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聚氨酯在建筑中的使用前景

当下, 聚氨酯弹性体的应用愈来愈广泛, 产品品种牌号不断增加, 生产规模日益扩大, 多元发展势头正兴, 在国民经济及社会生产生活方面起着重要作用。聚氨酯弹性体是一种介于橡胶和塑料之间的新型高分子合成材料, 它既具有塑料的高强度又具有橡胶的高弹性。其优异的物理性能, 耐磨性, 回弹力均超过普通PU, 是一种新型聚合物建筑材料。

热塑性弹性体是介于橡胶与树脂之间的一种新型高分子材料, 不仅可以取代部分橡胶, 还能使塑料得到改性。热塑性弹性体具有硫化橡胶的物理机械性能和软质塑料的工艺加工性能。由于不需再像橡胶那样经过热硫化, 因而使用简单的塑料加工机械即可很容易地制成最终产品。它的这一特点, 使橡胶工业生产流程缩短了l/4, 节约能耗25%~40%, 提高效率10~20倍, 堪称橡胶工业又一次材料和工艺技术革命。热塑性弹性体所具有的橡胶与塑料的双重性能和宽广的特性, 使之在橡胶工业中广泛用于建筑工业上的建材制品和胶管、胶带、胶条、胶板、胶件以及胶粘剂等各种工业用品。同时, 热塑性弹性体还可代替橡胶大量用在PVC、PE、PP、PS等通用热塑性树脂甚至PU、PA、CA等工程塑料的改性上面, 使塑料工业也出现了崭新的局面。建筑用聚氨酯弹性体便充分发挥了聚氯酸弹性体质轻、吸震性好、耐老化等特点, 在高铁的轨枕上得以推广, 也逐步取代了传统的沥青油毡防水材料。

分分pk拾运动场的跑道在10年前只有国家级的正式比赛场地才用聚氨酯铺装材料, 而现在大部分省市体育场、大中专院校, 甚至一些中小学也都铺上了聚氨酯塑胶跑道;大型桥梁的伸缩缝、飞机场跑道及高速公路的嵌缝也开始采用常温固化的聚氯酯弹性体制作高速铁路的轨枕是十分理想的材料, 日本新干线铁路通过的隧道和桥梁上所铺的轨枕就是采用了聚氯酯弹性体材料, 其应用充分发挥了聚氯酸弹性体质轻、吸震性好、耐老化等特点, 很好推广价值。

聚氨酯弹性体在高硬度下仍具有橡胶的伸长率和回弹性。聚氨酯弹性体的硬度范围为邵氏A10-D80;在橡胶硬度下它们的扯断强度和承载能力比通用橡胶高得多。在高硬度下其冲击强度和弯曲强的又比塑料高得多;其耐磨性能非常杰出, 一般在0.01~0.10 (cm3) /1.61km范围内, 约为橡胶的3~5倍;聚氨酯弹性体是一种强极性高分子化合物, 和非极性矿物油的亲和性小, 在燃料油和机械油中几乎不受侵蚀。耐氧和臭氧性能好、吸振性能优良, 可做减振、缓冲作用。在模具制造业中替代橡胶及弹簧;具有良好的低温性能;耐辐射性能。聚氨酯耐高能射线的性能很好, 具有满意的使用性能;具有良好的机械加工性能 (车、铣、磨、钻均可) 。聚氨酯弹性体常见建筑材料产品的分类:筛板有骨架式筛板, 条形孔筛板, 涨紧式筛板条缝筛板;筛网有方孔筛网, 大孔筛网, 小孔筛网, 聚氨酯绳编织筛网, 条缝筛网;聚氨酯板有耐冲压板, 刮板, 耐磨板, 包胶板, 耐磨刮板, 压路机刮泥板, 耐磨薄板等。

聚氨酯弹性体喷涂材料以其优良的理化性能, 对皮带磨损的维修 (漏钢丝和未漏钢丝) 表现堪称完美。其性能特点:双组分, 100%固含量, 对环境无污染, 不含任何挥发性有机物 (VOC) ;快速固化, 不含催化剂, 可在任意曲面、斜面及垂直面上喷涂成型, 不产生流挂现象, 凝胶时间短, 几十分钟即可达到步行强度。优异的理化性能:如抗张强度、伸长率、柔韧性、耐磨性、耐老化、防腐蚀等使其在防腐蚀, 抗磨损等性能表现的根据完美, 优异的耐磨性能, 是橡胶的4~6倍;防腐性能好, 可耐受强酸, 强碱, 盐, 油, 水等等介质的侵蚀, 优秀的热稳定性, 可以在-50℃~93℃长时间使用;极强的附着力;施工简单方便, 低温施工, 对湿气、温度不敏感, 无污染, 一次施工的厚度范围可以从数百微米到20mm。

混凝土结构建筑物如大坝、桥梁、码头、水库等易产生裂缝, 危及其使用寿命。如何有效地对其进行修补已引起人们的高度重视, 特别是水下伸缩缝的修补, 技术难度较大。作为混凝土建筑物水下伸缩缝修补材料必须具备两个条件:一是要求封堵材料具有足够的弹性, 其延伸率必须大于伸缩缝的最大变形率, 并且在这一范围内与混凝土粘结牢固不脱落;二是要求封堵材料能在水下潮湿混凝土表面快速固化。国内的一些无机类堵漏剂能够快速固化, 但都是刚性材料;一些有机类密封膏有足够的弹性, 但不能在水下快速固化。针对以上特点, 将某些聚合物的高弹性与某些无机物的快速固化性能结合起来, 聚合物采用具有高弹性的聚氨酯和高粘结力的环氧树脂, 无机物则采用快速固化胶凝材料。利用互穿网络技术和无机物聚合物复合技术, 合成出一种立体交叉结构的高性能无机物聚合物复合封堵材料, 在水下能快速固化, 弹性高, 与潮湿混凝土表面具有良好的粘结力, 延伸率大于100%时粘结牢固不脱落。

橡胶、弹性体在建材用量中所占的比例很小, 但在人们深求建造灵活多功能建筑物的今天, 其用量势必有所增长, 其中以不燃材料为主, 并要进一步改进其耐久性。科技创新的步伐加快, 使得热塑性弹性体的应用领域不断拓展和延伸。因此, 热塑性弹性体建材市场前景看好。


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