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期刊专利论文

绿色节能保温硬泡聚氨酯板制备及粘接强度与性能测试

来源:互联网2024年05月29日

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来源:粘接

 2024 年 1 月第 51 卷第 1 

摘要

绿。 硬泡聚氨酯板制备陈化时间为 1 440 min 可有效保障其导热系数稳定可靠加工密度宜保持在7. 5 ~ 60 g / m3 以 1∶ 3∶ 紫外线老面积备的硬泡聚氨酯板节能保温和剪切粘接强度性能较好

关键词

粘接面积绿色建筑节能保温硬泡聚氨酯板剪切粘接强度

引言
 
硬泡聚氨酯板是通过起始剂催化剂联合作用在高压喷涂发泡形成的高分子聚合物的可以实现保温防水作用的合成材料[3]。 加广泛和科学地将硬泡聚氨酯板应用在绿色建筑节能保温设计中有必要研究硬泡聚氨酯板的剪切粘接强度性能影响因素。 针对绿色建筑节能保温硬泡聚氨酯板的剪切粘接强度性能对聚氨酯硬泡技术在绿色建筑节能应用中的导热系数粘合强度等性能进行了分析[5] ,研究硬泡聚氨酯板粘接界面的粘接强度[6] 。 以上研究考虑的剪切粘接强度影响因素仅局限于内部未对浸水紫外线老化冻融循环等外部因素进行分析在此研究绿色建筑节能保温硬泡聚氨酯板的制备及剪切粘接强度性能测试
 
1 硬泡聚氨酯板的制备

1. 1 实验原料

制备所需原料聚醚多元醇自制);交联剂丙酮丙烯酰胺苏州金运莱);催化剂新癸酸钾新典化工);防水剂环氧丙烷济南光讯);泡沫稳定剂二甲基环己胺康迪斯化工);发泡剂十二烷基硫酸钠济南润辉);固化剂异氰酸酯山东茂发)。

 

1. 2 聚醚多元醇的制备

按照配方配置聚醚二元醇三元醇与起始剂催化剂共同置入聚合反应釜同时展开搅拌加热操作对反应物料进行抽真空操作。 当反应物料升温至一定情况后终止抽真空操作。 在反应釜中加入一定量的防水剂基于反应温度与压力的控制完成聚合反应针对聚合得到物料展开脱水吸附过滤操作制成聚醚多元醇[7⁃9] 。

 

1. 3 硬泡聚氨酯板的配方及制备

硬泡聚氨酯板配方如表 1 所示

表 1 硬泡聚氨酯板配方

 

 

照表 1 示比例混合各项原料并通过电动搅拌器搅拌至均匀然后将物料倒入模具等待发泡在泡沫完全熟化后对其展开性能测定[10⁃13]。设置 4 粘接面积分别为 50、100、150、200 m2的硬泡聚氨酯板试样用以后续试验

 

2 硬泡聚氨酯板剪切粘接强度性能试验测定

2. 1 实验仪器实验仪器:JB90 - SH / 20030053 型搅拌器佛山南北潮公司准 M1 型天平莱天平配件厂);WSSF - 413 型温度计江苏微开测控公司);FLT. H型聚氨酯高发泡机广东弗雷特公司);HJ/ CQ -80C 型环境试验箱广东鸿骏仪器公司;TH - 8100万能材料试验机卡迪斯测控公司)。

 

2. 2 试验方法及标准

2. 2. 1 硬泡聚氨酯板节能保温性能测试方法及标准

根据国家标准测试泡沫性能过万能试验机测试其力学性能通过环境

试验箱测试其尺寸稳定。 性能指标表 2 所示

表 2 硬泡聚氨酯板的性能指标

 

吸水率依据 HGT 3856—2006 进行测试[14⁃16]  节能保温性能的核心指标之一为导热系数[17⁃18]   知硬泡聚氨酯板导热系数的影响因素较多对其展  开分析

 

熟化时间硬泡聚氨酯板试件达到完全熟化需 要的时间测定标准为 HB 5244—1993。

 

2. 2. 2  硬泡聚氨酯板剪切粘接强度性能测试方法及标准

研究硬泡聚氨酯板剪切粘接强度的影响因素, 分别测试密度聚醚配比粘接面积等因素对硬泡聚  氨酯板剪切粘接强度性能的影响 为了提高测试的  鲁棒性设置了浸水紫外线和冻融循环 种测试  条件

 

冻融循环条件的实验方法对硬泡聚氨酯板试 件进行浸水冷冻以及冻融循环处理设浸水的温度为22 ℃ ,时间为 8 d;冷冻温度为 - 22 ℃ ,时间为 8d[19⁃20];冻融循环共 8 先冷冻 15 h,然后浸水在标准环境下测试浸水冷冻以及冻融循环  后硬泡聚氨酯板试件的拉伸模量与剪切粘接破坏面  积并对比未有任何处理的原始硬泡聚氨酯板试件

 

测试指标剪切粘接强度依据 JC/T 547—2005 进行测试

 

断裂伸长率是粘接强度的测试指标通过万能  试验机测试硬泡聚氨酯板拉伸破坏后的伸长长度 计算其断裂伸长率

 3 结果与讨论

 

3. 1 制备的硬泡聚氨酯板基础性能测试结果

硬泡聚氨酯板的基础性能测试 结 果 如 表 所示

 

由表2、 可知制备的硬泡聚氨酯板基础性 能全部达标可以应用于后续试验

 

3. 2  制备的硬泡聚氨酯板绿色节能保温性 能测试结果

3. 2. 1  陈化时间对导热系数的影响

硬泡聚氨酯板常规条件下的陈化乳白拉丝和 不沾时间分别为 4. 5、11 5、16. 5 s , 硬泡聚氨酯板在 乳化周期达到 15 min 时完成硬化处理 差异陈化 时间对导热系数的影响结果如表 所示

由表 可知硬泡聚氨酯板在陈化时间为 600 ~ 1 440 min 导热系数的增加量具有较大程度的 变化硬泡聚氨酯板的导热系数增量高约 5% , 大于 其他陈化时间的导热系数增加量变化程度 由此可 见硬泡聚氨酯板陈化时间为 1 440 min 导热系 数较高可以达到绿色建筑节能保温要求
 
3. 2. 2 度对导热系数的影响
密度对导热系数影响如表 5 所示

 

 

由表5     31 . 5 g/m  65. 5 g/m过程中其导热系数表现出先下降后提升 又下降的发展趋势且在 57. 5 g/m时达到最高点
 
综上所述将陈化时间设置为1 440 min , 密度 保持在 57. 5 g/m制备的硬泡聚氨酯板为合格 的绿色建筑节能保温硬泡聚氨酯板
 
3. 3  节能保温硬泡聚氨酯板剪切粘接强度 性能测试结果
3. 3. 1  密度对硬泡聚氨酯板剪切粘接强度的影响

在实际应用过程中还要分析密度对硬泡聚氨酯 板剪切粘接强度性能的影响结果如表 所示

 
由表 可知密度对硬泡聚氨酯板的剪切粘接强 度存在影响硬泡聚氨酯板的剪切粘接强度跟随密度 的增加而提升为保证硬泡聚氨酯板的整体性能与质 量结合表 数据加工密度为57. 5 ~60 g/m剪切 粘接强度性能较好
 
3. 3. 2  聚醚配比对硬泡聚氨酯板剪切粘接强度的影响
 测试不同聚醚配比对硬泡聚氨酯板剪切粘接强度性能的影响结果如表 所示

 

 

由表可知随聚醚二元醇配比量的提升硬泡  聚氨酯板的剪切粘接强度减小断裂伸长率增加。 当聚醚二元醇三元醇的配比为 1 ∶ 1、3 ∶ 2硬泡聚  氨酯板的剪切粘接强度与断裂伸长率均较高所以  聚醚二元醇三元醇的配比以 1 ∶ 1、3∶ 2为宜

 

3. 3. 3  粘接面积对硬泡聚氨酯板剪切粘接强度的影响

分析浸水紫外线以及冻融循环 种条件下粘 接面积对硬泡聚氨酯板剪切粘接强度的影响(1) 浸水条件 浸水条件下粘接面积对硬泡 聚氨酯板剪切粘接强度的影响结果如表 所示图片

 
由表可知浸水时间越长相同粘接面积的硬 泡聚氨酯板剪切粘接强度总体呈增高态势断裂伸 长率下降在同一浸水时间粘接面积增加的情况 下硬泡聚氨酯板的剪切粘接强度随粘接面积的增 大而增大断裂伸长率随粘接面积的增大而下降明硬泡聚氨酯板剪切强度基本不受浸水影响
 

(2)紫外线条件 对硬泡聚氨酯板展开紫外线 加速老化试验粘接面积对硬泡聚氨酯板剪切粘接 强度影响的结果如表 所示

来源:粘接

 2024 年 1 月第 51 卷第 1 

摘要

绿。 硬泡聚氨酯板制备陈化时间为 1 440 min 可有效保障其导热系数稳定可靠加工密度宜保持在7. 5 ~ 60 g / m3 以 1∶ 3∶ 紫外线老面积备的硬泡聚氨酯板节能保温和剪切粘接强度性能较好

关键词

粘接面积绿色建筑节能保温硬泡聚氨酯板剪切粘接强度

引言
 
硬泡聚氨酯板是通过起始剂催化剂联合作用在高压喷涂发泡形成的高分子聚合物的可以实现保温防水作用的合成材料[3]。 加广泛和科学地将硬泡聚氨酯板应用在绿色建筑节能保温设计中有必要研究硬泡聚氨酯板的剪切粘接强度性能影响因素。 针对绿色建筑节能保温硬泡聚氨酯板的剪切粘接强度性能对聚氨酯硬泡技术在绿色建筑节能应用中的导热系数粘合强度等性能进行了分析[5] ,研究硬泡聚氨酯板粘接界面的粘接强度[6] 。 以上研究考虑的剪切粘接强度影响因素仅局限于内部未对浸水紫外线老化冻融循环等外部因素进行分析在此研究绿色建筑节能保温硬泡聚氨酯板的制备及剪切粘接强度性能测试
 
1 硬泡聚氨酯板的制备

1. 1 实验原料

制备所需原料聚醚多元醇自制);交联剂丙酮丙烯酰胺苏州金运莱);催化剂新癸酸钾新典化工);防水剂环氧丙烷济南光讯);泡沫稳定剂二甲基环己胺康迪斯化工);发泡剂十二烷基硫酸钠济南润辉);固化剂异氰酸酯山东茂发)。

 

1. 2 聚醚多元醇的制备

按照配方配置聚醚二元醇三元醇与起始剂催化剂共同置入聚合反应釜同时展开搅拌加热操作对反应物料进行抽真空操作。 当反应物料升温至一定情况后终止抽真空操作。 在反应釜中加入一定量的防水剂基于反应温度与压力的控制完成聚合反应针对聚合得到物料展开脱水吸附过滤操作制成聚醚多元醇[7⁃9] 。

 

1. 3 硬泡聚氨酯板的配方及制备

硬泡聚氨酯板配方如表 1 所示

表 1 硬泡聚氨酯板配方

 

绿色节能保温硬泡聚氨酯板制备及粘接强度与性能测试

 

照表 1 示比例混合各项原料并通过电动搅拌器搅拌至均匀然后将物料倒入模具等待发泡在泡沫完全熟化后对其展开性能测定[10⁃13]。设置 4 粘接面积分别为 50、100、150、200 m2的硬泡聚氨酯板试样用以后续试验

 

2 硬泡聚氨酯板剪切粘接强度性能试验测定

2. 1 实验仪器实验仪器:JB90 - SH / 20030053 型搅拌器佛山南北潮公司准 M1 型天平莱天平配件厂);WSSF - 413 型温度计江苏微开测控公司);FLT. H型聚氨酯高发泡机广东弗雷特公司);HJ/ CQ -80C 型环境试验箱广东鸿骏仪器公司;TH - 8100万能材料试验机卡迪斯测控公司)。

 

2. 2 试验方法及标准

2. 2. 1 硬泡聚氨酯板节能保温性能测试方法及标准

根据国家标准测试泡沫性能过万能试验机测试其力学性能通过环境

试验箱测试其尺寸稳定。 性能指标表 2 所示

表 2 硬泡聚氨酯板的性能指标

 

绿色节能保温硬泡聚氨酯板制备及粘接强度与性能测试

 

吸水率依据 HGT 3856—2006 进行测试[14⁃16]  节能保温性能的核心指标之一为导热系数[17⁃18]   知硬泡聚氨酯板导热系数的影响因素较多对其展  开分析

 

熟化时间硬泡聚氨酯板试件达到完全熟化需 要的时间测定标准为 HB 5244—1993。

 

2. 2. 2  硬泡聚氨酯板剪切粘接强度性能测试方法及标准

研究硬泡聚氨酯板剪切粘接强度的影响因素, 分别测试密度聚醚配比粘接面积等因素对硬泡聚  氨酯板剪切粘接强度性能的影响 为了提高测试的  鲁棒性设置了浸水紫外线和冻融循环 种测试  条件

 

冻融循环条件的实验方法对硬泡聚氨酯板试 件进行浸水冷冻以及冻融循环处理设浸水的温度为22 ℃ ,时间为 8 d;冷冻温度为 - 22 ℃ ,时间为 8d[19⁃20];冻融循环共 8 先冷冻 15 h,然后浸水在标准环境下测试浸水冷冻以及冻融循环  后硬泡聚氨酯板试件的拉伸模量与剪切粘接破坏面  积并对比未有任何处理的原始硬泡聚氨酯板试件

 

测试指标剪切粘接强度依据 JC/T 547—2005 进行测试

 

断裂伸长率是粘接强度的测试指标通过万能  试验机测试硬泡聚氨酯板拉伸破坏后的伸长长度 计算其断裂伸长率

 3 结果与讨论

 

3. 1 制备的硬泡聚氨酯板基础性能测试结果
硬泡聚氨酯板的基础性能测试 结 果 如 表 所示
 

图片

 

由表2、 可知制备的硬泡聚氨酯板基础性 能全部达标可以应用于后续试验

 

3. 2  制备的硬泡聚氨酯板绿色节能保温性 能测试结果

3. 2. 1  陈化时间对导热系数的影响

硬泡聚氨酯板常规条件下的陈化乳白拉丝和 不沾时间分别为 4. 5、11 5、16. 5 s , 硬泡聚氨酯板在 乳化周期达到 15 min 时完成硬化处理 差异陈化 时间对导热系数的影响结果如表 所示

 

图片

 

由表 可知硬泡聚氨酯板在陈化时间为 600 ~ 1 440 min 导热系数的增加量具有较大程度的 变化硬泡聚氨酯板的导热系数增量高约 5% , 大于 其他陈化时间的导热系数增加量变化程度 由此可 见硬泡聚氨酯板陈化时间为 1 440 min 导热系 数较高可以达到绿色建筑节能保温要求
 
3. 2. 2 度对导热系数的影响
密度对导热系数影响如表 5 所示
 

图片

 

由表5     31 . 5 g/m  65. 5 g/m过程中其导热系数表现出先下降后提升 又下降的发展趋势且在 57. 5 g/m时达到最高点
 
综上所述将陈化时间设置为1 440 min , 密度 保持在 57. 5 g/m制备的硬泡聚氨酯板为合格 的绿色建筑节能保温硬泡聚氨酯板
 
3. 3  节能保温硬泡聚氨酯板剪切粘接强度 性能测试结果
3. 3. 1  密度对硬泡聚氨酯板剪切粘接强度的影响
在实际应用过程中还要分析密度对硬泡聚氨酯 板剪切粘接强度性能的影响结果如表 所示
 

图片

 
由表 可知密度对硬泡聚氨酯板的剪切粘接强 度存在影响硬泡聚氨酯板的剪切粘接强度跟随密度 的增加而提升为保证硬泡聚氨酯板的整体性能与质 量结合表 数据加工密度为57. 5 ~60 g/m剪切 粘接强度性能较好
 
3. 3. 2  聚醚配比对硬泡聚氨酯板剪切粘接强度的影响
 测试不同聚醚配比对硬泡聚氨酯板剪切粘接强度性能的影响结果如表 所示
 

图片

 

由表可知随聚醚二元醇配比量的提升硬泡  聚氨酯板的剪切粘接强度减小断裂伸长率增加。 当聚醚二元醇三元醇的配比为 1 ∶ 1、3 ∶ 2硬泡聚  氨酯板的剪切粘接强度与断裂伸长率均较高所以  聚醚二元醇三元醇的配比以 1 ∶ 1、3∶ 2为宜

 

3. 3. 3  粘接面积对硬泡聚氨酯板剪切粘接强度的影响

分析浸水紫外线以及冻融循环 种条件下粘 接面积对硬泡聚氨酯板剪切粘接强度的影响

 

(1) 浸水条件 浸水条件下粘接面积对硬泡 聚氨酯板剪切粘接强度的影响结果如表 所示

 

图片

 
由表可知浸水时间越长相同粘接面积的硬 泡聚氨酯板剪切粘接强度总体呈增高态势断裂伸 长率下降在同一浸水时间粘接面积增加的情况 下硬泡聚氨酯板的剪切粘接强度随粘接面积的增 大而增大断裂伸长率随粘接面积的增大而下降明硬泡聚氨酯板剪切强度基本不受浸水影响
 
(2)紫外线条件 对硬泡聚氨酯板展开紫外线 加速老化试验粘接面积对硬泡聚氨酯板剪切粘接 强度影响的结果如表 所示
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