纳米SiO2/玄武岩纤维复合改性聚氨酯注浆材料研究

利用纳米SiO2和玄武岩纤维对聚氨酯注浆材料进行复合改性,制备了聚氨酯固结体,研究了异氰酸酯指数,水、纳米SiO2和玄武岩纤维的添加量以及玄武岩纤维的长度等因素对聚氨酯固结体压缩、拉伸性能的影响主次顺序,利用傅立叶变换红外光谱仪(FTIR)、扫描电镜仪(SEM)对试样进行表征.结果表明:纳米SiO2和玄武岩纤维对固结体有增强作用,当异氰酸酯指数为1.20、水的添加量为0.5％、纳米SiO2的添加量为2.0％、玄武岩纤维的添加量为5.0％、纤维长度分别为3.0mm时,材料的压缩强度达到最佳值.     

磷酸哌嗪阻燃剂的合成及其在聚氨酯注浆材料中的应用

聚氨酯(PU)作为注浆材料在矿井下有广泛的应用,但由于其在固化过程中放热,可能导致自燃,给井下应用带来安全隐患,因此提高聚氨酯材料的阻燃性能是非常重要的。以磷酸和无水哌嗪为原料合成了一种N-P协同型无卤阻燃剂聚磷酸哌嗪。以红外光谱和热重分析对其结构以及热性能进行表征;进一步将聚磷酸哌嗪以不同添加量对聚氨酯进行阻燃改性,研究改性后阻燃聚氨酯的各种性能。结果表明：聚磷酸哌嗪对PU具有明显的促进成炭作用。随着添加量的增加,极限氧指数(LOI)增长显著,其中PU-聚磷酸哌嗪20%的LOI值可达28.5%,UL-94的等级可达V-0级,属于难燃自熄材料,可以达到矿用注浆材料的新阻燃标准。扫描电镜测试结果表明,其燃烧后残炭表面为致密炭层,具有凝聚相阻燃特征。力学测试结果表明,随着聚磷酸哌嗪含量的增加,聚氨酯的力学性能会有所降低,但添加量为20%时,抗压强度仍然大于40MPa,满足最新安全标准要求。     

滑石粉/玄武岩纤维复合改性矿业工程用聚氨酯注浆材料

采用正交试验研究了滑石粉的用量、玄武岩纤维的用量及长度对聚氨酯注浆材料的压缩、冲击和拉伸性能的影响.滑石粉含量为3%,玄武岩纤维含量为7%,纤维长度为5mm,聚氨酯注浆材料具有最佳的力学性能,压缩强度达25.567MPa、冲击强度达10.89kJ·m-2和拉伸强度达10.92MPa.SEM观察表明,增强材料充分填充于胞...     

聚氨酯无机杂化材料研究进展及应用前景

介绍了聚氨酯无机杂化材料的性能,叙述了制备聚氨酯无机杂化材料的4种主要方法.重点对国内外聚氨酯无机杂化材料的研究现状进行了分析,对纳米SiO2和蒙脱土杂化的聚氨酯杂化材料进行了着重阐述,进而探讨了无机杂化材料在聚氨酯注浆材料中应用的可能性和今后发展前景.     

纳米SiO2改性聚氨酯注浆材料的制备及性能研究

采用原位聚合法,通过掺入不同含量(0,2%,4%和6%)(质量分数)的纳米SiO₂,制备了纳米SiO₂改性聚氨酯注浆材料。通过电子密度计、黏度计、电子万能试验机和SEM等对该材料的密度、包水性、凝胶时间、力学性能和微观形貌等进行了测试表征。结果表明,随着纳米SiO₂含量的增加,改性聚氨酯注浆材料的密度、黏度、固含量、凝胶时间和包水性均呈现出逐渐增大的趋势。当纳米SiO₂的含量为6%(质量分数)时,试样的密度、黏度、凝胶时间、固含量、包水性和压缩强度均达到了最大值,分别为1.21 g/mol, 1 769 mPa·s, 140.8 s, 78%,53.9 s和0.115 MPa;随着纳米SiO₂含量的增加,改性聚氨酯注浆材料的遇水膨胀率和发泡率均呈现出逐渐减小的趋势,当纳米SiO₂的含量为6%(质量分数)时,试样的遇水膨胀率和发泡率达到了最小值,分别为811.2%和150.5%;SEM分析发现,未掺杂纳米SiO₂的聚氨酯注浆材料的尺寸分...     

DZ改性聚醚型聚氨酯阻尼材料的研究

通过动态力学热分析仪(DMA)和差示扫描热分析仪(DSC)研究了由聚氨酯(PU)与N,N-二环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺(DZ)组成的混杂材料的阻尼性能.对PU/DZ混杂材料的DMA分析表明,DZ的加入使PU/DZ混杂材料的玻璃化转变温度升高,同时阻尼因子明显增大.DSC研究表明,PU/DZ混杂材料中的DZ有3种存在状态.DZ加入量的不同会对PU/DZ混杂材料的阻尼性能产生很大影响.     

聚氨酯/水玻璃注浆材料固化过程中的微观结构和力学性能

使用力学测试、扫描电子显微镜、X射线能谱仪和透射/漫反射红外光谱等手段分析了聚氨酯/水玻璃注浆材料在固化过程中的微观结构和宏观力学性能的变化。结果表明：聚氨酯/水玻璃注浆材料的固化具有明显的阶段性,在前7 d注浆材料的抗压强度、断裂韧度和弯曲强度迅速提高,分别达到55.4 MPa、1025.3 MPa·m^1/2和29.4 MPa,随后缓慢提高到58 MPa、1220.4 MPa·m^1/2和37.4 MPa。注浆材料的宏观力学性能,主要取决于有机相的交联固化程度。注浆材料的固化过程涉及有机相与水玻璃之间持续的水、二氧化碳和热交换,最终形成了由多异氰酸酯与水、聚醚多元醇反应生成的聚脲/聚氨酯和水玻璃凝胶固化后的硅酸盐颗粒组成的聚氨酯/水玻璃复合材料。     

聚氨酯改性聚异氰脲酸酯声学材料的研究

以多苯基多亚甲基多异氰酸酯(PAPI)和聚醚多元醇为原料,采用聚氨酯改性方法合成缮了改性聚异氰脲酸酯泡沫体声学材料,并用扫描电子显微镜分析了泡沫的泡孔结构,还对泡沫的吸隔声性能、拉伸性能和阻燃性能进行了研究.实验结果表明,研制的泡沫材料具有比较均匀的泡孔结构,并具有较好的吸隔声性能、阻燃性能及拉伸强度,当泡沫材料厚度为20mm时,在125Hz～4000Hz范围内的平均吸声系数为0.34(驻波管法),在125Hz～8000Hz范围内的平均隔声量(声强法)21.7dB,氧指数为30.5,拉伸断裂强度为614.9kPa.另外研究结果还表明,在以聚氨酯改性聚异氰脲酸酯泡沫为主体材料的复合材料中,表面所加的饰面层对其吸隔声性能一般有较大的影响.     

聚氨酯阻燃材料及其应用

介绍了聚氨酯材料的阻燃方法及低烟雾聚氨酯弹性体、阻燃剂微胶囊化等新的研究动 向,并概述了聚氨酯阻燃材料在建筑、运输、灌封胶、涂料等领域的应用。     

聚氨酯声学材料的研制与应用

一、前言 噪声污染与大气污染、水污染一起,被称为当代世界三大污染。由于噪声污染影响面广,感觉直接,群众反映最多。因此,加强对噪声的控制,消除噪声的危害,已是四化建设中一项不容忽视的重要问题,据调查,有1/4以上的产业工人暴露在超过噪声标准的条件下工作,约有两亿居民生活在超过环境噪声标准的条件下。根据18个城市统计,噪声污染占环境污染的比率,1979年为30％,1980年为35％,     

矿用复合高强聚合物注浆材料性能试验研究

注浆加固是解决破碎岩体巷道围岩控制技术的有效途径,注浆材料的固结强度、流动性及结实率等是影响注浆材料发展的瓶颈.本文利用二元协同效应,将自制的聚合物(DS)与矿物基复合制备了复合高强聚合物注浆材料,并测试了其吸水率、力学性能、流动性及凝结时间对注浆效果的影响.试验结果表明复合材料的吸水率、流动性较好;得出水灰比为0.5、聚合物(DS)掺量为注浆料的0.8%时,复合矿物基注浆材料1d的抗压强度为26.13Mpa,抗折强度为4.51Mpa.与不添加聚合物DS时相比,材料固化体1d的抗压强度增加了70.23%,抗折强度增加25.92%,研究成果对破碎巷道围岩注浆加固具有重要的意义.     

聚氨酯阻尼材料动态力学性能的研究

研究了聚氨酯阻尼材料的动态力学性能。实验结果表明,交联密度是影响聚氨酯阻尼材料损耗因子(tgδ)的重要因素,增加分子链中侧甲基(—CH_3)数目,有利于提高材料的损耗因子值,拓宽阻尼温域;加入片状填料可增大材料内部的剪切运动,使内耗值增大。     

聚氨酯高聚物注浆固化温度试验研究

通过室内试验研究了双组分非水反应类聚氨酯高聚物注浆材料在固化过程中的温度变化规律以及密度对其影响。试验结果表明,固化过程中最大温度峰值为145℃,温度变化过程分为升温、恒温和降温3个阶段,其中升温阶段初期和降温阶段初期,高聚物注浆材料的固化温度随时间线性变化,且密度越大,速率越大。高聚物注浆材料总体固化时间较短,11min内便能固化完成。     

注浆材料在工程中的应用及发展前景

随着注浆材料在实际生产中的用途越来越广泛,对于各种注浆材料的研究也都全面展开了,主要介绍当前对注浆材料的研究成果和其应用和发展前景。     

改性脲醛树脂注浆材料的制备及性能研究

考察了不同固化剂体系对脲醛树脂注浆材料性能的影响,并以纳米SiO2溶胶、水玻璃、碎玄武岩纤维为改性剂制备了改性脲醛树脂注浆材料。结果表明,氯化铵和磷酸复合固化体系具有较好的综合性能,固化时间为5.5min,压缩强度为4.94MPa,黏结强度为0.63MPa。3种改性剂中,碎玄武岩纤维改性效果最佳,当纤维用量为2%时,固化时间为6min,压缩强度和黏结强度分别为16.72 MPa和2.54 MPa,比未改性树脂分别提高240%和301%。经过煤矿井下破碎煤层注浆实验证实,该注浆材料可用于破碎煤层的注浆加固。     

生物稳定聚氨酯材料研究进展

综述了聚氨酯生物材料的体内降解机理以及所谓的“生物稳定聚氨酯材料”的研究进展,并对其发展进行了展望。     

聚氨酯水下声学材料应用分析

综述了聚氨酯水下吸声材料的研究和应用现状,着重分析其常见的吸声机理,并对应用中出现的一些问题作了分析,提出了解决办法。未来研究的焦点向着利用完全匹配的聚氨酯,实现宽带、耐压、低频吸声以及声去耦等方向发展。随着强度和耐水解等问题的不断优化,具有阻抗匹配、耐腐蚀和便于流体动力学设计成型等优点的聚氨酯材料将成为未来水下吸声材料的新选择。     

双组分PU/EP注浆加固材料的动态流变性能研究

制备了煤岩体注浆加固用聚氨酯/环氧树脂双组分注浆材料,对A、B双组分浆液的动态流变性能进行了研究。结果表明,浆液的非牛顿指数随着温度升高而减小。在30℃时,当A料中聚醚多元醇KGF400D与KGF450质量比为1∶1,B料PAPI质量分数为90%,TCPP质量分数为10%时,双组分浆液均接近牛顿流体,浆液的灌注性能稳定;在A料组分为纯的KGF400D时,双组分浆液黏度对温度敏感性相同。     

生物相容性聚氨酯支架材料的研究

通过半预聚法制备了聚氨酯支架材料。研究了不同稳定剂和开孔剂含量对支架材料形貌结构的影响,通过SEM表征了支架材料的结构,观察了细胞在聚氨酯支架材料上的生长情况。结果表明开孔剂用量的增大使材料的泡孔变大,并促进孔与孔之间的连接和贯通。随着泡沫稳定剂含量增加,材料平均孔径逐渐下降,孔隙率增大,密度降低。SEM照片显示材料泡孔比较均匀,泡孔之间相互连接贯通。细胞相容性研究表明,细胞能在三维支架材料上生长,并分泌出细胞外基质,支架材料具有良好的细胞相容性。     

环氧树脂改性聚氨酯泡沫材料的制备及膨胀性能研究

采用预聚体合成法制备了环氧树脂(EP)改性聚氨酯(PU)预聚体,进一步发泡膨胀后得到了具有较强粘性且膨胀性能可控的EP/PU泡沫材料。测定了其膨胀体积,并讨论了该材料膨胀性能的影响因素。结果表明:通过调整MDI的使用量可以实现对泡沫材料膨胀体积的控制;且调整催化剂和泡沫稳定剂用量为预聚体质量的3.3%,发泡剂用量为预聚体质量的5%时,材料具有最佳膨胀性能。