高性能聚氨酯水泥砂漿及膠凝特性研究.pdf

1、聚合物水泥基復(fù)合材料因具有水泥基材料廉價(jià)、環(huán)保、耐久和耐水性好以及有機(jī)聚合物防水、柔韌、抗拉強(qiáng)度高和粘結(jié)性強(qiáng)等諸多優(yōu)點(diǎn),近年來在建筑材料領(lǐng)域得到了迅速發(fā)展和廣泛應(yīng)用。目前聚合物改性水泥砂漿的研究主要集中在聚丙烯酸、環(huán)氧樹脂、丁苯乳液等方向上,但用水性聚氨酯改性水泥砂漿的研究在文獻(xiàn)上還很少見到。
　　本論文開展了水性聚氨酯的制備及性能研究;水性聚氨酯/水泥砂漿的制備與力學(xué)性能研究;水性聚氨酯水泥漿體水化反應(yīng)與膠凝特性研究三方面的研究

2、工作。設(shè)計(jì)制備出兩種水溶型、水分散型水性聚氨酯,采用FTIR、H-NMR對(duì)合成的兩種不同類型聚氨酯結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征,研究了反應(yīng)溫度、合成工藝對(duì)水溶性聚氨酯合成反應(yīng)的影響,測(cè)定了水溶性聚氨酯的特性粘數(shù)和水分散性聚氨酯的固含量、表面張力等,考察了水性聚氨酯與水泥砂漿的相溶性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,水溶性聚氨酯能與水泥砂漿任意比例互溶,當(dāng)水溶性聚氨酯摻量為30％時(shí)水泥砂漿停止水化,砂漿抗壓抗折強(qiáng)度幾乎為零;水分散性聚氨酯在砂漿中的最大摻量為8%,當(dāng)摻量超

3、過8%砂漿漿體出現(xiàn)絮凝狀、球狀等不均勻相。
　　選取水性聚氨酯作為水泥砂漿改性劑,制得聚氨酯/水泥砂漿,選取因素水平研究影響聚氨酯/水泥砂漿力學(xué)性能的關(guān)鍵因素(以水泥砂漿彈性模量為評(píng)價(jià)點(diǎn)),通過優(yōu)化分析得最優(yōu)配比為,通過對(duì)比試驗(yàn)研究了不同分子量水溶性聚氨酯/水泥砂漿和水分散性聚氨酯/水泥砂漿的力學(xué)性能。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:水泥砂漿的抗壓、抗折強(qiáng)度隨著水性聚氨酯摻量的增加先增大后減小,當(dāng)聚灰比為0.008時(shí)水性聚氨酯/水泥砂漿的抗壓、抗折

4、強(qiáng)度達(dá)到最大值。相同配方制得的水分散性聚氨酯/水泥砂漿的抗壓、抗折強(qiáng)度較水溶性聚氨酯/水泥砂漿大,水分散性聚氨酯/水泥砂漿的最大抗壓、抗折強(qiáng)度分別為38.6MPa、7.5MPa。
　　研究了水性聚氨酯對(duì)水泥水化反應(yīng)過程水化熱釋放規(guī)律的影響;并通過SEM、XRD、氮吸附等分析方法分別對(duì)水泥水化產(chǎn)物的表面結(jié)構(gòu)形貌、孔徑結(jié)構(gòu)、晶體結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:水性聚氨酯對(duì)水泥水化反應(yīng)有一定的緩凝作用,但是可以使水泥顆粒在漿體中均勻分散,促