硅酸鹽水泥是土木工程中不可缺少的原材料,然而其抗拉強度低、易開裂、脆性大等缺點限制了水泥基材料的發展。添加聚合物可以改善水泥的工作性能,增強水泥的韌性。但聚合物在生產及使用過程中需要使用大量的溶劑,不符合可持續發展的理念。因此,迫切需要研究既可以改善水泥混凝土的性能又對環境污染較小的聚合物。本文通過改變聚氨酯原材料的配比制備出了無溶劑自乳化水性聚氨酯(WPU)和無溶劑聚氨酯彈性體(PU),并將這兩種材料應用到水泥中改善其性能。首先,采用無溶劑自乳化水性聚氨酯(WPU)作為改性劑來改性水泥。通過測試吸水率,粘度等技術指標,評估了WPU的性能。其次,通過研究不同摻量(3%,5%,7%和9%)下WPU對水泥流動度、凝結時間、抗折、抗壓及粘結強度等性能的影響。通過X射線衍射(XRD)和傅里葉紅外光譜(FT-IR)分析了WPU對水泥水化產物物相組成的影響,通過掃描電鏡(SEM)觀察了WPU水泥水化產物微觀形貌的變化;通過控制固化劑與PU預聚體反應的溫度,以水泥,砂為無機填料制備了一種聚氨酯彈性體,通過四點彎曲荷載-位移曲線表征其韌性。主要研究成果如下:(1)WPU延長了水泥漿的初凝,終凝時間,降...

【文章頁數】：74 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 聚合物改性水泥基材料的現狀
    1.2 聚氨酯的概述
        1.2.1 聚氨酯的研究現狀及分類
        1.2.2 水性聚氨酯的合成方法
        1.2.3 聚氨酯彈性體的合成方法
    1.3 聚氨酯在水泥中的應用
        1.3.1 聚氨酯泡沫在水泥中的應用
        1.3.2 聚氨酯膠在水泥中的應用
        1.3.3 聚氨酯-環氧樹脂復合材料在水泥裂縫中的應用
    1.4 研究目的及主要研究內容
    1.5 研究路線
第2章 原材料及測試方法
    2.1 試驗原材料及儀器
    2.2 無溶劑自乳化水泥改性砂漿的性能測試
        2.2.1 無溶劑自乳化水性聚氨酯粘度,固含量的測試
        2.2.2 無溶劑自乳化水性聚氨酯耐水性能測試
        2.2.3 無溶劑自乳化水性聚氨酯穩定性的測試
        2.2.4 無溶劑自乳化水性聚氨酯pH值的測試
        2.2.5 無溶劑自乳化水性聚氨酯改性水泥凈漿流動度試驗
        2.2.6 無溶劑自乳化水性聚氨酯改性水泥凝結時間
        2.2.7 無溶劑自乳化水性聚氨酯改性水泥砂漿力學性能試驗
    2.3 無溶劑自乳化水性聚氨酯改性水泥砂漿的微觀結構分析
        2.3.1 FT-IR分析
        2.3.2 XRD分析
        2.3.3 SEM分析
    2.4 無溶劑聚氨酯水泥彈性體的性能測定
        2.4.1 無溶劑聚氨酯彈性體R值的確定
        2.4.2 無溶劑聚氨酯中預聚體與固化劑的混合溫度的確定
        2.4.3 無溶劑聚氨酯拉伸強度測試
        2.4.4 無溶劑聚氨酯表干時間的確定
        2.4.5 無溶劑聚氨酯彈性體改性水泥的韌性研究
第3章 無溶劑自乳化水性聚氨酯及其改性材料制備及性能研究
    3.1 無溶劑自乳化水性聚氨酯改性水泥砂漿
        3.1.1 無溶劑自乳化水性聚氨酯的制備
        3.1.2 無溶劑自乳化水性聚氨酯改性水泥砂漿的制備
        3.1.3 無溶劑自乳化水性聚氨酯改性砂漿的養護方式
    3.2 無溶劑自乳化水性聚氨酯的性能測定
        3.2.1 DMPA含量對無溶劑自乳化水性聚氨酯粘度、穩定性的影響
        3.2.2 R值對無溶劑自乳化水性聚氨酯穩定性以及粘度的影響
        3.2.3 R值對無溶劑自乳化水性聚氨酯吸水率的影響
    3.3 無溶劑自乳化水性聚氨酯改性水泥復合材料的性能研究
        3.3.1 無溶劑自乳化水性聚氨酯改性水泥砂漿力學強度
        3.3.2 無溶劑自乳化水性聚氨酯改性水泥砂漿28d粘結強度
        3.3.3 無溶劑自乳化水性聚氨酯改性水泥流動性和凝結時間
        3.3.4 無溶劑自乳化水性聚氨酯改性水泥XRD分析
        3.3.5 無溶劑自乳化水性聚氨酯改性水泥FT-IR分析
        3.3.6 無溶劑自乳化水性聚氨酯改性水泥SEM分析
    3.4 本章小結
第4章 無溶劑聚氨酯水泥彈性體的制備及性能研究
    4.1 無溶劑聚氨酯彈性體的合成
        4.1.1 試驗前的準備工作
        4.1.2 無溶劑聚氨酯預聚體中R值的確定
        4.1.3 無溶劑聚氨酯彈性體合成時間及溫度
        4.1.4 無溶劑聚氨酯彈性體的制備
        4.1.5 無溶劑聚氨酯彈性體表干時間的確定
        4.1.6 無溶劑聚氨酯預聚體與固化劑混合溫度的確定
    4.2 無溶劑聚氨酯水泥彈性體的制備及性能研究
        4.2.1 無溶劑聚氨酯水泥彈性體的制備
        4.2.2 無溶劑聚氨酯水泥彈性體的粘結強度研究
        4.2.3 無溶劑聚氨酯水泥彈性體的配合比設計
        4.2.4 無溶劑聚氨酯水泥彈性體的韌性研究
    4.3 本章小結
第5章 結論與展望
    5.1 結論
    5.2 展望
參考文獻
攻讀碩士期間的學術成果
致謝



本文編號：4002472