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雨季坑槽修补用聚氨酯的制备及路用性能研究

北京化工大学学报（自然科学版） 2022年第5期49卷 38-44页

作者：吴小龙段昊天姜志国张均北京化工大学材料科学与工程学院北京100029 北京化工大学高新技术研究院北京100029 惠州北化工产学研基地有限公司惠州516081

以二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI50)和改性蓖麻油多元醇(BHA130)为主要原料,制备了单组份聚氨酯(SPU);将SPU与玄武岩骨料混合,得到单组份聚氨酯混合料(SPUM);研究了异氰酸酯(NCO)含量对SPU力学性能和耐水性能的影响,以及NCO含量和浸水时间对... 详细信息

以二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI50)和改性蓖麻油多元醇(BHA130)为主要原料,制备了单组份聚氨酯(SPU);将SPU与玄武岩骨料混合,得到单组份聚氨酯混合料(SPUM);研究了异氰酸酯(NCO)含量对SPU力学性能和耐水性能的影响,以及NCO含量和浸水时间对SPUM路用性能的影响,并通过对雨季路面坑槽的实际修补,验证了SPUM的修补效果。结果显示:在本文的实验范围内,随着NCO含量的增加,SPU的拉伸强度、拉伸剪切强度、平衡吸水率增大,断裂伸长率减小;NCO含量为12%(质量分数)时,SPU的综合性能相对较优,其拉伸强度为23.0 MPa,水下拉伸剪切强度为2.75 MPa,平衡吸水率为3.49%;SPUM的劈裂强度随NCO含量增加和浸水时间延长而增大,肯塔堡飞散损失率小于4%;浸水20 min时,SPUM的马歇尔稳定度可达8.47 kN;使用NCO含量为12%的SPUM对雨季路面坑槽进行修补,修补后8个月坑槽未发生明显磨损。以上结果表明,制备的SPUM的修补强度高、水稳定性好,能够用于雨季路面坑槽的修补。

关键词：聚氨酯坑槽修补雨季路用性能

聚乙二醇基聚氨酯形状记忆泡沫的制备与性能研究

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现代化工 2023年第3期43卷 187-191页

作者：谢贵堂李满霞姚明张均姜志国北京化工大学材料科学与工程学院北京100029 北京化工大学高新技术研究院北京100029 惠州北化工产学研基地有限公司广东惠州516081

以聚乙二醇、液化二苯基甲烷二异氰酸酯为主要原料,采用一步发泡法制备聚乙二醇基聚氨酯形状记忆泡沫(SMPF),考察了水(发泡剂)用量对SMPF形态结构、密度、热性能和形状记忆性能的影响。结果表明,随着水用量的增加,SMPF泡孔孔径先增大后... 详细信息

以聚乙二醇、液化二苯基甲烷二异氰酸酯为主要原料,采用一步发泡法制备聚乙二醇基聚氨酯形状记忆泡沫(SMPF),考察了水(发泡剂)用量对SMPF形态结构、密度、热性能和形状记忆性能的影响。结果表明,随着水用量的增加,SMPF泡孔孔径先增大后减小,密度先减小后增大;聚乙二醇软段结晶熔融温度由40.2℃增大至53.1℃,SMPF起始热分解温度由318.0℃减小至297.3℃;形状固定率(R_(f))逐渐降低,热激发形状回复率(R_(r热))和水激发形状回复率(R_(r水))均呈现先减小后增大的变化规律,且当水用量≤1.5 phr时,R_(f)和R_(r)均大于80%。

关键词：聚乙二醇形状记忆聚氨酯泡沫水激发

输送带用聚氨酯(脲)修补胶的制备与性能研究

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现代化工 2023年第1期43卷 198-200,207页

作者：谢一泽吴小龙姜志国张均北京化工大学材料科学与工程学院北京100029 北京化工大学高新技术研究院北京100029 惠州北化工产学研基地有限公司广东惠州516081

以二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)与聚四氢呋喃二醇(PTMG)的预聚物为A组分,PTMG、聚醚多元醇(330N)、端氨基聚醚(D2000)和二乙基甲苯二胺(DETDA)的混合物为B组分,制备了双组分聚氨酯(脲)修补胶。考察了异氰酸酯指数(R值)对凝胶时间、表干时... 详细信息

以二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)与聚四氢呋喃二醇(PTMG)的预聚物为A组分,PTMG、聚醚多元醇(330N)、端氨基聚醚(D2000)和二乙基甲苯二胺(DETDA)的混合物为B组分,制备了双组分聚氨酯(脲)修补胶。考察了异氰酸酯指数(R值)对凝胶时间、表干时间、力学性能、耐磨性能、耐水性能和耐热性能的影响。结果表明,随着R值的增大,修补胶凝胶时间和表干时间逐渐缩短,磨耗体积逐渐减小,拉伸强度、撕裂强度、剪切强度和起始热分解温度(Ti)先增加后减小;当R值为1.15时,修补胶综合性能最佳,此时拉伸强度为16.7 MPa,撕裂强度为57.1 kN/m,剪切强度为2.77 MPa,Ti为267℃。

关键词：聚氨酯(脲) 修补胶异氰酸酯指数拉伸强度耐磨

NCO含量对聚氨酯混合料抗水损害性能的影响

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现代化工 2023年第7期43卷 188-192页

作者：田新伟吴海兵余沛东张均姜志国北京化工大学材料科学与工程学院北京100029 宁波招商公路交通科技有限公司浙江宁波315105 惠州北化工产学研基地有限公司广东惠州516081 北京化工大学高新技术研究院北京100029

为提高聚氨酯(PU)混合料在路面工程中的使用寿命,以聚醚多元醇(PPG1000)和改性二苯基甲烷二异氰酸酯(MM-103C)为主要原料,制备了不同异氰酸酯基(NCO)质量分数的PU胶黏剂,并与AC-13级配骨料拌和得到PU混合料。通过黏度、表干时间测试,研... 详细信息

为提高聚氨酯(PU)混合料在路面工程中的使用寿命,以聚醚多元醇(PPG1000)和改性二苯基甲烷二异氰酸酯(MM-103C)为主要原料,制备了不同异氰酸酯基(NCO)质量分数的PU胶黏剂,并与AC-13级配骨料拌和得到PU混合料。通过黏度、表干时间测试,研究了PU胶黏剂的工艺性能;通过马歇尔稳定度、劈裂强度和肯塔堡飞散测试,研究了PU混合料抗水损害性能。结果表明,25℃时PU胶黏剂表干时间小于30 min,PU混合料固化速度快;浸水马歇尔稳定度与标准马歇尔稳定度均高于28 kN;随着NCO质量分数的增加,冻融劈裂强度比先增加后减低,最高为94.1%;肯塔堡飞散损失率随NCO质量分数的增加呈现先降低后增加的趋势,标准飞散及浸水飞散损失率都小于13%,两者相差的最大值与最小值分别为6.09%和0.7%。

关键词：聚氨酯混合料 NCO含量抗水损害性能稳定性

蓖麻油-大豆油酯交换产物增韧改性环氧树脂的研究

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现代化工 2021年第2期41卷 198-202页

作者：宋禹泉张续陈芝姚明张均姜志国北京化工大学材料科学与工程学院北京100029 惠州北化工产学研基地有限公司广东惠州516000

利用随机酯交换反应制备一系列改性蓖麻油,并研究其配方及用量对环氧树脂的增韧效果。通过扫描电镜、力学性能、热学性能测试发现,蓖麻油与大豆油按照100∶35的质量比制备的改性蓖麻油对环氧树脂的增韧效果最佳,加入树脂质量10%的该改... 详细信息

利用随机酯交换反应制备一系列改性蓖麻油,并研究其配方及用量对环氧树脂的增韧效果。通过扫描电镜、力学性能、热学性能测试发现,蓖麻油与大豆油按照100∶35的质量比制备的改性蓖麻油对环氧树脂的增韧效果最佳,加入树脂质量10%的该改性蓖麻油,固化物的综合性能最优。固化物冲击强度提高80.3%,达到35.7 kJ/m^(2),拉伸强度为75.3 MPa,热失重温度为335.0℃,玻璃化转变温度为103.2℃。

关键词：环氧树脂蓖麻油增韧耐冲击酯交换

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高交联度聚苯乙烯微球聚合工艺的研究

现代化工 2021年第5期41卷 179-181页

作者：刘凯张化哲谢贵堂姜志国蒋国昌姚明北京化工大学材料科学与工程学院北京100029 惠州北化工产学研基地有限公司广东惠州516000

以二乙烯基苯(DVB)为交联剂,通过悬浮聚合合成了主要粒径范围为0.425~0.850 mm的高交联度聚苯乙烯(PS)微球。考察了反应温度、反应时间、搅拌速率、分散剂种类及用量和水油质量比对微球粒径的影响,确定了最佳聚合工艺:采用分段升温且增... 详细信息

以二乙烯基苯(DVB)为交联剂,通过悬浮聚合合成了主要粒径范围为0.425~0.850 mm的高交联度聚苯乙烯(PS)微球。考察了反应温度、反应时间、搅拌速率、分散剂种类及用量和水油质量比对微球粒径的影响,确定了最佳聚合工艺:采用分段升温且增加低温段反应时间,搅拌速率为110~130 r/min,主分散剂聚乙烯醇(PVA)质量分数为0.076%,助分散剂磷酸三钙(TCP)质量分数为0.053%,水油质量比为(2~2.6)∶1。

关键词：聚苯乙烯微球聚合工艺交联粒径

亲水扩链剂含量对HMDI型水性聚氨酯性能的影响

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塑料 2021年第3期50卷 152-155页

作者：刘凯姚明陈建君张均蒋国昌姜志国北京化工大学材料科学与工程学院北京100029 惠州北化工产学研基地有限公司广东惠州516000

采用2,2-二羟甲基丙酸(DMPA)作为亲水扩链剂、4,4’-二环己基甲烷二异氰酸酯(HMDI)作为异氰酸酯组分、聚四氢呋喃醚二醇(PTMEG)作为多元醇组分,合成了水性聚氨酯(WPU)。通过FTIR红外光谱、黏度测定、拉伸试验、吸水率测定和接触角测定... 详细信息

采用2,2-二羟甲基丙酸(DMPA)作为亲水扩链剂、4,4’-二环己基甲烷二异氰酸酯(HMDI)作为异氰酸酯组分、聚四氢呋喃醚二醇(PTMEG)作为多元醇组分,合成了水性聚氨酯(WPU)。通过FTIR红外光谱、黏度测定、拉伸试验、吸水率测定和接触角测定等测试,研究了亲水扩链剂含量对HMDI型水性聚氨酯的乳液性能、力学性能及耐水性能的影响。研究结果表明,当亲水扩链剂含量由4.0%增加至6.0%,水性聚氨酯乳液的黏度明显增大,弹性膜的拉伸强度、模量和吸水率也显著增大,而断裂伸长率、浸泡1 h拉伸强度保持率和接触角呈逐渐减小趋势。当亲水扩链剂含量为5%时,水性聚氨酯乳液的黏度为112 m Pa·s,弹性膜的模量、拉伸强度和断裂伸长率分别为1.84 MPa、13.17 MPa和1 027%,水性聚氨酯弹性膜具有较低的模量以及较好的力学性能和耐水性能。

关键词：亲水扩链剂二环己基甲烷二异氰酸酯水性聚氨酯力学性能耐水性能

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双重激发聚氨酯形状记忆泡沫制备与性能研究

聚氨酯工业 2022年第1期37卷 20-23页

作者：谢贵堂张均李满霞姜志国北京化工大学材料科学与工程学院北京100029 北京化工大学高新技术研究院北京100029 惠州北化工产学研基地有限公司广东惠州516081

以聚乙二醇、聚丙交酯-co-己内酯二醇(PCLA)、液化MDI和水为主要原料,制备了具有可双重激发形状记忆性能的聚氨酯泡沫。通过红外光谱、差示扫描量热、形状记忆、质量损失率和拉伸强度测试,研究了形状记忆聚氨酯泡沫(SMPF)的组成、结晶... 详细信息

以聚乙二醇、聚丙交酯-co-己内酯二醇(PCLA)、液化MDI和水为主要原料,制备了具有可双重激发形状记忆性能的聚氨酯泡沫。通过红外光谱、差示扫描量热、形状记忆、质量损失率和拉伸强度测试,研究了形状记忆聚氨酯泡沫(SMPF)的组成、结晶、形状记忆和在水溶液中的降解性能。结果表明:SMPF结晶熔融温度为41~45℃,形状固定率大于97%,水激发形状回复率最大为71.2%,热激发形状回复率最大为46.8%;随着软段中PCLA含量的增加,SMPF形状回复率逐渐减小,降解速率逐渐增大。

关键词：形状记忆泡沫聚氨酯降解结晶水激发

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调湿材料的研究与应用现状

材料导报 2021年第S1期35卷 634-638页

作者：谢贵堂张均姚明王宇川蒋国昌姜志国北京化工大学材料科学与工程学院北京100029 中电保利(北京)科技有限公司北京100020 惠州北化工产学研基地有限公司惠州516081

调湿材料能够感应环境湿度变化,利用自身物理结构和化学特性实现对环境湿度的调控。该调节方法不消耗人工能源,属于被动式调节,符合绿色可持续发展理念。调湿材料的研究开始于无机材料,后来发展到有机材料,但两类材料都各自存在缺点,吸... 详细信息

调湿材料能够感应环境湿度变化,利用自身物理结构和化学特性实现对环境湿度的调控。该调节方法不消耗人工能源,属于被动式调节,符合绿色可持续发展理念。调湿材料的研究开始于无机材料,后来发展到有机材料,但两类材料都各自存在缺点,吸湿与导湿性能不能兼并实现,这严重阻碍调湿材料的应用与发展。调湿材料的发展趋向于有机/无机复合调湿体系,有机高分子材料超高吸水、高吸湿容量能够弥补无机材料易潮解、湿容量小的缺点,同时无机材料多孔隙结构能够弥补有机高分子材料导湿性差的不足,两者优势互补赋予了调湿材料应答性好、吸放湿滞后环小的特点。近些年将具备调湿性能的原材料制备成复合调湿材料,使得调湿材料的吸湿与导湿性能得到提升,应用领域不断拓宽,例如,调湿材料依靠其无源、绿色环保等优点在建筑室内湿度调节、馆藏书籍文物保护、食品药品贮存等领域均有应用。本文概括了调湿材料的调湿机理,综述了不同调湿材料的研究现状以及调湿材料在建筑、文物保护和食品药品保存领域的应用情况,同时展望了调湿材料的发展方向。

关键词：调湿材料机理有机无机复合材料