管道防腐中密度刚性聚脲的制备与性能研究

当前我国埋地管道的需求与日俱增,针对埋地管道输送介质种类繁多、情况复杂、易受侵蚀的现象,特对可用于管道防腐的中密度刚性喷涂聚脲材料进行了制备和研究,并按照BS EN 15655和BS EN 15189相关测试方法对其耐冲击性能、耐腐蚀性能、电绝缘性、耐磨性、抗椭圆性、光致老化性能等相关性能进行了测试和表征。试验结果表明：100 cm×5 kg冲击作用下涂层无损坏、无漏点;耐水、酸、碱、盐介质后质量变化率低于2%;0.1 M氯化钠溶液浸泡100天后绝缘电阻≥2.1×10¹¹Ω·m²;在DN 200管段水平倾斜测试50 000个周期后,涂膜磨损深度平均值仅为0.071 mm;管段在大气中暴露6个月后,涂层无起泡、裂纹、脱落,附着力高达23.52 MPa。中密度刚性聚脲在埋地管道应用方面表现优异,具有高硬度、高强度、高耐磨、高耐冲,有一定伸长率,与基材有良好的附着力,还有优异的耐化学介质性、耐盐雾性、电绝缘性、抗椭圆性和抗光致老化性。     

基于热重分析法的喷涂聚脲的寿命预测

采用4种升温速率对聚脲进行了热降解动力学分析,通过Arrhenius方程和Kissinger方法拟合出其降解5%时的动力学参数,从而对聚脲的使用寿命进行了预测。结果表明：该聚脲试样降解5%时的活化能E=105.11 kJ/mol、反应级数n=2.91、指前因子A=e^21.11,使用寿命与温度关系式为lnt_f=12 643/T-21.66;计算可知,该聚脲试样在60℃下使用寿命为22年,80℃下使用寿命为2年,100℃下使用寿命仅4个月。     

阻燃剂对喷涂聚脲弹性体阻燃性能的影响

选用阻燃剂次磷酸铝(AHP)、石墨(EG)、含磷多元醇按不同用量添加到喷涂聚脲弹性体(PUA)中,采用喷涂制样的方式制备阻燃聚脲,并探究了阻燃剂的种类及用量对聚脲热稳定性能和阻燃性能的影响。结果发现：AHP和EG的引入均能提高PUA的初始热分解温度和成炭性,含磷多元醇的引入会降低初始分解温度,对成炭性影响不大;通过石墨与含磷多元醇质量比1∶1复配会降低热释放速率和总释热量,改善成炭性和抑烟效果,LOI值可提高至29.2%,可达到UL94 V-0等级,阻燃性能优异。     

喷涂聚脲在桥梁缆索防护中的应用

从桥梁缆索的分类和结构特点入手,分析了损伤桥梁缆索的主要因素,列举了常见的针对桥梁缆索的防护手段,进而引出了一种新型环保的防护手段（材料）——喷涂聚脲,并对其应用优势进行了相关说明。并结合实施案例阐述了喷涂聚脲在相关领域的具体使用方法以及优良的防护性能。     

阻燃型喷涂聚脲弹性体的制备与性能研究

采用9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO)与乙烯基三甲氧基硅烷(YDH-171)和羟基化纳米SiO₂反应制备了新型结构的阻燃剂DOPO-g-SiO₂,将其添加到聚脲树脂的B组分中，B组分与MDI型半预聚体(A组分)反应，制备了阻燃型喷涂聚脲弹性体。讨论了DOPO-g-SiO₂用量对聚脲弹性体的力学性能和阻燃性能的影响。结果表明，在B组分中添加质量分数15%的阻燃剂DOPO-g-SiO₂时，阻燃型喷涂聚脲弹性体综合性能最优，拉伸强度达到14.21 MPa,断裂伸长率为305%,撕裂强度为62 N/mm, LOI为26.1%。