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聚氨酯-脲灌缝胶的制备及其粘结研究.pdf
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1、作 者 简 介:丁 聪()男,江 西 南 昌 人,大 学 本 科,助 理 工 程 师,主 要 从 事 公 路 桥 梁 工 程 建 造 工 作。聚氨酯脲灌缝胶的制备及其粘结研究丁聪,陆超(江 西 省 公 路 桥 梁 工 程 有 限 公 司,江 西 南 昌)(江 西 省 交 通 投 资 集 团 有 限 责 任 公 司 项 目 建 设 管 理 公 司 二 公 司,江 西 南 昌)摘要:针 对 现 有 聚 氨 酯 灌 缝 胶 的 粘 结 力 和 耐 久 性 不 足 的 问 题,文 章 采 用 聚 氨 酯 和 聚 脲 粘 合 剂 制备 了 一 种 性 能 优 异 的 聚 氨 酯脲()灌 缝 胶。研 究
2、了 不 同 聚 脲()掺 量 的灌 缝 胶 的 初始 黏 度、凝 胶 时 间、玻 璃 化 转 变 温 度 以 及 拉 伸 性 能 等 灌 缝 胶 固 有 性 能,通 过 不 同 温 度 下 灌 缝 胶 界 面斜 剪 粘 结 强 度 研 究灌 缝 胶 的 粘 结 性 能。结 果 表 明,灌 缝 胶 初 始 粘 度 均 低 于,掺 量 的 增 加 会 降 低 灌 缝 胶 的 粘 度 和 凝 胶 时 间。掺 量 为时,最 低 为,掺 量为时,拉 伸 强 度 和 断 裂 伸 长 率 最 高 分 别 为 和。当含 量 为时 界 面 剪 切强 度 也 分 别 达 到 最 大 值,相 对 于 未 掺 加分
3、别 提 高 了、和。总 体 来 说,聚 氨酯脲 灌 缝 胶 性 能 优 异 且 粘 接 效 果 良 好。关 键 词:沥 青 路 面;灌 缝 胶;聚 氨 酯脲;界 面 剪 切 强 度前言路 面 常 用 灌 浆 材 料 主 要 有 固 粒 类 灌 浆 材 料 和化 学 类 灌 浆 材 料,化 学 类 灌 浆 材 料 具 有 浆 液 稳 定性 优、黏 度 低、流 动 性 好 等 优 点,还 可 避 免 固 粒 类 灌浆 材 料 中 大 颗 粒 无 法 灌 注 细 小 裂 缝 和 颗 粒 胶 浆 界面 薄 弱 等 问 题。此 外,化 学 类 灌 浆 材 料 还 可 依 据 实际 使 用 需 求 添 加
4、 助 剂,调 整 配 方,以 满 足 黏 度、固 化时 间、固 化 强 度 等 需 求。其 中 化 学 类 灌 浆 材 料 主 要有 沥 青 类 灌 缝 胶、环 氧 树 脂 灌 缝 胶、甲 基 丙 烯 酸 甲酯 灌 缝 胶 以 及 聚 氨 酯 灌 缝 胶 等。沥 青 价 格 便 宜但 制 备 和 施 工 过 程 中 的 高 能 耗,且 灌 缝 胶 耐 久 性差,使 用 寿 命 短。环 氧 树 脂 灌 缝 胶 固 化 后 没 有 弹性,而 且 其 固 化 后 在 潮 湿 环 境 中 与 岩 石、沙 土 等 的粘 结 性 较 差。但 是,甲 基 丙 烯 酸 甲 酯 灌 缝 胶 在 固 化过 程 中
5、 收 缩 严 重。的 分 子 结 构 中,柔 性 链 段 的 比 例 约 为,刚 性 链 段 的 比 例 约 为。链 段 中 刚性 相 和 柔 性 相 的 热 不 相 容 性 使出 现 微 相 分 离 现象,即 硬 相 均 匀 分 布 在 软 相 中,这 种 结 构 特 征 使 聚氨 酯 具 有 优 异 的 力 学 和 化 学 性 能。且 聚 氨 酯 灌缝 胶 材 料 环 保,符 合 目 前 绿 色 交 通 主 旨,目 前 被 许多 学 者 和 从 业 人 员 关 注,广 泛 应 用 于 路 面 材 料 领域。然 而,现 有 研 究 表 明,粘 合 剂 也 存 在 一 些 缺点,如 粘 结 力
6、 不 足 以 及 水 损 害 较 厉 害,浸 入 水 中 会逐 渐 降 解,导 致 其 力 学 性 能 下 降,因 此 需 要 对 其 进行 改 性 调 整 性 能。本 文 针 对 目 前 聚 氨 酯 灌 缝 胶 的 粘 结 力 和 耐 久性 不 足 的 问 题,采 用、粘 结 剂 制 备 了 一 种 性能 优 异 的灌 缝 胶。通 过 测 试 不 同掺 量的灌 缝 胶 的 初 始 黏 度、凝 胶 时 间、玻 璃 化 转 变温 度 以 及 拉 伸 性 能,研 究 了掺 量 对灌 缝胶 的 性 能 影 响。通 过 测 定 不 同 温 度 下 灌 缝 胶 界 面斜 剪 粘 结 强 度,研 究灌 缝
7、 胶 的 粘 结 能 力。原 材 料 原 材 料本 文 用 双 组 分粘 结 剂 和粘 结 剂 制 备 聚氨 酯脲()灌 缝 胶。其 中,粘 合 剂 由和组 分 质 量 比 为 配 制 而 成,组 分 为 过 量 多 异 氰酸 酯 与 聚 醚 多 元 醇 反 应 制 备 的 含 异 氰 酸 酯 端 基 的预 聚 物,组 分 为 聚 醚 多 元 醇、增 塑 剂、泡 沫 稳 定 剂、促 进 剂 等。粘 合 剂 由和组 分 质 量 比 为 配 制 而 成,组 分 为 聚 醚 多 元 醇 和 多 异 氰 酸 酯,组分 为 氨 基 聚 醚、胺 扩 链 剂。灌 缝 胶 制 备 工 艺首 先 将的、组 份
8、和的、组 份 按比 例 倒 入 搅 拌 机 中,然 后 加 入和总 质 量 的的 稀 释 剂,下 以 搅 拌至 液 体均 匀 无 分 层 离 析,制 得 的 液 体 即 为灌 缝 胶。灌 缝 胶 固 有 性 能 初 始 黏 度初 始 粘 度 是 灌 封 胶 流 动 性 的 重 要 指 标,低 粘 度可 使 灌 浆 料 在 裂 缝 中 更 好 地 渗 透,从 而 实 现 良 好 的抗 渗 堵 漏 效 果,行 业 标 准 中 规 定 了 聚 氨 酯 灌 浆 料 的粘 度 应。测 定 的 不 同含 量灌 缝 胶 的 初 始 粘 度 见 表。表灌 缝 胶 初 始 粘 度掺 量()粘 度()由 表可 知
9、,随 着掺 量 的 增 大,灌 缝胶 的 初 始 粘 度 先 迅 速 降 低 后 缓 慢 降 低。初 始 粘 度均 不 超 过,说 明灌 缝 胶 对 路 面 裂缝 均 具 有 良 好 的 可 灌 注 性。凝 胶 时 间灌 缝 胶 的 凝 固 时 间 对 粘 接 强 度 有 重 要 影 响,随着 凝 固 时 间 延 长,强 度 形 成 时 间 会 变 长。在 实 际 工程 中,较 长 的 凝 固 时 间 虽 然 可 以 使 浆 液 更 好 地 渗 透入 裂 缝,但 这 会 影 响 交 通 开 放 时 间。表展 示 了 不同含 量灌 缝 胶 的 凝 胶 时 间 测 试 结 果。结 果 表 明,随
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- 关 键 词:
- 聚氨酯 脲灌缝胶 制备 及其 粘结 研究
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