矿粉对路用聚氨酯胶浆拉伸性能的影响

摘要

为分析矿粉对聚醚型聚氨酯(polyether polyurethane, PPU)胶浆抗拉强度的影响，分别采用产地不同的两种石灰岩(L1、L2)和两种玄武岩(B1、B2)及二者复配矿粉制备PPU胶浆，通过拉伸试验分析矿粉岩性、粉胶比(矿粉与PPU胶结料的体积比，分别为0.20、0.30、0.40、0.50、0.60)及矿粉复配对PPU胶浆抗拉强度的影响规律，通过傅立叶变换红外光谱仪(Fourier transform infrared spectrometer, FTIR)研究上述规律的形成机理。结果表明：相同粉胶比下，玄武岩胶浆的整体抗拉强度显著高于石灰岩胶浆；随粉胶比的增大，玄武岩矿粉与L1石灰岩矿粉胶浆的抗拉强度均先增大后减小，L2石灰岩矿粉胶浆的抗拉强度持续减小；进行拟合分析，认为石灰岩矿粉-PPU胶浆合理粉胶比不大于0.35,玄武岩矿粉-PPU胶浆合理粉胶比为0.20～0.54;制备石灰岩、玄武岩复合矿粉-PPU胶浆，随着L1矿粉占复合矿粉体积分数增大，胶浆抗拉强度先小幅增大后小幅减小再快速减小；FTIR结果显示，玄武岩表面缔结较多羟基，能与PPU中的异氰酸酯基形成强化学键合，界面黏结强度更高；考虑实用性及经济性，可采用石灰岩矿粉部分替代玄武岩矿粉，合理替代体积分数不大于26.6%。

关键词

PPU胶浆 / 石灰岩 / 玄武岩 / 矿粉 / 抗拉强度 / 粉胶比