯二异氰酸酯（TDI） 、4，4-′二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI） 、多亚甲基多苯基多异氰酸酯（PAPI）等，此类单体可制备高硬度耐热型的浆料制备；亦可用脂肪族异氰酸酯如六亚甲撑二异氰酸酯（HDI） 、2，2，4-三甲基已二异氰酸酯（TMDI）等，这类单体与含有活泼氢化合物反应活性小，可制备软性弹性固结体，含活泼氢的化合物有端羟基聚酯、端羟基聚醚以及胺类、酸类和酚类等，常用于合成氰凝预聚体的是端羟基聚酯、端羟基聚醚及含不饱和键仲羟基化合物的蓖麻油类。

1.1

预聚体的合成

　　由异氰酸酯与端羟基化合物的预聚体产物为浅黄至棕色透明或半透明的稠状树脂浆料。

1.1.1

原材料的选用

1）异氰酸酯类

    氰凝浆料基本采用货源充裕的甲苯二异氰酸酯（TDI） 、4，4-′二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI） 、多亚甲基多苯基多异氰酸酯（PAPI）等。         

甲苯二异氰酸酯（TDI），相对分子质量： 174.09 ，结构式分为2，4体和2，6体以及纯100%2，4体，因为TDI-2，4反应速率是TDI-2，6体的8.5倍，这是由于TDI-2，4体中4-位的NCO离2-位NCO及-CH3，较远，几乎无位阻，而TDI-2，6体的NCO受邻位-CH3的位阻效应较大，反应活性受到影响，二异氰酸酯的二个NCO基团的活性也不一样，TDI-2，4的4-位NCO的反应活性比2-位大得多，TDI-2，6的二个NCO在对称的位置上，初期反应活性相同，但其中一个NCO参与反应生成氨基甲酸酯基团后，便失去诱导效应，剩下的一个NCO基团活性就下降了，它们活性序为TDI-100＞TDI-80/20＞TDI-65/35，TDI-100因为活性太高在实际生产时不易控制且易暴聚，很少应用，TDI-20/80应用最为普遍，技术规格见表1。

 表1   甲苯二异氰酸酯（TDI）技术规格   

指标

TDI  65/35

TDI  20/80

TDI -100

外观

无色透明至微黄色液状

2-4体含量（%）

65±2

80±2

≥97.5

2-6体含量（%）

35±2

20±2

≤2.5

纯度（%）

≥99.5

5

99.5

凝固点（℃）

  10   mmHg

  760  mmHg

120

246~247

120

246~247

120

246~247

折光指数n

25

1.5666

5663

1.5654

黏度（25℃，厘泊）

~3

~3

~3

密度（g/毫升）

1.22

1.22

1.22

总含氯量（%）

≤0.1

≤0.1

≤....