材料研究学报

作者：曾志鹏, 宋小艳, 孙勇, 宋双林, 陆伟, 贺正龙

单位：1.中煤科工集团沈阳研究院有限公司 煤矿安全技术国家重点实验室 抚顺 1131222.山东科技大学安全与环境工程学院 青岛 2665903.中国水利水电科学研究院 北京 100038

关键词：复合材料,注浆材料,固化过程,聚氨酯,力学性能,微观结构

基金：国家重点研发计划(2018YFC0807900);国家自然科学基金(52004148);山东省自然科学基金(ZR2020QE127);煤矿安全技术国家重点实验室开放基金(2020-KF-23-05)

使用力学测试、扫描电子显微镜、X射线能谱仪和透射/漫反射红外光谱等手段分析了聚氨酯/水玻璃注浆材料在固化过程中的微观结构和宏观力学性能的变化。结果表明：聚氨酯/水玻璃注浆材料的固化具有明显的阶段性，在前7 d注浆材料的抗压强度、断裂韧度和弯曲强度迅速提高，分别达到55.4 MPa、1025.3 MPa·m1/2和29.4 MPa，随后缓慢提高到58 MPa、1220.4 MPa·m1/2和37.4 MPa。注浆材料的宏观力学性能，主要取决于有机相的交联固化程度。注浆材料的固化过程涉及有机相与水玻璃之间持续的水、二氧化碳和热交换，最终形成了由多异氰酸酯与水、聚醚多元醇反应生成的聚脲/聚氨酯和水玻璃凝胶固化后的硅酸盐颗粒组成的聚氨酯/水玻璃复合材料。

来源：2022年第11期

《材料研究学报》期刊编辑部

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