王雷雨¹，邵曉妹^1,2,3，陳 亮^1,3*，魏 濤¹

（1.長江水利委員會長江科學(xué)院，武漢 430010；2.華中科技大學(xué)材料成形與模具技術(shù)全國重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，武漢 430074；3.武漢長江科創(chuàng)科技發(fā)展有限公司，武漢 430010） 

　　摘要：針對聚氨酯灌漿材料在引調(diào)水隧洞不良地質(zhì)體堵水加固處理中存在造價(jià)較高和力學(xué)強(qiáng)度較低等問題，采用水玻璃對聚氨酯材料改性，制備改性油溶性聚氨酯，研究多苯基多亞甲基多異氰酸酯（PAPI）、水玻璃和催化劑添加量對材料抗壓強(qiáng)度的影響，通過SEM和FI-IR測試，研究改性聚氨酯的結(jié)構(gòu)對性能的影響規(guī)律。結(jié)果表明：PAPI、水玻璃和催化劑添加量對材料強(qiáng)度影響大小順序?yàn)樗Ａ?gt;催化劑>PAPI；當(dāng)m(PAPI):m(水玻璃):m(催化劑A33)=20:20:1時(shí)，試樣的抗壓強(qiáng)度達(dá)到49.5MPa，灌漿材料碎石加固體的抗壓強(qiáng)度達(dá)到16.5MPa，優(yōu)于其他同類產(chǎn)品。進(jìn)一步微觀分析結(jié)果表明：改性后的聚氨酯材料表面均勻，無明顯微裂紋，各部分連接為較好的整體；隨著水玻璃用量的增加，波數(shù)在1050cm-1附近的紅外特征吸收峰逐漸增強(qiáng)，聚合物鏈段中引入了無機(jī)Si-O鍵，該結(jié)構(gòu)提高了聚氨酯的抗壓強(qiáng)度。采用水玻璃改性制備的聚氨酯降低了使用成本，提高了材料力學(xué)強(qiáng)度，有望在引調(diào)水工程隧洞破碎圍巖堵水加固處理中推廣應(yīng)用。 

　　關(guān)鍵詞：引水隧洞；聚氨酯；水玻璃改性；化學(xué)灌漿材料；抗壓強(qiáng)度