在矿山复杂水文地质条件下如何进行快速封堵及动水注浆是注浆领域的技术难题，开发新的化学注浆材料是一个有效的解决途径。通过分析聚氨酯合成反应温度、加料方式、各类助剂、添加剂对比试验，对聚氨酯注浆材料的生产配方进行优化，并确定材料最佳配方。结果表明，以磷酸作为缓凝剂，乙酸乙酯为溶剂，PM-33为催化剂，采用4%纳米二氧化硅改性制得的注浆材料性能较好、遇水膨胀率高、反应过程及产物环保无毒。该研究可为复杂水文地质条件下的注浆工程提供一种新型的单组分水下速凝膨胀聚氨酯注浆材料。