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水电是推动全球能源绿色低碳转型的重要抓手和优先领域，抽水蓄能是全球未来灵活调节电源和储能设施的首选[1-3]。水工高压隧洞作为引水发电系统的重要组成部分，在超高水头和不良地质体共同作用下，工程施工中易发生突涌水等重大地质灾害[4-9]。如何采取有效措施快速封堵涌水，成为影响水工隧洞建设的关键问题。研发动水条件下抗分散能力强、性能较好的灌桨材料以封堵隧洞施工中遭遇的突涌水，能有效提高灌浆堵水效果。

目前，灌浆堵水材料一般包括水泥类灌浆材料和聚氨酯、丙烯酸盐、水玻璃（硅溶胶）、环氧树脂等化学灌浆材料。聚氨酯中的异氰酸酯基团（-NCO）遇水发生化学反应，凝胶快、包水量大、发泡率高，尤其适用于高压大流量突涌水治理。近年来，国内外学者在油溶性聚氨酯研发与改性等方面开展了大量研究。针对聚氨酯密度对材料塑性和脆性的影响，高翔、Wei等[10-12]研究了密度处于 0.08～0.50g/cm³ 的聚氨酯抗压强度与疲劳性能，在此基础上，利用扫描电镜分析材料的微观形貌和结构对其性能的影响，结果表明高密度材料泡孔间空隙小于低密度材料，从微观角度解释了聚氨酯弹塑性演变机理。上述研究为基于聚氨酯几何参数建立本构方程拟合材料强度奠定了基础[13-14]。科研工作者采用无机/有机杂化的方式对聚氨酯进行改性，在高聚物链段中引入无机Si-O键，制备出低成本高强度的改性油溶性聚氨酯[15-17]。改性水溶性聚氨酯研究亦有相关报道，如师丽和贾小盼等[18-19]发现在水溶性聚氨酯预聚体制备过程中掺人一定含量的纳米 SiO₂ 有助于提高水溶性聚氨酯的压缩强度，却对凝胶时间、包水性和发泡率等性能产生较大影响。……