高鐵用高強度聚氨酯防水塗料配方設計與製備
發布時間:2014-08-09
進行了高鐵用高強度無溶劑聚氨酯
防水塗料配方設計、製備工藝和性能的研究,提出以“單位基團當量”這一概念作為配方設計的依據,並分析了高強度聚氨酯
防水塗料性能與結構的關係。研究結果表明,雙組分聚氨酯
防水塗料配方設計時,A組分的單位基團當量應略大於B組分的單位基團當量;A組分中―NCO/―OH值應遠大於2;聚氨酯預聚體合成中的二異氰酸酯以分步加入為宜,如此能使聚氨酯
防水塗料既有較高的模量,又具有高彈性,最終體現出高強度。
關鍵詞:高強度聚氨酯
防水塗料;配方設計;單位基團當量;製備工藝
中圖分類號:TU56+1.65文獻標識碼:A文章編號:1001-702X(2011)05-0072-04
鐵路線主要由路基、橋梁和隧道組成,由於高鐵、客運專線的運行特點,橋梁占線路比例大幅增加,已超過50%。在橋梁混凝土橋麵設置
防水層,可(ke)以(yi)有(you)效(xiao)阻(zu)隔(ge)水(shui)滲(shen)入(ru)橋(qiao)麵(mian)板(ban)結(jie)構(gou)內(nei),減(jian)緩(huan)混(hun)凝(ning)土(tu)的(de)老(lao)化(hua)及(ji)橋(qiao)麵(mian)板(ban)內(nei)鋼(gang)筋(jin)鏽(xiu)蝕(shi),從(cong)而(er)達(da)到(dao)提(ti)高(gao)混(hun)凝(ning)土(tu)橋(qiao)結(jie)構(gou)耐(nai)久(jiu)性(xing)的(de)目(mu)的(de)。所(suo)以(yi)橋(qiao)麵(mian)防(fang)水(shui)是(shi)混(hun)凝(ning)土(tu)橋(qiao)梁(liang)工(gong)程(cheng)中(zhong)的(de)一(yi)個(ge)重(zhong)要(yao)組(zu)成(cheng)部(bu)分(fen)[1-2]。
本課題是根據鐵道部科技司於2007年4月5日發布的科技基函[2005]101號《客運專線橋梁混凝土橋麵
防水層暫行技術條件》修訂稿的要求,而進行高速鐵路專用高強度聚氨酯
防水塗料的研製。同時提出高強度聚氨酯
防水塗料配方設計的一些基本思路和依據,試圖對行業研究人員的開發研究工作提供參考。
1試驗
1.1主要原料
聚醚220、聚醚3050、聚醚330N,工業級,上海高橋石化公司;甲苯二異氰酸酯、二苯基甲烷二異氰酸酯,工業級,進口;3,3''-二氯-4,4''-二氨基二苯基甲烷(MOCA)、鄰苯二甲酸二丁酯、氯化石蠟、消泡劑,工業級,上海台安工程實業有限公司;辛酸亞錫,工業級,上海諾泰化工有限公司;滑石粉,工業級,上海雙達化工有限公司。
1.2高強度聚氨酯
防水塗料製備工藝
聚氨酯預聚體組分的合成:在四口燒瓶中加入聚醚220、聚醚3050,減壓至-0.09MPa,加熱到(120±2)℃,真空脫水1h。然後降溫至70℃左右,一次或分步加入二異氰酸酯,溫度控製在(83±2)℃,反應2~3h。反應完成後,降溫並真空脫泡30min,出料,即得聚氨酯預聚體,簡稱A組分。
固化劑組分的製備:在四口燒瓶中加入聚醚330N、3,3''-二氯-4,4''-二氨基二苯基甲烷、氯化石蠟、滑石粉,攪拌分散均勻,加熱到(120±2)℃,減壓至-0.09MPa,真空脫水1h。然後降溫,加入鄰苯二甲酸二丁酯、辛酸亞錫、消泡劑,混合分散,待降至室溫後出料,即得固化劑組分,簡稱B組分。
1.3性能測試
拉伸性能、固含量按GB/T19250―2003《聚氨酯
防水塗料》測試;動態力學性能采用DMA2242C動態力學熱分析儀(德國NETZSCH公司)測試。
2結果與討論
2.1設計配方的基本思路與依據
雙組分聚氨酯塗料一般可采用m(A組分)∶m(B組分)為1∶1、1∶2、1∶3等不同配比來進行2個組分的混合。為使A組分的―NCO與B組分的―OH、―NH2dengfanyingjituanjibendengdangliangfanying,yihuoquzuidadejiaolianchengdu,xuanbutongdepeibiyaoqiujisuanbingquedingshengchanpeifang,zhezaishijicaozuozhongyousuobubian,erqieshijishengchanpeifangwangwangshitongguofanweijiaodadepeibishiyanlaihuoqu,feishifeili。ergaoqiangdujuanzhi
防水塗料對於A、B組分的匹配要求更高,得到雙組分配比的設計基準更加重要。