影響聚氨酯密封膠斷裂伸長率的因素分析
聚醚多元醇配比n220N /n330N的影響
研究表明，聚醚多元醇相對分子質量的增加或官能度的降低都會使密封膠固化后強度下降、伸長率增加。將不同相對分子質量和不同官能度的聚醚多元醇按一定比例混合使用，能夠獲得伸長率高、模量適宜的聚氨酯密封膠。
當其他原料用量一定時，通過改變聚醚220N和330N配比，制得一系列聚氨酯密封膠試樣，并測試其拉伸強度、拉伸模量、斷裂伸長率等力學性能，詳細結果如表1所示。當n220N /n330N為2/1，可以得到符合條件的低模量和高斷裂伸長率的密封膠。
表1 n220N /n330N 對聚氨酯密封膠性能的影響
NCO指數R的影響
NCO指數R是預聚物中異氰酸酯與固化劑中多元醇（含氨）之間的物質的量比（nNCO /nOH），反應體系內硬段與軟段之間的比例。當其他原料用量一定時，通過改變體系的NCO指數R，制得的一系列密封膠試樣，并測試其拉伸強度、拉伸模量、斷裂伸長率等力學性能，詳細結果如表2所示。當密封膠體系的NCO指數R在1.0～1.1之間時，可以得到符合條件的低模量、高斷裂伸長率的密封膠。
表2 NCO指數R對聚氨酯密封膠性能的影響
含胺基擴鏈劑MDBA用量的影響
采用4，4-雙仲丁氨基二苯基甲烷（MDBA）作為擴鏈劑，是一種液體仲二胺，其每個氨基上的氫原子被一個仲丁基取代，在有限的空間里活潑氫原子和仲丁基的結合產生了許多獨特的性能，氨基部分形成了影響硬段的脲鍵，而丁基則起內增塑劑作用。MDBA與聚合物母體相連，既不會浸出，也不會析出，同時烷基增加了二胺的溶解性，使其幾乎能與任何多元醇和多元胺混合。
當其他原料用量一定時，通過改變擴鏈劑MDBA的用量，制得一系列密封膠試樣，并測試其拉伸強度、拉伸模量、斷裂伸長率等力學性能，詳細結果如表3所示。當MDBA的質量分數為3時，可以得到符合條件的低模量、高斷裂伸長率密封膠。
表3 MDBA用量對聚氨酯密封膠性能的影響
B組分中固體填料添加量的影響
聚氨酯密封膠中加入適量的固體填料，不僅可以起到補強作用，改善密封膠的力學性能，還能降低其成本。當其他原料的用量一定時，通過改變固體填料活性輕鈣粉的用量制得一系列密封膠試樣，并測試其拉伸強度、拉伸模量、斷裂伸長率等力學性能，詳細結果如表4所示。當活性輕鈣粉的添加量控制在30%～40%時，能得到符合條件的低模量和高斷裂伸長率的聚氨酯密封膠。
表4 活性輕鈣粉用量對聚氨酯密封膠性能的影響
增塑劑用量的影響
增塑劑的主要作用是降低密封膠聚合物的分子間力，增大聚合物分子鏈的活動能力，從而降低聚合物分子鏈的結晶性，使聚氨酯密封膠的涂膜硬度、模量、脆性降低，而伸長率、撓屈率、柔韌性提高，達到改善密封膠的物理機械性能的目的。
當其他原料的用量一定時，通過改變增塑劑的用量制得一系列密封膠試樣，測試其拉伸強度、拉伸模量、斷裂伸長率等力學性能，詳細結果如表5所示。增塑劑用量在15%～25%之間時，能夠得到符合條件的低模量、高斷裂伸長率的密封膠。
表5 增塑劑用量對聚氨酯密封膠性能的影響
低模量、高斷裂伸長率的聚氨酯密封膠
采取合理的配方，制備了聚氨酯密封膠樣品，拉伸強度達到2.4 MPa、斷裂伸長率達到1 100%、拉伸模量為0.25 MPa，可滿足建筑上低模量、高伸長率聚氨酯密封膠的性能要求。