聚氨酯密封胶是一种性能优异的弹性密封材料,它的突出特点是具有很好弹性(伸长率可以达到300%~600%),能耐零下几十度的低温,与混凝土粘接力强。
近年来聚氨酯密封胶已经广泛用于工业和民用建筑、桥梁、道路与水工建筑的土木结构中,对于结构中的各种伸缩缝、沉降缝、变形缝进行弹性嵌缝,很好地防止了因温度的变化而引起的缝隙变形,同时又能阻止各种缝隙的渗漏。双组份聚氨酯密封胶的甲组分是由聚醚与多异氰酸酯进行聚合生成的端基含NCO基团的预聚体,聚醚多元醇与各种助剂、填料按一定比例混合构成乙组分。
在施工过程中2个组分按一定的配比混合既可浇注或填缝,同时通过调节催化剂的用量来控制固化时间,有时可在普通双组份聚氨酯密封胶的基础上增加一个以触变剂为主的第3组分,3个组分以一定比例混合,可以制成抗垂挂的聚氨酯密封胶。
制备聚氨酯密封胶时通常需添加补强填料,但一般填料不能同时起增强和增韧作用,在提高材料强度的同时其弹性-断裂伸长率往往会下降。近几年来,用无机纳米粒子对聚合物进行增强、增韧的研究取得了显著的效果,然而纳米粒子的强表面能会引起粒子间的团聚,若直接添加到聚合物中,反而会使材料的力学性能下降,因此,在无机纳米粒子应用前先对其表面改性,以提高纳米粒子的分散性和与有机基体的相容性。目前许多科研工作者对改性所用试剂、改性方法和工艺等进行了大量的研究。
本文利用纳米氧化硅表面富含活性羟基的特点,先用甲苯二异氰酸酯(TDI)与纳米氧化硅粒子表面的羟基反应,在氧化硅表面连接高反应活性的—NCO基团,再接枝聚醚(PPG)长链分子,从而改善纳米氧化硅的分散性。