路用聚氨酯胶结料的抗紫外老化性能
发布时间：2021-01-30 07:12
路用聚氨酯（PU）胶结料在工程应用中不可避免地会遭受紫外照射的影响。为此,采用紫外老化试验箱模拟自然老化过程,以影响路用性能的拉伸性能和黏弹性（基于温度扫描和频率扫描的动态热力学性能）为评价指标,研究老化下路用PU胶结料性能的演化规律,并通过红外光谱和电子扫描显微镜揭示其老化机理;同时,通过调整PU的组分配比（多元醇/异氰酸酯的质量比为100/80,100/65,分别记为PU-Ⅰ,PU-Ⅱ）,揭示不同异氰酸酯组分含量对PU紫外老化性能的影响规律与机理。试验表明:紫外老化对PU拉伸强度和断裂伸长率的影响主要表现在老化前期,老化中后期性能保持相对稳定甚至有所回升,如PU-Ⅰ的残余强度在老化28d后恢复至98.8%;紫外老化并未明显降低PU的拉伸模量,反而提高了其拉伸模量,如老化28d后PU-Ⅰ的拉伸模量提升了近一倍;紫外老化提高了PU的储能模量和玻璃化转变温度（Tg）,增大了低频区PU的复数模量和黏弹比,降低了中高频区PU的复数模量和黏弹比,特别是PU-Ⅰ。上述PU性能的演化机理主要包括塑化、分子链断裂和物化交联,其中物化交联主要包括较强氢键形成而产生的物理交联、后固化以及水分子与未反应的...
【文章来源】：中国公路学报. 2020,33(10)北大核心
【文章页数】：14 页
【部分图文】：
聚氨酯胶结料的反应机理（OCN-R-NCO为异氰酸酯、HO～～OH为多元醇）
为研究紫外老化对PU细观形貌的影响，试验利用扫描电子显微镜（Scanning Electron Microscopy,SEM）观察了老化期间2种PU试样在老化正面和背面的细观形貌，并与其初始细观形貌进行了对比。2 结果与分析
试验利用肉眼和SEM分别从宏观、细观角度对老化期间2种PU胶结料的外观形貌进行了观察，其老化正面的宏观形貌变化见图6，老化正面和背面的细观形貌变化见图7（因PU-Ⅰ和PU-Ⅱ两种试样的形貌变化类似，仅以PU-Ⅱ为例）。由图6可见，随着老化时间的增加，PU试样老化正面的颜色逐渐由浅变深，两端固定区域的颜色因未受到紫外照射的影响而未发生变化；值得注意的是，PU试样老化背面的颜色亦未发生明显变化。经观察图7所呈现的细观形貌变化，老化8d后PU试样的老化正面即已出现明显的坑洞刻蚀现象，并随着老化时间的增加，试样老化正面逐渐龟裂，其刻蚀程度不断增加。但是，PU试样的老化背面未发生变化，见图7(f）。因此，紫外老化对PU试样外观形貌的影响较大，具体表现为变色、坑洞、龟裂等现象；因此可以推断，紫外老化对PU试样外观形貌的影响主要是由化学变化所引起的，即紫外老化改变了PU试样的化学结构。图7 紫外老化后PU拉伸试样形貌的细观变化
【参考文献】：
期刊论文
[1]高性能聚氨酯透水混合料关键性能研究[J]. 李添帅,陆国阳,王大为,洪斌,谭忆秋,OESER Markus. 中国公路学报. 2019(04)
[2]高分子聚合物混凝土铺装材料的开发及路用性能检测评价[J]. 王荣伟,胡占红,石家磊,李书飞,徐世法,段文志. 筑路机械与施工机械化. 2018(10)
[3]紫外老化作用下无砟轨道灌缝胶粘附性能及微观属性演变规律[J]. 薛恒潇,谭忆秋. 高分子材料科学与工程. 2018(02)
[4]聚氨酯纤维的紫外老化特性及分析[J]. 游革新,蔡斯迪,周序霖,杨波,周秀文. 工程塑料应用. 2017(09)
[5]紫外辐照下透明聚氨酯胶片老化机理[J]. 欧迎春,马晓娜,张延芳,付静,秦瑞祥,马眷荣. 航空材料学报. 2017(01)
[6]聚氨酯碎石透水路面的结构设计与配方调节[J]. 邵洪涛,汪国平. 化工新型材料. 2015(06)
[7]多孔隙聚氨酯碎石混合料强度及路用性能[J]. 王火明,李汝凯,王秀,凌天清,周刚. 中国公路学报. 2014(10)
[8]紫外老化对聚苯乙烯泡沫性能的影响[J]. 姚培培,李琛,肖生苓. 化工学报. 2014(11)
[9]沥青结合料紫外老化机理[J]. 谭忆秋,王佳妮,冯中良,周兴业,徐慧宁. 中国公路学报. 2008(01)
[10]新型桥面粘结材料的制备与性能研究[J]. 吴少鹏,杨朋,邱健. 武汉理工大学学报(交通科学与工程版). 2007(03)
博士论文
[1]聚氨酯基CFRP拉挤板材的耐水碱盐性能研究[D]. 洪斌.哈尔滨工业大学 2018
本文编号：3008486
【文章来源】：中国公路学报. 2020,33(10)北大核心
【文章页数】：14 页
【部分图文】：
聚氨酯胶结料的反应机理（OCN-R-NCO为异氰酸酯、HO～～OH为多元醇）
为研究紫外老化对PU细观形貌的影响，试验利用扫描电子显微镜（Scanning Electron Microscopy,SEM）观察了老化期间2种PU试样在老化正面和背面的细观形貌，并与其初始细观形貌进行了对比。2 结果与分析
试验利用肉眼和SEM分别从宏观、细观角度对老化期间2种PU胶结料的外观形貌进行了观察，其老化正面的宏观形貌变化见图6，老化正面和背面的细观形貌变化见图7（因PU-Ⅰ和PU-Ⅱ两种试样的形貌变化类似，仅以PU-Ⅱ为例）。由图6可见，随着老化时间的增加，PU试样老化正面的颜色逐渐由浅变深，两端固定区域的颜色因未受到紫外照射的影响而未发生变化；值得注意的是，PU试样老化背面的颜色亦未发生明显变化。经观察图7所呈现的细观形貌变化，老化8d后PU试样的老化正面即已出现明显的坑洞刻蚀现象，并随着老化时间的增加，试样老化正面逐渐龟裂，其刻蚀程度不断增加。但是，PU试样的老化背面未发生变化，见图7(f）。因此，紫外老化对PU试样外观形貌的影响较大，具体表现为变色、坑洞、龟裂等现象；因此可以推断，紫外老化对PU试样外观形貌的影响主要是由化学变化所引起的，即紫外老化改变了PU试样的化学结构。图7 紫外老化后PU拉伸试样形貌的细观变化
【参考文献】：
期刊论文
[1]高性能聚氨酯透水混合料关键性能研究[J]. 李添帅,陆国阳,王大为,洪斌,谭忆秋,OESER Markus. 中国公路学报. 2019(04)
[2]高分子聚合物混凝土铺装材料的开发及路用性能检测评价[J]. 王荣伟,胡占红,石家磊,李书飞,徐世法,段文志. 筑路机械与施工机械化. 2018(10)
[3]紫外老化作用下无砟轨道灌缝胶粘附性能及微观属性演变规律[J]. 薛恒潇,谭忆秋. 高分子材料科学与工程. 2018(02)
[4]聚氨酯纤维的紫外老化特性及分析[J]. 游革新,蔡斯迪,周序霖,杨波,周秀文. 工程塑料应用. 2017(09)
[5]紫外辐照下透明聚氨酯胶片老化机理[J]. 欧迎春,马晓娜,张延芳,付静,秦瑞祥,马眷荣. 航空材料学报. 2017(01)
[6]聚氨酯碎石透水路面的结构设计与配方调节[J]. 邵洪涛,汪国平. 化工新型材料. 2015(06)
[7]多孔隙聚氨酯碎石混合料强度及路用性能[J]. 王火明,李汝凯,王秀,凌天清,周刚. 中国公路学报. 2014(10)
[8]紫外老化对聚苯乙烯泡沫性能的影响[J]. 姚培培,李琛,肖生苓. 化工学报. 2014(11)
[9]沥青结合料紫外老化机理[J]. 谭忆秋,王佳妮,冯中良,周兴业,徐慧宁. 中国公路学报. 2008(01)
[10]新型桥面粘结材料的制备与性能研究[J]. 吴少鹏,杨朋,邱健. 武汉理工大学学报(交通科学与工程版). 2007(03)
博士论文
[1]聚氨酯基CFRP拉挤板材的耐水碱盐性能研究[D]. 洪斌.哈尔滨工业大学 2018
本文编号：3008486
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