聚氨酯密封膠的硫化是通過空氣中的水分引發(fā)的,水分含量對(duì)聚氨酯密封膠固化速度有很大的影響,因此聚氨酯密封膠中的含水率控制對(duì)其加工過程、存儲(chǔ)過程以及施工過程具有非常重要的意義。表干時(shí)間是評(píng)價(jià)聚氨酯密封膠的表面干燥性能(即聚氨酯密封膠的固化速度)的手段之一。表3-3為聚氨酯密封膠的含水率及對(duì)應(yīng)的表干時(shí)間。從表中可以看出,復(fù)合填料配比對(duì)聚氨酯密封膠的含水率影響不大,均在正常范圍內(nèi)。聚氨酯密封膠的表干時(shí)間也基本沒有變化,說明復(fù)合填料配比對(duì)聚氨酯密封膠的固化速度無明顯影響。
圖3-8 C a)為復(fù)合填料配比對(duì)聚氨酯密封膠拉伸力學(xué)性能的影響。從圖中可以看出,復(fù)合填料中改性硅灰石比例從0增大到100%時(shí),材料的拉伸強(qiáng)度從1.7 MPa增大到2.5MPa,增大了47%;斷裂伸長(zhǎng)率從138.3%下降到87.7,降低了59%。
圖(b)為復(fù)合填料配比對(duì)聚氨酯密封膠的粘接力學(xué)性能的影響。從圖中可以看出,隨著復(fù)合填料中改性硅灰石比例的增加,聚氨酯密封膠的粘接強(qiáng)度和抗位移能力均表現(xiàn)出下降的趨勢(shì),改性硅灰石比例從0增大到100%時(shí),粘接強(qiáng)度從5.1 MPa下降到4.4 MPa,抗位移能力從45%下降到14.0%,這可能是因?yàn)楣杌沂w維的聚集體在拉伸過程中容易破壞,產(chǎn)生較多碎片,導(dǎo)致粘接性能的下降。
表3-4為復(fù)合填料配比對(duì)聚氨酯密封膠度及其硬度的影響。復(fù)合填料的配比對(duì)聚氨酯密封膠度影響不大,但隨著改性硅灰石比例從0增加到100,聚氨酯密封膠的硬度從42度增大到53度。
與其他有機(jī)聚合物相比,硅橡膠本身就具有一定的阻燃性能,所以本論文重點(diǎn)對(duì)材料第一次、第二次有焰燃燒時(shí)間進(jìn)行考察。第一次點(diǎn)燃過程中,硅橡膠已經(jīng)產(chǎn)生了高溫分解,分解產(chǎn)物中包含的可燃小分子從材料內(nèi)部向表面遷移,在第二次點(diǎn)燃過程中起到助燃作用。表3-5為聚氨酯密封膠的垂直燃燒及氧指數(shù)測(cè)試結(jié)果。從表中可以看出,隨著復(fù)合填料中改性硅灰石比例從0增大到100,所有聚氨酯密封膠樣品均未達(dá)到相應(yīng)的阻燃等級(jí),氧指數(shù)從32.9%下降到30.4%,第一次有焰燃燒時(shí)間從3s增加到30 s以上,表明硅灰石對(duì)聚氨酯密封膠的阻燃性能略有損害。
圖3-9為氧指數(shù)測(cè)試后殘余物的形貌圖。從圖中可以看出,在燃燒過程中,材料表面會(huì)覆蓋一層輕質(zhì)疏松的白色物質(zhì),這是聚氨酯密封膠基體在燃燒過程中分解生成的SiOz當(dāng)復(fù)合填料中不含改性硅灰石時(shí)(圖3-9 a),燃燒后的殘余物由于自身重力而出現(xiàn)了破裂以及較大程度的變形,隨著改性硅灰石比例的增加,燃燒后的殘余物完整性提高,表明與納米碳酸鈣相比,改性硅灰石在燃燒過程中能夠提供給材料相應(yīng)的形狀保持以及自支撐能力,這可能得益于硅灰石的針狀形貌、高溫穩(wěn)定性以及高機(jī)械強(qiáng)度,起到了類似“骨架”的支撐作用。
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