简要说明：牌的新型聚硫氨酯密封胶的性能与应用产品：估价：0.9，规格：电议，产品系列编号：齐全

新型聚硫氨酯密封胶的性能与应用
切缝、封缝是水泥混凝土路面施工的最后环节,其材料质量和施工质量直接影响路面设计功能和使用寿命.目前,我国机场、道路路面工程中应用的接缝封缝材料主要是聚硫和聚氨酯密封胶,美国应用的则主要是硅酮和聚氨酯密封胶.
各种密封胶性能质量、应用效果各异[1-3].硅酮密封胶固化时不起泡,能与混凝土牢固黏结,变形能力强,耐湿热、耐老化,但其耐油性和抗撕裂性差,不耐磨、不耐穿刺,且当胶层厚时完全固化很困难,易产生油状渗析物污染混凝土,价格较贵,我国机场、道路工程应用不多.聚氨酯密封胶强度高,抗撕裂、耐穿刺、耐磨、耐低温、耐油、耐酸碱,且黏结性和抗疲劳性好,但其固化时异氰酸酯端基与空气中的水分反应释放出CO2,使密封胶本体产生气泡甚至裂纹,另外,其固化速度较慢,表面容易发黏,不能长期耐湿热和耐老化.尽管如此,因其价格较低,故机场、道路工程应用较多.聚硫密封胶有较高的黏结强度,优良的抗位移、抗撕裂能力以及良好的耐油、耐水、耐溶剂、耐低温性能,是国际上公认的唯一能在水中保持原性能,并且无毒无污染的理想防水密封材料,因而大量应用于工程中.但是由于聚硫原胶主链中多硫键的不稳定性,聚硫密封胶长期在户外暴露时容易出现老化、变硬和表面龟裂等现象,并且硫化剂MnO2不断向聚硫密封胶弹性体提供氧化性很强的氧原子,在聚硫分子间架起密度很大的氧桥,从而使聚硫密封胶交联密度极大提高,导致其逐渐失去弹性,耐候性和耐紫外线性能下降.
为了保证混凝土路面的质量和使用寿命,有必要针对上述三大密封胶的缺点进行改性,以提高它们的综合性能.目前国内外关于硅酮、聚硫和聚氨酯密封胶的改性研究很活跃[4-7].
笔者在聚氨酯链上引入巯基,研制出了一种兼具聚氨酯、聚硫橡胶结构特征和优点的双组分新型弹性密封材料———聚硫氨酯密封胶(PSUS),然后对其性能和应用效果进行了系统的研究,以为其进一步应用于路面工程提供技术依据.
1·PSUS的研制
PSUS是由基膏、固化剂组成的双组分新型弹性(柔性)密封胶,其中基膏是由自主研发的聚硫氨酯(PSU)液体橡胶为原胶,加入活性填料、增塑剂、缓硫化剂等助剂配制而成;固化剂包含硫化剂、助硫化剂、增塑剂等组分.
PSUS中增塑剂、填充剂等添加剂的含量占60%~78%(质量分数),这势必对原胶大分子产生较强的隔离作用,如果原胶都是线型大分子,那么即使加入较多的硫化剂和助硫化剂,原胶发生交联反应的速度也较慢,难以形成连续的三维空间网络结构.另外,PSUS要有较低的价格,其原胶含量不能太高.为了使原胶含量较低的PSUS能在适当的时间内形成比较完整的连续的三维空间网络结构,并呈现出优良的综合性能,笔者设计了“双阶交联”方案,即在聚硫氨酯液体橡胶合成过程中进行局域交联(为一阶交联),在密封胶硫化过程中再进一步交联(为二阶交联).
在聚硫氨酯液体橡胶的合成过程及PSUS的复配过程中无废水、废气、废渣的排放,绿色环保,符合可持续发展要求.
2·PSUS的性能
我司收集了拟用或在用于机场道面工程的国内外不同厂家生产的10种密封胶产品样品,以比较PSUS密封胶与聚氨酯、聚硫、硅酮密封胶的性能差异.有关性能检验参照GB/T22083—2008《建筑密封胶分级和要求》、GB/T13477—2002《建筑密封材料试验方法》和国外相关标准[8-12]进行,试验采用电子拉力试验机、专配高低温箱、低温制冷和高温加热设备.试验结果见表1.
由表1可知:
(1)3种单组分的硅酮密封胶(1#,2#,3#)的变形能力强,弹性恢复佳,标准条件和浸水条件下定伸黏结性和热压冷拉黏结性甚好,但耐油性差,浸油后体积膨胀150%,定伸破坏,故硅酮密封胶不适用于有燃油泄漏部位的道面接缝密封,但可用在温差大、接缝位移大的严寒地区的机场道面的非燃油泄漏部位的接缝密封.

　　(2)PSUS(4#)的变形能力、弹性恢复性能与硅酮密封胶相当,其标准条件和浸水条件下定伸黏结性和热压冷拉黏结性甚好,且耐油性优于硅酮密封胶,故可用于温差大、接缝位移大的严寒地区机场道面的接缝密封.

　　(3)聚硫密封胶(5#,6#)的高位移变形能力、弹性恢复性比硅酮密封胶稍差,但低位移的弹性恢复性能、定伸黏结性、热压冷拉黏结性尚好,可用在温差小、接缝位移不大的机场道面的接缝密封.

　　(4)4种聚氨酯密封胶均为双组分,其中7#为改性聚氨酯密封胶,不加焦油和沥青,其弹性恢复性、耐油性、耐水性、抗高温性、抗低温性均较好,适用于一般地区机场道面的接缝密封.8#为非焦油、非沥青的聚氨酯密封胶,其低位移的弹性恢复性、定伸黏结性和热压冷拉黏结性较好,但质量损失太大,易收缩,故在温差大、接缝位移大的北方地区的机场道面不宜使用.9#为加焦油的聚氨酯密封胶,10#为加沥青的聚氨酯密封胶,二者的弹性变形能力较小,耐低温性能差,不宜用于机场道面的接缝密封.

　　综上所述,聚硫氨酯密封胶PSUS的综合性能远远优于聚氨酯密封胶,其变形能力、弹性恢复性与硅酮密封胶相当,其标准条件和浸水条件下定伸黏结性和热压冷拉黏结性都很好,而耐油性则远优于硅酮密封胶,因此PSUS是一种综合性能优良的新型密封材料,可优先选用于自然条件恶劣的严寒地区的机场道面的接缝密封.

　　3·PSUS的应用效果分析

　　3.1　接缝密封效果分析

　　近年来,PSUS已应用于我国西北、华北、东北等机场道面的接缝工程中,取得了理想的效果.为了分析对比,笔者调查回访了近年来用聚氨酯、硅酮、聚硫密封胶和PSUS灌缝的26个军、民用机场道面的使用情况,结果见表2.
由表2可知:用PSUS灌缝的5个机场,道面接缝基本上无破坏现象,封缝效果最好,保证了道面的正常运行;进口聚硫密封胶质量较好,但若灌缝深度不够(<6mm),道面接缝也易产生破坏现象;用进口硅酮密封胶灌缝的机场道面,其接缝密封效果较好,但由于进口硅酮价格较高,设计施工单位为降低造价,设计灌缝深度仅5mm,施工时个别部位灌缝深度仅2~3mm,因此仍然发生了破坏现象;用改性非焦油类聚氨酯密封胶灌缝的5个机场道面,接缝破坏现象也较少,但用焦油沥青类聚氨酯密封胶灌缝的8个机场道面,质量较差,破坏现象严重.可见,PSUS明显优于其他密封材料,密封效果优良.

　　3.2　经济效益分析

　　目前,质量较好的改性非焦油类聚氨酯密封胶约24000~25000元/t,按灌缝宽度8mm、深度10mm计算,每延米7~8元.而质量差的焦油沥青类聚氨酯密封胶仅约10000元/t,每延米3~4元,但其防水密封效果不好,封缝质量差,后期维护、修复费用较多,且使用寿命较短,综合性价比一般.进口硅酮密封胶价格较为昂贵,在100000元/t以上,每延米12元以上,其防水密封效果虽很好,但性价比较低.PSUS约40000元/t,每延米9~10元,且施工方便,防水密封效果很好,后期维修少,使用寿命长,性价比最优.由此可见,PSUS经济效益优异.因此,建议在我国路面接缝中大量推广应用PSUS.

　　4·结论

　　1.基于“双阶交联”思路,以自主研发的聚硫氨酯液体橡胶为原胶,加入活性填料、增塑剂、缓硫化剂等助剂,再加入硫化剂、助硫化剂、增塑剂等固化剂,从而研制出了一种兼具聚氨酯、聚硫橡胶结构特征的新型绿色环保高分子材料PSUS.

　　2.PSUS综合了聚氨酯、聚硫密封材料的优点,呈现出强度高,抗撕裂、耐穿刺、黏结性好的优良特性,并具有较高的耐候性和耐紫外线等耐老化性能,完全满足水泥混凝土路面对封缝材料的技术要求.

　　3.与其他密封胶相比,PSUS防水密封效果好,具备优异的综合性能和较高的性价比,能大大提高接缝质量和道面寿命,是机场、公路和城市道路工程接缝密封的理想材料,建议优先推广应用.
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