【摘要】：中國的道路建設(shè)的步伐隨著我國隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展一直在迅速擴(kuò)張,從未停下過步伐,水泥混凝土道路在我國道路建設(shè)中始終占據(jù)著主導(dǎo)地位,然而其使用壽命又與填縫材料的好壞息息相關(guān),因此性能優(yōu)良,價(jià)格便宜的路面填縫材料是一個(gè)困擾著世界的難題。目前,國際上發(fā)達(dá)國家應(yīng)用最廣泛的路面填縫材料是硅酮填縫膠,性能優(yōu)良,但造價(jià)太高;我國應(yīng)用最廣泛的填縫膠是聚氨酯填縫膠,性價(jià)比高;但是其交聯(lián)固化基團(tuán)是異氰酸酯基,易與活潑氫反應(yīng),釋放出CO2氣體,造成膠層起泡,影響填縫膠的性能及使用壽命。本研究旨在解決有機(jī)硅改性聚氨酯填縫膠的怕水問題。制備了一種硅羥基封端的新型有機(jī)硅改性聚氨酯填縫膠。同時(shí)制備一種甲氧基封端的超支化聚胺-酯,用來代替甲基三甲氧基硅烷作為交聯(lián)劑,超支化聚合物末端大量的甲氧基基團(tuán)會(huì)使體系更加容易交聯(lián)固化,反應(yīng)時(shí)間快,交聯(lián)固化更徹底。該新型填縫膠反應(yīng)過程中無溶劑,交聯(lián)固化過程中不生成其它產(chǎn)物或氣體。使用時(shí)只需擠出至填縫中即可,操作簡(jiǎn)單,安全環(huán)保,對(duì)環(huán)境無污染。而且其生產(chǎn)成本不高,遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于硅酮膠的造價(jià)。本研究主要由以下幾部分組成:(1)新型有機(jī)硅改性聚氨酯填縫膠的制備先制備異氰酸酯基(NCO)封端的聚氨酯預(yù)聚體,再加入端羥基聚二甲基硅氧烷,得到硅羥基封端的聚氨酯預(yù)聚體,然后加入填料,再加入增塑劑,交聯(lián)劑和催化劑等助劑攪拌混合攪拌均勻,即為新型有機(jī)硅改性聚氨酯填縫膠。(2)新型有機(jī)硅改性聚氨酯填縫膠的性能研究探討兩種聚醚多元醇不同比例時(shí)填縫膠的性能優(yōu)劣;探討端羥基聚二甲基硅氧烷的用量對(duì)填縫膠性能的影響;探討氣相二氧化硅及重質(zhì)碳酸鈣的用量對(duì)填縫膠的性能影響。結(jié)果表明,當(dāng)聚醚2000/3050為13/11時(shí),NCO/OH=2.0,Si-OH/NCO=1.6時(shí),選取聚氨酯預(yù)聚體100份、交聯(lián)劑5-7份、納米碳酸鈣20-40份、氣相二氧化硅6-10份、增塑劑0-4份、催化劑0.010-0.015份時(shí),有機(jī)硅改性聚氨酯填縫膠的性能最優(yōu),其拉伸強(qiáng)度為0.66 MPa,斷裂伸長(zhǎng)率達(dá)到433%,粘結(jié)強(qiáng)度達(dá)到0.48 MPa。(3)超支化聚胺-酯的合成及表征以丙烯酸甲酯和二乙醇胺的產(chǎn)物為AB2單體,以三羥甲基丙烷為核分子,以對(duì)甲苯磺酸為催化劑,反應(yīng)制備G1、G2、G3。并對(duì)產(chǎn)物進(jìn)行IR、羥值、元素分析、分子量分布以及TGA等測(cè)定。結(jié)果表明,制備的超支化聚胺-酯末端含有大量的羥基且熱穩(wěn)定性優(yōu)良,完全可以用于改性。(4)端羥基超支化聚胺-酯的改性用3-異氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷改性端羥基超支化聚胺-酯,得到甲氧基封端的超支化聚胺-酯,對(duì)其進(jìn)行IR、羥值以及TGA的測(cè)定,結(jié)果表明,我們的改性是成功的,說明我們得到了一種末端含有大量甲氧基和少量羥基且熱穩(wěn)定性非常好的超支化聚胺-酯。(5)超支化聚胺-酯替代交聯(lián)劑后填縫膠的性能研究分別用G1、G2、G3三代超支化聚合物替代配方中的交聯(lián)劑,測(cè)試不同含量的性能。結(jié)果表明,當(dāng)G2樣品含量達(dá)到4.5%時(shí),填縫膠性能最優(yōu),其拉伸強(qiáng)度為0.98 MPa,斷裂伸長(zhǎng)率達(dá)到489%,粘結(jié)強(qiáng)度達(dá)到0.68 MPa。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：濟(jì)南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：U416.216

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本文編號(hào)：2456777