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      高鐵用高強度聚氨酯防水涂料配方設計與制備

      發布時間:2019-12-26 瀏覽次數:162

      進行了高鐵用高強度無溶劑聚氨酯防水涂料配方設計、制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,并分析了高強度聚氨酯防水涂料性能與結構的關系。研究結果表明,雙組分聚氨酯防水涂料配方設計時,A組分的單位基團當量應略大于B組分的單位基團當量;A組分中—NCO/—OH值應遠大于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涂料既有較高的模量,又具有高彈性,*終體現出高強度。

      關鍵詞:高強度聚氨酯防水涂料;配方設計;單位基團當量;制備工藝

      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,由于高鐵、客運專線的運行特點,橋梁占線路比例大幅增加,已超過50%。在橋梁混凝土橋面設置防水層,可以有效阻隔水滲入橋面板結構內,減緩混凝土的老化及橋面板內鋼筋銹蝕,從而達到提高混凝土橋結構耐久性的目的。所以橋面防水是混凝土橋梁工程中的一個重要組成部分[1-2]。

      本課題是根據鐵道部科技司于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面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涂料的研制。同時提出高強度聚氨酯防水涂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,上海臺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高強度聚氨酯防水涂料制備工藝

      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。然后降溫至70℃左右,一次或分步加入二異氰酸酯,溫度控制在(83±2)℃,反應2~3h。反應完成后,降溫并真空脫泡30min,出料,即得聚氨酯預聚體,簡稱A組分。

      固化劑組分的制備: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。然后降溫,加入鄰苯二甲酸二丁酯、辛酸亞錫、消泡劑,混合分散,待降至室溫后出料,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《聚氨酯防水涂料》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

      雙組分聚氨酯涂料一般可采用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、—NH2等反應基團基本等當量反應,以獲取*大的交聯程度,需按不同的配比要求計算并確定生產配方,這在實際操作中有所不便,而且實際生產配方往往是通過范圍較大的配比試驗來獲取,費時費力。而高強度聚氨酯防水涂料對于A、B組分的匹配要求,得到雙組分配比的設計基準更加重要。

      為配方設計提供依據,提出一個概念———單位基團當量,其定義為:各組分單位質量中參與反應的基團當量,單位:當量/g。單位基團當量設計計算公式:


      屋面防水構造設計,因要考慮結構變形、溫度變形、干縮變形、震動等影響因素,需對易變形的部位如變形縫、分格縫、屋脊、檐口、天溝、水落口、出入口等關鍵部位設附加增強層。以增強防水層局部抵抗破壞和老化的能力,使整個防水層同步老化。 附加層用材料,可采用與防水層相同材料多作一層或幾層,也可采用其它防水材料予以增強。一般需增設附加增強層的部位,基層形狀較復雜,宜以防水涂料或密封材料涂刷或刮涂為主。 雨水沖刷頻繁、行走磨損嚴重、局部變形較大等容易老化損壞的部位,如天溝、檐溝、檐口、水管口周圍、設備下部及周圍、出入口至設施間的通道,地下建筑和儲水池底板與主墻交接部位,變形縫等處,可作**厚度的涂料增強層或加貼1~2層卷材增強。加做的厚度要視可能產生損害的嚴重程度和大面積采用防水材料檔次來決定。 結構變形發生集中的部位,如板端縫、檐溝與屋面交接處、變形縫、平面與立面交接處的泛水、穿過防水層管道等部位,除要求采取密封材料嵌縫外,還應做增強空鋪層,空鋪的寬度視材料的延伸率和抗拉強度來決定,一般在100~300mm之間選擇。 防水施工 防水施工 大同防水 山西防水 太原防水
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