王菲翻唱小红莓哪些歌:单组分聚氨酯密封胶及其应用

来源:百度文库 编辑:中财网 时间:2024/04/20 02:31:43
聚氨酯固化速率快, 对大多数基材粘结性好, 并
且具有良好的耐磨性、抗穿刺性能, 因此聚氨酯类密
封胶在建筑工程、汽车以及其他工业上的应用正不断
增多。本文着重介绍建筑防水密封用单组分聚氨酯
密封胶的生产制造以及应用。
1 单组分聚氨酯密封胶的生产制造
1.1 单组分聚氨酯密封胶生产及固化过程
多元醇与多异氰酸酯在一定温度、合适的催化剂
作用下, 反应生成以多异氰酸酯封端的高分子聚合
物:
端多异氰酸酯聚合物在工业上称为预聚体或基
胶, 将其与合适的填充料、偶联剂、触变剂、稳定剂、浸
润剂、增塑剂、催化剂等多种功能性助剂混合就可制
成单组分聚氨酯密封胶。单组分聚氨酯密封胶在隔
绝空气、一定温度下处于亚稳定状态; 借助机器或手
动胶枪将其注入接缝缝隙中, 在催化剂的作用下与空
气中的水分发生反应而实现化学交联:
在此交联过程中, 2 个异氰酸酯产生1 个二氧化
碳, 并形成一个脲基交联点。上述过程即为未硫化聚
氨酯膏状体( 密封胶) , 经化学自交联后形成聚氨酯硫
化橡胶弹性体。
1.2 单组分聚氨酯生产设备与过程控制
生产过程中需要合成反应釜, 要求反应釜具有自
动真空系统和惰性气体保护系统、自动加料系统、自
动升温系统和自动降温系统、自动检测系统。
在聚氨酯预聚体的合成过程以及产品制造过程
中, 有人将填充物及各种功能性助剂加入其中, 直接
制成密封胶( 膏) 。此工艺称为一步法, 生产效率很低,
能耗高, 产成品率也较低。
较先进的生产工艺是将反应釜中的预聚物输入
到真空高速行星搅拌机中, 并加入相应的催化剂、增
塑剂、填充剂、偶联剂、触变剂等功能性助剂。物料搅
余建平
( 北京森聚柯高分子材料有限公司, 北京100042)
摘要: 介绍了单组分聚氨酯密封胶的生产制造及其应用; 分析
了单组分聚氨酯密封胶在建筑防水工程中目前应用较少的原
因。
关键词: 单组分; 聚氨酯; 密封胶
One component polyur ethane sealant and its application//Yu
Jianping
Abstr act: This paper introduces the process and application of
one component polyurethane sealant and analyses why its application
in building waterproofing is not common.
Key words: one component; polyurethane; sealant
单组分聚氨酯密封胶
及其应用﹡
—NCO+H2O 催化剂
—NH2+CO2↑
—NH2+NCO— —NHCNH—
* 本文为国家科技创新基金项目( 基金号: 06C26231100020) 之一部分。
—————————————————
—OH +NCO—NCO —OCONH—NCO
催化剂, 加热
2008.9 中国建筑防水19
建筑接缝密封与防水
拌过程需要在真空状态并充入惰性保护气体的环境
下进行。物料混合均匀、经检测合格后, 压入料桶, 或
者直接分装。国外许多工厂采用全自动连续法生产,
真空搅拌器采用卧式捏合式推进搅拌, 也有立式搅拌
器, 但其与有机硅真空行星搅拌机有所不同。
2 几种单组分密封材料的应用
2.1 高模量单组分聚氨酯密封胶
按照国际标准ISO 11600 中有关弹性密封胶模
量分级, 以100%拉伸模量23 ℃时大于0.4 MPa 或
- 20 ℃时大于0.6 MPa 为高模量密封胶。在高模量密
封胶中, 有一些用于填充缝隙; 有一些除了填充缝隙
功能外, 还对两面基材有良好的粘结性, 尤其是抗剪
切性能良好, 具有良好的结构粘结性能。如SSG 玻璃
装配系统中, 弹性结构胶用于玻璃在骨架上的粘接并
且具有较高弹性, 能适应玻璃自重以及风压、玻璃撞
击和惯性脱离时等应力所引起的应变。
2.2 低模量单组分聚氨酯密封胶
通常所说的低模量单组分聚氨酯密封胶是按
ISO 11600 所定义的, 以100%拉伸模量在23 ℃时小
于0.4 MPa 或- 20 ℃时小于0.6 MPa 为低模量密封
胶。在产品设计上, 它与通常所说的高模量单组分聚
氨酯密封胶有很大不同, 在国外也只有少数公司能生
产。
在混凝土等多孔性材料中, 水分可以通过孔隙迁
移。在水分向界面迁移的过程中, 碱性物质在界面聚
集, 最后在混凝土接缝等界面处形成相对疏松的石灰
质层。密封胶如果模量过高, 在混凝土接缝变形过程
中, 密封胶容易在混凝土接缝界面上发生粘结破坏,
因为界面的强度低, 而密封胶本体拉伸强度高。如果
密封胶本身拉伸强度很低, 其在接缝扩张、密封胶被
拉伸过程中, 本身强度低于界面粘结强度, 则不会在
界面发生粘结破坏。因此, 在混凝土接缝密封中, 适
宜采用低模量单组分聚氨酯密封胶。另外, 低模量单
组分聚氨酯密封胶在混凝土和其他建材如石材、矿棉
板、保温板、石膏板、铝板等的接缝密封上也具有良好
的应用前景。
2.3 单组分聚氨酯粘合剂
一些单组分聚氨酯膏状体在空气中固化后, 对基
材有很高的粘结性, 但延伸率很低, 低于100%, 通常
在20%~60%(GB/T 528 或DIN 53504) 。此类材料为
单组分聚氨酯粘合剂, 固化后为刚性体, 尽管其有一
定的韧性。这类单组分聚氨酯粘合剂可直接用于各
类相应材料如木材、金属、石材、大多数塑料的刚性固
定粘接。
3 混凝土接缝中底涂料的选用
一般情况下, 有一定弹性模量的纯聚氨酯密封胶
在与基层材料粘接时, 多数厂家建议采用底涂料。因
为在聚氨酯与基层粘接过程中, 基层表面含有吸附的
微量水分( 尽管肉眼无法看见) , 二者会发生化学反应
产生二氧化碳。当二氧化碳在界面聚集时, 界面产生
缺隙, 易于发生粘接界面破坏, 尤其是基层为非多孔
性表面如玻璃、金属、塑料表面时。
对于混凝土表面, 是否用底涂料应视情况而定。
混凝土表面如果非常干燥, 并且结实、密实、无浮灰,
一些低模量聚氨酯密封胶可以不用底涂料。但实际
情况往往是混凝土表面含水率较高、基层较为疏松。
因此, 使用底涂料目的是为了加固界面并增强界面粘
结性, 同时密封水汽。有关底涂料的选用, 可参考表1
的相容性试验结果。
市场上, 通常有底涂料PRIMER 和活化剂Activator
的称谓, 实际上都可以称为打底材料或底涂料。
但活化剂Activator 通常是一类偶联剂, 如硅烷偶联
剂。对于单组分聚氨酯弹性密封胶体系, 用于不同基
材表面应选用相适宜的底涂料, 参见表2。
对于大理石、花岗岩、混凝土地面的接缝, 经常上
人踩踏甚至上车碾压, 为加强界面接合力, 使用底涂
料会大大延长其使用寿命。用于经常上人和上车并
且接缝宽度较大的地方, 密封胶应有较高的耐磨性和
20 CBW 2008.9
建筑接缝密封与防水
基材基层处理
SBS 沥青HM HM C020M 清洗
APP 沥青HM HM HM、C020M 清洗
PVC 管HM HM C020M 找毛、清洗
镀锌钢板C020M+HM C020M C020M 打磨、除锈
阳极氧化铝C020M+HM C020M C020M 打磨、除锈
不锈钢C020M+HM C020M C020M 打磨
白玻璃
C020M+
PRIMER130
C020M+
PRIMER130
C020M 清洗
油墨玻璃
C020M+
PRIMER130
C020M+
PRIMER130
C020M 清洗
木材HM HM C020M 清洗
陶瓷C020M C020M C020M 清洗、打磨
大理石C020M C020M C020M 打磨、找毛
GRP 玻璃钢HM、C020M HM、C020M C020M 打磨、找毛
注: HM和PRIMER130 为专用底涂料, C020M为活化剂。
三种单组分聚氨酯适宜的底涂料
SJK1201 SJK1500 SJK1907
表2 单组分聚氨酯在不同基层上应用时底涂料选用表
( 仅供参考)
抗穿刺性。
4 几点讨论
1) 我国高性能密封胶发展很快, 传统的低弹性恢
复率油膏占用比例逐步减少。在几大类高性能密封
胶中, 硅酮密封胶发展很快, 而聚氨酯密封胶相对较
为缓慢。实际上, 在欧美地区硅酮密封胶和聚氨酯密
封胶用量大致相当, 而在建筑工程中聚氨酯密封胶用
量大于硅酮密封胶用量。日本有其特殊性, 主要采用
MS 密封胶( 即改性硅酮密封胶) 。我国聚氨酯密封胶
发展缓慢, 尤其单组分聚氨酯密封胶相对滞后, 笔者
认为有如下原因:
①生产时硅酮密封胶聚合物可以通用, 生产厂商
只要添置真空行星混和机即可。而聚氨酯制造技术要
求十分高, 没有通用的聚合物, 生产时必须靠生产厂
自身合成预聚体, 并且控制过程十分严格。因此, 单组
分聚氨酯密封胶生产门槛很高, 国内生产企业, 尤其
是能生产建筑用低模量单组分聚氨酯密封胶的极少;
而硅酮胶生产门槛相对较低, 国内有上百个厂家在生
产。
②硅酮胶在门窗上成功地替换了传统的油膏, 我
国近10 年来新型型窗大幅度增加, 这正是硅酮胶的
市场。而聚氨酯的市场主要是在混凝土和多孔性材料
的接缝上。我国在建筑中多数采用整体现场浇筑, 切
割缝隙较少, 不像国外那样大量使用挂板墙, 而挂板
墙的接缝必须用聚氨酯密封。
③在建筑防水工程上, 许多建筑接缝仍在使用油
膏, 而这些接缝恰恰应是单组分聚氨酯密封胶的用武
之地。
④地坪接缝应该使用聚氨酯密封胶, 而相当多的
工程错误地采用了硅酮密封胶, 这其中的原因既有专
业宣传不够、市场没有细分的原因, 也有价格上的因
素: 一些国产硅酮密封胶价格十分低廉, 工程现场人
员过度注重价格, 而忽视了所用密封胶的有效性。
2) 在建筑防水工程中, 阴角缝、伸缩缝、分格缝、
沉降缝、施工缝、裂缝、地坪缝、石材干挂缝隙、管根接
缝、地漏和落水口接缝等应采用聚氨酯密封胶。尤其
是隧道、屋面、卫生间、地下室、市政、高速铁路、高速
公路等的伸缩缝, 应用聚氨酯密封胶, 并且应采用低
模量胶。
混凝土基层
底涂料
PRIMER E
底涂料
PRIMER EW
底涂料
PRIMER HM
活化剂
C020M
含水率小于
5%
+ + + +
含水率5%
~9%
+ + + +
含水率9%
~11%
+ + + -
含水率大于
11%
+ + - -
注:1) 上述相容性试验均以SJK1907 密封胶做粘结剥离试验。2)
“+”表示相容性好或可以; “- ”表示相容性差。
表1 底涂料与不同含水率混凝土基层的相容性
2008.9 中国建筑防水21
建筑接缝密封与防水
0 前言
机场跑道及辅助道面一般由高强度水泥混凝土
铺砌而成, 道面的工艺缝、伸缩缝既是施工的需要, 也
是为了控制板内收缩应力和翘曲应力引起裂缝[1]。国
内机场道面接缝的宽度一般在0.5~1.5 cm, 道肩胀缝
及与已有建筑物相接处的平缝型胀缝的缝宽一般为
2.0~2.5 cm, 有些甚至达3.0~5.0 cm。这些接缝均需用
嵌缝密封胶密封, 否则会因石子嵌入、积水等原因造
成接缝应力应变性能变化而使接缝边缘混凝土损坏。
另外, 雨雪水进入道面下基础, 会造成基础和土体含
水量过大, 降低基础和土体的强度及稳定性, 产生不
均匀沉降和冻胀, 使道面板块断裂、鼓起错台, 或在轮
载的反复作用下出现结构性破损, 影响飞机及地面车
辆行驶的平稳性和安全性。
国内机场跑道接缝密封材料由最早的热熔沥青、
聚氯乙烯胶泥、热熔聚氨酯发展到现在的冷施工聚氨
酯密封胶、聚硫密封胶、改性聚硫密封胶等先进材料,
使机场道面接缝的密封效果和寿命有了很大的提高。
但国内机场跑道接缝密封胶的施工工艺却一直沿用
蔺艳琴, 刘嘉, 曹寿德, 潘广萍
( 北京航空材料研究院, 北京100095)
摘要: 通过对自流平型HM199 室温硫化密封胶灌注工艺性能
的研究, 提出用于机场跑道时密封胶的灌注深度与接缝宽度
的最佳比为1∶2, 灌注深度最小不低于6.4 mm, 最大不超过
12.7 mm, 密封胶顶部与道面的距离宜为3~7 mm。
关键词: 机场跑道; 接缝; 密封胶; 施工
Process design and construction technology of airpor t runway
joint sealant//Lin Yanqin, Liu Jia, Cao Shoude, Pan Guangping
Abstr act: By studying pouring process of self - leveled HM199
room temperature sulfurized sealant, this paper puts forward that
the optimal ratio of pouring depth to joint width of airport runway
sealant is 1∶2, pouring depth should be more than 6.4 mm but
less than 12.7 mm, and the distance between top of sealant and
runway surface is 3~7 mm.
Key words: airport runway; joint; sealant; construction
机场跑道接缝密封材料
工艺设计和施工工艺
3) 在外墙外保温系统中, 保温板之间接缝往往会
发生渗漏, 于是有涂敷腻子的, 有用硅酮或丙烯酸密
封胶的, 等等, 这些都是错误的做法; 要彻底解决外墙
外保温系统的防水问题, 在接缝处采用低模量高弹性
单组分聚氨酯密封胶是根本解决之道。
4) 随着国内优秀的聚氨酯原材料制造商的涌现,
以及设备制造商在工艺技术上的不断改进, 我国单组
分聚氨酯密封胶制造技术以及市场推广必将上一新
的台阶, 为改善建筑工程中细部节点防水和接缝密
封质量发挥作用。