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高分子水溶性土固化剂

来源:邵君( 先生,国内国际部经理 ) 发布时间:2017-6-27 16:59:54
本文在以丙烯酸等乙烯基单体为主体经聚合反应合成出了一种新型高分子水溶性土固化剂,并对合成土固化剂的结构与固化性能进行了测试和表征,发现高分子水溶性土固化剂理想的特性粘数的范围在0130-0140dl/g,在此基础上对其固化机理进行了初步探索,其间的更多事实尚需进一步的工作去发现和证实。

用承载板法按(T0135293)的试验步骤进行回弹模量试验。按公式E=πPD(1-μ2)/4L处理试验数据,并附以单位压力与回弹变形(P2L)的关系曲线对L进行修正。

其中:L∈单位压力的回弹变形Πcm;E2回弹模量ΠKPa;p2承载板上的单位压力ΠKPa;D2承载板直径Πcm;μ2土的泊松比,取0135。固化土室内承载比(CBR)试验试料成型按回弹模量试验相同的方法制备。按(TO134293)的试验步骤,泡水2昼夜后进行贯入试验。

按下列公式对试验数据进行处理。P=C3RΠA,L=510mm时,CBR=(PΠ10500)3100,C2量力环校正系数,01778KgΠ0101mm;A2贯入杆面积,2143cm2;R2百分表读数(荷载测力计);p2单位压力ΠKPa]。

同配方对高分子水溶性土固化剂粘度的影响土固化剂的粘度即分子量大小将对固化性能有重要的影响。分子量越小,渗透性越强,但固化能力相对变弱,分子量越高,渗透性变弱,虽粘结强度增大,固化效果也不理想。经对国外同类产品的分析和进一步试验得出理想的特性粘数的范围在0130-014dlΠg。

选择合成合适的粘度对获得高性能固化效果的土固化剂已成为关键环节。为此我们考察了合成工艺对粘度的影响。

引发剂/调聚剂用量对土固化剂样品特性粘数的影响。由其中数据可知,由于引发剂及调聚剂投料量的增大,样品粘度下降即分子量减少。根据自由基聚合原理可知,在聚合体系中,游离基浓度增加,平均聚合度减小,链终止速率加快,链长减小。凡是促使游离基浓度增大的方法,如增加引发剂用量,提高反应温度,都促进平均聚合度下降,直接导致聚合物分子量的减小。



二乙基甲苯二胺(DETDA)是聚氨酯弹性体以及环氧树脂的芳香族二胺固化剂,用于浇注、涂料、RIM及胶黏剂,也是聚氨酯及聚脲弹性体的扩链剂。


事实上在上述聚合反应中游离基向单体转移、向溶剂或调聚剂转移和向大分子转移都是存在的,这也是随着调聚剂投料量的加大试制品分子量下降的原因。

改性单体用量对土固化剂样品特性粘数的影响。由其中数据可知,在改变单体投料比的情况下,随着单体Ⅱ(改性单体)投料量所占比例的增大,流出时间反而减小,也造成合成样品粘度下降即分子量的减少。

对Ⅰ/Ⅱ共聚合体系,一般说,链游离基的活性与共轭体系有关,共轭程度越大则链游离基的稳定性大,活性小。所引入的改性单体具有较高的共轭性,所以Ⅱ链游离基即由于共轭体系的存在而降低其反应活性,随着单体Ⅱ投料量所占比例的增大,限制了共聚物的链增长,聚合度下降,导致共聚物分子量的减小。

合成土固化剂的原始pH较低。可以看到,样品粘度随着pH值的增大而上升。这是由于pH值的增大造成聚合物分子链间的静电引力增加,从而引起样品粘度随之上升,此外,随pH增大,溶液中的水化离子数增加,也将使粘度上升。当pH值大于一定值后,静电引力和水化离子数趋于饱和,粘度增长趋于平缓。以下的固化土力学性能显示合成产品通过pH调整到[η]=0138dlΠg时,固化土性能最优。

固化土力学性能本文从土回弹模量及室内承载比考察了固化土的力学性能。图3为通过pH调整获得的不同土固化剂粘度对回弹模量的影响曲线。试验结果表明,当土固化剂的粘度为[η]=0138dlΠg时,固化土性能最优。合成样品与RT212土固化剂固化性能对比情况。由表中回弹模量和室内承载比数据可知,前者固化性能明显优于后者。

固化土力学性能本文从土回弹模量及室内承载比考察了固化土的力学性能。试验结果表明,当土固化剂的粘度为[η]=0138dlΠg时,固化土性能最优。合成样品与RT212土固化剂固化性能对比情况可知,前者固化性能明显优于后者。成硅氧长链或三维网架。

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