溫濕度對聚脲力學(xué)性能的影響研究.pdf

1、聚脲材料，通常需采用專業(yè)設(shè)備噴涂而得，與現(xiàn)場施工有著緊密的聯(lián)系，而我國幅員遼闊，聚脲很可能在不同地域，不同環(huán)境溫濕度下養(yǎng)護(hù)。開展溫、濕度對聚脲力學(xué)性能發(fā)展規(guī)律研究，即可預(yù)測不同環(huán)境溫、濕度養(yǎng)護(hù)條件下，其力學(xué)性能的發(fā)展規(guī)律，這對聚脲施工季節(jié)的選擇及養(yǎng)護(hù)時間的確定具有重要的參考價值。
　　本文以兩種不同的異氰酸酯半預(yù)聚體為基礎(chǔ)，噴涂制備了二種具有不同力學(xué)性能的聚脲：慢體系聚脲(以下簡稱A型聚脲)和快體系聚脲(以下簡稱S型聚脲)，首先測

2、試上述聚脲的拉伸強度、斷裂伸長率及硬度等力學(xué)性能，考察溫濕度對聚脲力學(xué)性能發(fā)展規(guī)律的影響，進(jìn)而采用FTIR法及DSC等方法，考察所試聚脲養(yǎng)護(hù)期間的微觀結(jié)構(gòu)變化規(guī)律。主要研究結(jié)果有：
　　(1)當(dāng)養(yǎng)護(hù)溫度在-20℃～55℃范圍變化時，A型聚脲對環(huán)境溫濕度敏感，其拉伸性能及其發(fā)展速度隨溫濕度的變化有較大的波動：其拉伸強度從10.2MPa發(fā)展至22.76MPa，也即從比拉伸強度標(biāo)準(zhǔn)值(16MPa)低36.3％，上升至超出該標(biāo)準(zhǔn)值42.3

3、％，拉伸強度的發(fā)展速度由最低的0.9％，上升至249.9％；斷裂伸長率則由473.2％，上升至602％，也即從比斷裂伸長率標(biāo)準(zhǔn)值(450％)高5.2％，上升至超出該標(biāo)準(zhǔn)值33.8％，聚脲斷裂伸長率的發(fā)展速度由0.8％，上升至117.1％；其中溫濕度對所試聚脲的硬度影響不大，其變化范圍為邵A85～邵A88；
　　(2)當(dāng)養(yǎng)護(hù)溫度在-20℃～55℃范圍變化時，S型聚脲對環(huán)境溫濕度不敏感，拉伸性能隨溫濕度變化較小，但其力學(xué)性能發(fā)展速度隨

4、溫濕度的變化有明顯的不同：其拉伸強度從15.28MPa，發(fā)展至22.56MPa，也即從比拉伸強度標(biāo)準(zhǔn)值(16MPa)低4.5％，上升至超出該標(biāo)準(zhǔn)值41％，其拉伸強度的發(fā)展速度由最低的1.6％，上升至284.3％；聚脲斷裂伸長率由498.65％上升至570％，也即從比斷裂伸長率標(biāo)準(zhǔn)值(450％)高10.8％，上升為超出該標(biāo)準(zhǔn)值26.7％，斷裂伸長率的發(fā)展速度由1.2％，上升至140.2％；溫濕度對所試聚脲的硬度影響不大，其變化范圍為邵A8

5、6～邵A91；
　　V(3)溫度是影響所試聚脲拉伸性能及其增長規(guī)律的主要因素，在-20℃～55℃的范圍內(nèi)，溫度越高，其拉伸性能發(fā)展速度越快，性能達(dá)到相當(dāng)穩(wěn)定的狀態(tài)所需的時間則越短，拉伸性能則越高(在相同濕度養(yǎng)護(hù)環(huán)境下)；而濕度則是次要因素，同一溫度養(yǎng)護(hù)環(huán)境下時，僅高濕度會一定程度上降低聚脲的拉伸強度，但對拉伸性能的發(fā)展速度影響不大；
　　(4)FTIR研究提示出，所試聚脲分子結(jié)構(gòu)中，仲胺基-NH基本完全氫鍵化，在實驗周期內(nèi)，