本研究合成的丁基防水嵌縫膠,除了原料聚醚差異導(dǎo)致分子量不同之外,硅氫加成所用的硅烷差異也導(dǎo)致了末端結(jié)構(gòu)不同。分子量為8000的PPU為原料以不同硅烷合成的丁基防水嵌縫膠的核磁共振氫譜圖。
MS密封膠的制備將合成的MS密封膠按照如下連續(xù)步驟制備MS密封膠(以下份數(shù)均為質(zhì)量份):(1)在雙行星式攪拌機(jī)中,加入MS密封膠100份、增塑劑70份、降模劑3份、紫外線吸收劑1份和光穩(wěn)定劑1份,在室溫下攪拌lOmin(分散轉(zhuǎn)速為0、刮刀轉(zhuǎn)速為50r/min);(2)加入碳酸鈣200份、欽白粉10份和觸變劑20份。
硅烷改性聚氨酯密封膠的合成方法之一是雙鍵硅氫化銷(xiāo)售的硅烷改性聚氨酯密封膠就是采用該方法合成的。該方法需要使用貴金屬鉑或者其他重金屬催化劑,這些催化劑殘留在產(chǎn)品中無(wú)法除去,且使用的前體不飽和基團(tuán)封端的高分子量聚醚難以獲得。
通過(guò)紫外老化前后試樣力學(xué)性能變化率來(lái)判斷耐紫外老化的效果,變化率越小,耐紫外性能越好。光穩(wěn)定劑對(duì)紫外老化前后丁基防水嵌縫膠力學(xué)性能變化率的影響見(jiàn)表。
將MS密封膠加人到動(dòng)力混合機(jī)中,升溫至120℃抽真空脫水2h,待釜內(nèi)溫度降至40 0C以下,在氮?dú)獗Wo(hù)下加人質(zhì)量分?jǐn)?shù)0. 1%的催化劑,并在真空條件下混合均勻,最后迅速將物料壓人膠管中。
當(dāng)剪切位移大于丁基防水嵌縫膠膠層厚度時(shí)隨著荷載增加其丁基防水嵌縫膠膠層端部開(kāi)始出現(xiàn)微小裂裂紋尺寸逐漸擴(kuò)大且數(shù)量增直至這些裂紋相互連接并形成貫穿性的破壞紋多最終導(dǎo)致試失效。
為研究硅烷改性聚氨酯密封膠性能,選用性能穩(wěn)定的石材為基材,表面選取機(jī)切面,根據(jù)《非結(jié)構(gòu)承載用石材硅烷改性聚氨酯密封膠》(JC/T989-2016),選用“凸”型試件形式。
評(píng)估MS密封膠的循環(huán)疲勞力學(xué)性能,將試驗(yàn)結(jié)果ASTMD1243規(guī)范中建議的標(biāo)準(zhǔn)模型(12.7mmx12.7mmx50.8mm)所得結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析發(fā)現(xiàn),當(dāng)膠條寬深長(zhǎng)比相同時(shí),較小試件的疲勞現(xiàn)象與標(biāo)準(zhǔn)試件的疲勞現(xiàn)象相似。
對(duì)某MS密封膠進(jìn)行人工加速老化試驗(yàn),研究其老化機(jī)理,溫度、濕度對(duì)老化的影響,采用了FTIR和DMTA分析方法,研究MS密封膠的化學(xué)結(jié)構(gòu)和熱力學(xué)性質(zhì)變化。
關(guān)于水對(duì)丁基防水嵌縫膠的老化作用,指出水會(huì)促使硅氧鍵發(fā)生水解,同時(shí)水也會(huì)促進(jìn)交聯(lián)反應(yīng),禍合熱和紫外光的作用,整體表現(xiàn)為降解占主導(dǎo)地位,交聯(lián)密度下降,拉伸粘結(jié)強(qiáng)度下降。
研究表明硅烷改性聚氨酯密封膠的拉伸粘結(jié)強(qiáng)度和拉伸伸長(zhǎng)率在老化初期會(huì)出現(xiàn)上下波動(dòng),老化后期逐漸減小,拉伸模量在老化初期先降低,老化后期逐漸增大。
對(duì)包含硅烷改性聚氨酯密封膠在內(nèi)的多種硅烷改性聚氨酯密封膠進(jìn)行了老化試驗(yàn)研究,具體試驗(yàn)條件見(jiàn)表。紫外光一熱一水浸是硅烷改性聚氨酯密封膠產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中的檢驗(yàn)方法,在前文提到的多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)中均包含。