固化剂范文10篇

时间:2023-03-31 11:59:30

固化剂范文篇1

【关键词】固化剂;工业厂房;地面施工

1引言

工业厂房地面建设工作中以水泥混凝土为主要材料,经打磨处理后使用混凝土密封固化剂,可起到改善材料性能的效果,地面硬度得到大幅提升,可达到莫氏硬度7级以上,并且还具备提高地面亮度的能力。

2工程概况

古巴联合利华项目包含新建HPC工厂、配送中心、公司办公室。主体建筑面积13200m2,附属建筑面积3400m2,道路硬化面积12100m2,室外绿化面积11300m2。本工程为单层工业厂房,主厂房地面施工均使用到混凝土密封固化剂。

3混凝土密封固化剂特点

3.1硬。作为普通的水泥混凝土材料,在此基础上使用混凝土密封固化剂后,可起到改善地面强度的效果,通常可提升至莫氏硬度7级以上,且伴随使用时间的延长,硬度在后续12个月里还将呈较大幅度的提升趋势,若工艺水平良好,达到莫氏硬度9级并非难事。3.2亮。工业厂房地面施工中使用混凝土密封固化剂后,再辅以抛光处理措施,可改变传统方式下地面亮度不足的问题,此时亮度提升至45cd/m2甚至更高,而长期使用之后,因人员与设备的频繁走动,该亮度还具备大幅提升的空间,经验表明可达到95cd/m2。3.3密。在混凝土密封固化剂的作用下,施工后的地面在密实度指标上更为良好,地面可有效隔绝外界物质的渗入,可达到“油水不进”的施工效果。

4工艺流程及操作方法

工业厂房地面施工中,若要提升混凝土密封固化剂的应用效果,要将各环节操作落实到位,即粗磨、细磨、增添固化剂等。在整个工艺流程中,粗磨是最为基础的环节,必须打磨到位,且要一次性完成。后续还需做好细磨与精磨处理,此阶段加大磨片更换频率,及时清理现场,满足要求后上固化剂,要求渗透时间至少达到4h。具体可分为以下8个步骤:清理混凝土寅基层研磨地面寅喷洒固化剂寅二次研磨寅清洗基面寅喷洒焊丝寅初步抛光寅全面抛光。若要提升固化剂的应用效果,首要前提在于水泥混凝土地面整体品质较好,否则无论采取何种处理方式,固化剂的使用都会大打折扣【1】。具体要求为:混凝土强度至少达C30;水灰比约0.45;施作细石混凝土并将其作为找平层,此部分厚度至少为50mm;坍落度以75耀100mm为宜。4.1施工方法。在基面处理环节,以现场情况为准采取合适的处理措施,要求将残留的养护剂、油渍、松散材料等物质清理干净。利用打磨机深度处理,该设备需配置30目、80目金刚石磨片,此环节采取的是加水湿磨的方法,根据实际情况灵活调整研磨遍数,通常以3耀5遍为宜。此后,再使用50目、300目、500目树脂磨片依次处理,此处依然为湿磨的方式。经上述施工后,要求地面具有足够的平整性,伴随地面平整度的提升,表明实际处理效果越理想。晾干地面,全程均要保持足够洁净的状态,作业现场如图1所示。(金刚石磨片湿磨)待地面完全干燥后,于该处喷洒密封固化剂A剂,施工人员用尘推均匀地浸润,通过此方式尽可能达到地面对材料吸收率最大化的效果。加强对浸透过程的检查,若出现地面发白或结晶现象,表明该处聚集量较大,首先要通过洒水的方式令其溶解,再使用扫把扫匀。经过持续4h的浸泡处理后,再次研磨地面,此处选择的是500目、1000目的磨片,结合现场情况确定研磨遍数,通常为3耀5遍;在上述基础上,再使用洗地机磨洗,施工中部分区域易出现固化剂堆积现象,需使用吸水机清理,随后晾干地面,全程保持完全洁净的状态。待地面达到干燥状态后,可使用滚筒向地面均匀涂上纳路特聚碳硅密封固化剂1008焊丝,最后干抛地面即可。4.2提高混凝土密封固化剂地坪的光亮度。工业厂房地面对于亮度提出较高的要求,若要提升地面亮度,需做好如下几项工作:1)确保地面平整度。根据物理学知识可知,物体表面越光滑,其具备的光线反射能力越强,能给使用者营造优良的感官体验,在视觉上形成“高亮度”的认知;反之,若地面平整度欠佳,则会明显降低光泽度。因此,前期的地面研磨处理尤为关键,材料为金刚磨片。2)深度打磨地面。粗磨是最为基础的环节,会对后续作业效果带来直接影响,各道打磨工序环环相扣,若粗磨效果欠佳,后续无论采取何种工艺方法也无济于事。鉴于此,必须安排专业人员将打磨的各道工序落实到位,在施工标准的指导下完成各项操作,达到一次性打磨平整的效果。3)选择混凝土密封固化剂1008焊丝,以确保原材料质量为基本前提,合理控制材料用量,以设计要求为指导完成施工作业,确保地面处理质量。4.3保持混凝土密封固化剂地坪光亮度。4.3.1注重对地面的清理。根据混凝土密封固化剂的性质,可以得知该材料不可与碱性溶剂长时间接触,否则将发生腐蚀。该固化剂pH为10耀11,表现为强碱性,地面施工所用混凝土的pH普遍在7以上,2类碱性材料接触后将发生反应,若地面存在残留的固化剂,由于其具备高碱性的特点,将带来地面腐蚀现象,不利于整体光泽度。对此,施工后需将多余的材料清理干净。此原则在日常使用中也适用,若地坪表面存在高强碱性物质,需及时将其清理干净。4.3.2选择酸性溶剂清理表面。结束施工作业后且混凝土密封固化剂地坪使用时间满2个月时,可使用酸性溶剂对其采取清理措施,在酸性溶剂的作用下可促进混凝土密封固化剂发生反应,同时具备降低碱性的效果,缓解对混凝土的损伤【2】。4.3.3做到每日清扫。工业厂房使用过程中会产生大量杂物,如地面上附着油污等,尽管混凝土密封固化剂具备强化地面的效果,但前期施工中所用的混凝土具备多孔性,一旦油污的存留时间过长,则会在地面上留下印记,不利于整体美观感,且光洁度也大幅下降。混凝土密封固化剂地面集多重优势于一体,如防尘、抗风化、稳定性好等,无论是在强度、亮度等指标上都较为良好,可满足工业厂房的使用需求,成为当前厂房建设中的主要形式。

5质量标准

5.1固化地坪的密封性。地坪可发挥出“屏蔽”作用,能够有效隔绝污渍等各类污染物。通常而言,混凝土密封固化剂地坪具备较强的隔绝污染物的能力,但并不能达到完全阻止的效果。相比于原地面而言,经过处理后的地坪在防污性能上有着较大幅度的提升。5.2固化地坪的强度。在混凝土密封固化剂的支持下,产生的地坪具备良好的强度,通常情况下其莫氏硬度可达到7级以上。当然,并非所有地坪验收工作都采取该标准,但无论如何,经处理后的地坪至少具备不起灰、不起沙的特点,即便是金属物在该处划过,由于其硬度较好,也几乎不会产生划痕【3】。5.3固化地坪的防尘。经施工后的地坪,至少要具备防尘的特点,这也是评定施工效果的最低标准。5.4固化地坪的光泽度。在原混凝土地面的基础上使用混凝土密封固化剂后,可改善地面光泽度,该材料有效填堵混凝土毛孔,改变传统方式下大量光线漫反射的特点,从而形成大范围镜面反射,在视觉上实现光亮度的提升。若对地面光亮度提出较高要求,可在高速抛光机的作用下进一步打磨,使其产生镜面效果。

6结语

工程实际结果表明,混凝土密封固化剂的应用效果优良,可解决混凝土地面强度不足、光洁度欠佳等问题,经施工后地面具备更优良的光泽度与硬度,满足工业厂房的生产需求,给工作人员提供更优良的观感体验,该技术已经得到社会各界的高度重视,具有较高的推广价值。

【参考文献】

【1】林庆泉.混凝土密封固化剂在耐磨地坪中的应用[J].福建建筑,2013(12):77-78.

【2】兀建蓉,岳金鑫.混凝土密封固体剂在施工中的应用[J].山西建筑,2015(10):103-104.

固化剂范文篇2

论文摘要:本文根据土固精牌土壤固化剂施工前期的准备及工艺流程,对土固精的施工准备及厂拌法特点、施工注意事项等进行了论述。

近年来,随着中国经济的持续发展,城市化进程的建设步伐也随之加快,随着车流量等因素的增大,城市道路的新建、改扩建等工程也在加大,从城市主干道、次干道、区道到街巷小道,都在有计划、分期分批地进行新建和改扩建,在城市道路建设中,从环境的保护和投资方面、道路基层强度等因素考虑,使用土壤固化剂施工既环保又利用旧料节约成本,为了保证道路全年通车,提高行车速度,增强安全性和舒适性,降低运输成本和延长道路使用年限,使用土固精土壤固化剂施工流程简单,只需按照湖南路捷公司的施工工艺流程,施工流程、监理、检测标准、方法进行即可。

一、土固精土壤固化剂施工前期的准备工作

(1)固化土结构层施工采用路拌法和厂拌法。对于二级以下的公路或塑性指数较大的土质,基层和底基层可采用路拌法施工;对于二级公路,底基层宜采用稳定土拌和机路拌,基层宜采用厂拌法拌制混合料。对于高速公路和一级公路,基层必须采用厂拌法拌制混合料并宜用摊铺机摊铺混合料

(2)固化土结构层完成施工日最低气温应在3。c以上,宜经历半个月左右温暖和热的气候养生为最佳。多雨地区,应避免在雨季进行固化土结构层的施工

(3)在雨季施工固化土结构层时,应采取必要的防雨水措施,防止运到路上集料过分潮湿,并应采取措施保护石灰(或水泥)免遭雨淋。有条件的地方要做好基层用土的土场防雨,防止雨后土中水分过大,影响使用

(4)在固化土结构层施工时,应遵守下列原则:

a、细粒土应尽可能粉碎,土块最大尺寸不应大于15mm。

b、配料应准确,根据不同层次,采用0.012%-0.018%的比例稀释。

c、路拌法施工时,水泥或石灰应摊铺均匀。

d、固化剂剂量应准确,使用前摇匀,合沉淀充分溶解。

e、喷洒固化剂稀释液及拌和应均匀。

f、应严格控制基层的厚度和高程,其路拱横坡应与面层一致。

g、应在混合料处于最佳含水量或略小于最佳含水量(1%-2%)时进行碾压。

h、固化土结构层结构层应用18-22t以上的压路机碾压,最好采用重型压路机,以达到最佳的压实效果。每层的压实厚度可以根据试验适量增加。压实厚度过大时,应分层铺筑,每层的最小压实厚度为12cm,下层宜稍厚。对于固化土结构层,应采用先轻型、后重型压路机碾压。

j、用于固化层的素土摊铺为要求压实厚度的1.5倍左右。

k、路拌法施工时,必须严密组织,采用流水作业法施工,宜边拌和边运至现场摊铺,防止混合料积存和堆底不净现象。尽可能缩短从加固化剂稀释液拌到碾压终了的延迟时间,此时间不应超过3-4h,并应短于水泥的终凝时间。

l、固化土结构层上未铺封层和面层时,禁止开放交通;当施工中断,临时开放交通时,应采取保护措施,不使基层表面遭到破坏。

i、固化土结构层作为沥青路面的基层时,还应采取措施加强基层与面层的联结。

二、土固精土壤固化剂在旧路改造的施工工艺流程

针对旧路改造给施工带来的不便和旧路改造综合处治方案设计时考虑,最好采取固化土厂拌法来施工SHAPE\*MERGEFORMAT

三、厂拌法的特点

(1)机动灵活。(可以分几个步骤施工、取土。晒土、保存、搅碎、拌合、摊铺、压实)

(2)施工时间短,摊铺后直接压实,不会引起半封闭路段堵车,特别是路窄,车流量大的道路

(3)粘性度大的土壤易被搅碎,土壤保持干燥

(4)适宜于变化多端的南方雨水天气

厂拌法要具有的条件:挖取土壤的特点,土壤的实验报告,最佳含水量的配比,晾晒土壤的场地,干土壤保存场所,挖土机,搅碎拌合机,运输车辆,平铺机(可用人工),压路机等设备,石灰或水泥,固化剂的准备,依天气情况进行施工。

制定合理科学的施工方案。

在施工现场提取具有代表性的样土做实验报告,落实取土地点,晒土场地。

拌合之前应充分了解天气情况,拌合时首先用搅拌机把现场土充分搅碎,然后依据实验报告按比例加入稀释的固化剂、水泥和石灰等进行拌合。

搅拌好的混合土应迅速运入路床进行摊铺,摊铺时做好路床两边路桩、放样、标高。混合料放入路面中要迅速摊铺。(摊铺20cm高的路基需铺30cm高的混合土)要求摊铺平整,厚度一致。

四、土壤固化剂厂拌法在施工过程中的注意事项

路床压实时:

(1)清除路床表层积水、垃圾及松软土

(2)控制路床平整度

(3)路床压实时,应先稳压后振动再碾压,压实度要达到检测要求

(4)压实后,如路床出现弹簧,应及时清理弹簧路床下的松软土或其他杂物,然后回填;路面开裂应及时翻晒,也可加适量的石灰或水泥搅拌;如果出现路床表面翘皮,首先清除表面翘皮部分,然后用旋耕机打毛表层,再加适量的灰土,再压实。

旧路在做路基处理时:

软路基一定要换填。

换填时,压实机一定要压实。

换填处不要用干土壤掺和,只能是碎石(或加入一点有固化剂的混合料)。

是老路基的,较硬部分不要再动,只要填平。

最好做厂拌法拌合混合料。

做样路时:

没有洒水车的,可以使用洗车机或者喷雾器。

没有中置式拌和机的,可以用20—30公分刀径的大型施耕机。

路段最好选路基较好的地段,并做好老硬好的标记,最好是选居住人口较少的、交通相对较少的路段。

固化剂范文篇3

1原材料及试验设计

1.1原材料

1.1.1水泥试验采用北京金隅琉水环保科技有限公司生产的P.O42.5普通硅酸盐水泥,其主要性能指标如表1所示。1.1.2石灰试验所用石灰有效钙镁含量为60%,其中大于0.3mm颗粒含量为0.3%。1.1.3渣土试验所采用渣土为首钢资源综合利用科技开发有限公司建筑垃圾处理线筛余渣土,渣土中4.75mm以上颗粒占比23.1%,4.75mm以下颗粒占比76.9%(筛分结果见表2),4.75mm以上颗粒压碎值为17.1。为提高固化土强度,需保证一定量的粗骨料含量,本试验所用渣土控制4.75mm以上颗粒含量为75±5%。依据GB50007—2011《建筑地基基础设计规范》,试验所用渣土的塑性指数属粉质粘土类(塑性指数10≤IP≤17),液塑限试验结果见表3。1.1.4固化剂试验所用固化剂为美国贝塞尔固化剂,棕色,液态、离子型固化剂。

1.2试验设计

固化土基本性能试验选定离子类固化剂(以下简称固化剂)的掺量和水泥、石灰、渣土的比例。在渣土颗粒级配的3种影响因素中,固化剂掺量对固化土性能的影响选用单因素研究法,固化剂掺量分别为0,0.01%,0.02%,0.03%,0.04%,0.05%,0.06%,以外掺方式添加,水泥、石灰、渣土掺量及渣土颗粒级配对固化土性能的影响以三角等焓图方法设计配合比。三角等焓图指三角等值线图类似地形的等高线图,可用于观察某性能指标的最高值区域和最低值区域。三角等焓图的设计原则为三种因素之和为100%,图1研究了水泥、石灰、渣土掺量对固化土7d无侧限抗压强度的影响,水泥的含量从0到8%,石灰的掺量从0增加到8%,渣土的掺量从92%增加到100%。三角等焓图坐标的读取方法为平行线法,以G点为例,按图中箭头方向作三角形三边的平行线,平行线与“渣土掺量(%)”坐标线的交点即为渣土的掺量94%,平行线与“水泥掺量(%)”坐标线的交点即为水泥的掺量2%,平行线与“石灰掺量(%)”坐标线的交点即为石灰的掺量4%,三者之加和为100%。右侧为抗压强度标签值,三角等焓图内的各点所对应的颜色即为不同配比下净浆的强度。

2试验结果分析

2.1固化剂掺量对固化土性能的影响

为探讨离子固化剂掺量对固化土性能的影响,试验研究了水泥∶渣土为4∶96时,不同固化剂掺量对7d无侧限抗压强度和抗冻性能的影响规律,试验结果如图2、图3所示。从试验结果可看出,随离子固化剂掺量增加,固化土的7d无侧限抗压强度呈增长趋势;随离子固化剂掺量增加,固化土抗冻性能增强。贝塞尔土壤固化剂通过改变土壤颗粒表面电荷的特性,降低了土壤颗粒间的排斥力,使土壤中的含水量达到稳定平衡,同时形成结晶盐,进而增强了土体的密实度,提高了强度和抗冻性。考虑到固化土应用的经济性,建议固化剂掺量在0.02%左右。

2.2配合比参数对固化土性能的影响

固定离子固化剂掺量为0.02%,以三角等焓图为基础设计不同水泥、石灰、渣土的比例,研究三者掺量对固化土7d无侧限抗压强度及抗冻性能的影响规律。在图4和图5中,沿A-B-C-D-E方向,在石灰掺量不变、水泥掺量增加的同时减少渣土掺量,可以看出随水泥掺量增加,固化土的7d和28d无侧限抗压强度明显提高,F-G-H-I,J-K-L,M-N方向同理;沿O-N-L-I-E方向,在渣土掺量不变、水泥掺量增加的同时减少石灰掺量,可以看出固化土的7d和28d强度随水泥掺量增加而提高,M-K-H-D,J-G-C,F-B方向同理;沿A-F-J-M-O方向,在水泥掺量不变、石灰掺量增加的同时减少渣土掺量,可以看出随石灰掺量增加,固化土7d强度无明显变化,28d强度略有提高。石灰固化渣土存在早期强度低、强度发展缓慢的问题;而沿着B-G-K-N、C-H-L、D-I方向,即有一定水泥掺加量后,固化土强度较高时在试验龄期内石灰掺量增加对固化土强度的影响有限。从图4和图5中无侧限抗压强度在三角等焓图上的分布特征可看出,等高线梯度方向与水泥掺量增加方向一致,表明水泥是增强固化土强度的关键因素。在工程应用中,按工程设计强度要求,可依此三角等焓图找到相应的配合比,同时找到经济性最佳方案。不同水泥、石灰、渣土掺量下固化土的28d残留抗压强度比如图6所示,从图6可看出,与无侧限抗压强度趋势相似,随水泥用量增加固化土的抗冻性能增强;随石灰用量增加,固化土的抗冻性能略有增强。水泥、石灰水化生成硅酸钙、铝酸钙及铁酸钙等胶凝材料,同时水化产物与土壤中的活性成分反应生成胶凝材料,使土体密实度增加,一方面提高了耐水性;另一方面提高了抵抗水分结冰膨胀的压力,进而提高了抗冻性。

2.3渣土级配对固化土力学性能的影响

建筑渣土是现代城市建设过程中产生的固体废弃物,产生于城市的新建、改扩建和拆除等施工过程,例如城建项目地基管沟开挖、旧城改造和轨道交通盾构等,因地质、施工条件差异,渣土的成分较复杂,本试验选用的渣土为建筑垃圾资源化处理线分选出的渣土,含部分砂石骨料。试验选用离子固化剂掺量为0.02%,水泥掺量为4%,渣土掺量为96%,以三角等焓图为基础设计渣土中0~5mm,5~10mm,10~25mm颗粒比例,研究渣土颗粒级配对固化土无侧限抗压强度及抗冻性能的影响规律。图7、图8可以看出,与水泥、石灰、渣土掺量对无侧限抗压强度的影响规律不同,渣土颗粒级配存在合理区间,A点[(0~5mm)∶(5~10mm)∶(10~25mm)=40%∶20%∶40%]和K点[(0~5mm)∶(5~10mm)∶(10~25mm)=50%∶40%∶10%]固化土的无侧限抗压强度最高。渣土中粗骨料自身具有较高的强度,粗骨料的掺加有利于提高固化土强度,但当渣土中粗骨料较多时,存在的空隙也较多,细颗粒不能完全填充空隙使得整体强度降低,因此合理的颗粒级配有利于提高固化土的强度[5]。在三角等焓图上的分布特征,与无侧限抗压强度分布特征相似,颗粒级配对固化土抗冻性对的影响存在最佳区间。结合抗压强度及残留抗压强度比特征分布图分析,渣土中颗粒级配最佳方案为(0~5mm)∶(5~10mm)∶(10~25mm)=40%∶20%∶40%或50%∶40%∶10%。

3结论

固化剂范文篇4

关键词:HAS固化剂;测量放样;碎石层摊铺

1项目概况

武汉BRT东延线工程是对完善东湖高新区地区公交主干网络、支撑区域组团发展,服务周边重点公共开发项目,实现城市主轴“东拓战略”,也是满足光谷国际网球中心WTA赛事期间交通集散需求,提供高效、便捷、优质的公共交通服务,展现城市整体形象的重要途径。BRT廊道结构从下自上分别为:15cm碎石+2×18cm固化剂稳定碎石+24cm连续配筋混凝土板+5cmSMA-16改性沥青玛蹄脂碎石+4cmSMA-13改性沥青玛蹄脂碎石。路面结构详见图1。

2HAS固化剂稳定碎石层技术要求

(1)原材料质量应符合相关规定。(2)压实度每1000m2每压实层抽检1点,测试方法采用灌砂法,要求压实度≥98%。(3)每2000m2每压实层现场取固化剂碎石原材送检测中心做7d无侧限抗压强度试验,应不小于3.5MPa。(4)面层厚度检测:每压实层、每1000m2取芯抽查1点。(5)弯沉值:固化剂碎石稳定层面层每车道,每20m检1点。

3HAS固化剂稳定碎石层主要施工工艺

固化剂稳定碎石底基层施作主要施工步骤包括:测量放样→固化剂稳定碎石配料、拌合及运输→摊铺、碾压→养护。3.1测量放样首先根据固化剂稳定碎石层设计厚度及松铺系数计算松铺厚度,根据松铺厚度及底基层实测标高确定摊铺机标尺的高度,作为摊铺施工的一条基准线。图2HAS固化剂稳定碎石层摊铺及碾压3.2固化剂稳定碎石配料、拌合及运输混合料在自动化拌合站进行拌合,每次开始拌料后,出料时要取样检查是否符合设计的配合比,进行正式的生产之后,每1~2h检查一次拌和情况,抽检其配比。高温作业时,早晚和中午的含水量要有区别,要按照温度变化及时调整。拌合站出料要配备带活门漏斗的料仓,由漏斗出料直接装车运输,装车时车辆应前后移动,分三次装料,避免混合料离析。每次开工前,拌合站的自卸汽车数量一定要满足拌和、出料和摊铺的要求,并略有富余。规划好运输路线,在出料后45min内运输到现场进行摊铺。如运输车辆在途中出现故障,必须立即以最短时间排除。当有困难,车内混合料不能在初凝时间运输到工地,或碾压最终时间超过4h,必须予以废弃。3.3摊铺、碾压运料车应倒退紧靠摊铺机,然后刹车,启动自卸,均匀的放入摊铺机料斗,摊铺应该及时、连续、均匀、缓慢不间断地进行。摊铺机未覆盖的两边剩余部分,由工人随摊铺机前进用铁锹摊平,保证大面平整度,如图2所示。摊铺过程中严禁让混合料散落到摊铺机履带下面,如遇自卸车放料时洒落,必须人工清除履带部位的,保证摊铺厚度。3.4养护碾压完成后应该立即进行养护。将草袋或麻布湿润,然后人工覆盖在碾压完成的顶面。覆盖2h候再用洒水车洒水。在7d内应保持基层处于湿润状态,28d内正常养护。上一层路面结构施工时方可移走覆盖物,养生期间应定期洒水。养生结束后,必须将覆盖物清除干净。洒水车洒水养生时,洒水车的喷头应该用喷雾式,不能用高压式喷管,以免破坏基层结构。每天洒水次数视气候而定,整个养生期间应该保持面层湿润。

4HAS固化剂稳定碎石层施工质量控制

(1)项目部按由上到下顺序进行全面质量管理,以《质量管理与质量保证》(GB/T19000)为标准,建立完善的质量管理机构,完善质量管理制度,建立质量控制流程。固化剂碎石稳定层施工前,严格按照图纸和规范要求,自检合格后,由监理组织设计等单位进行底基层碎石验收,验收合格后方可进行固化剂碎石稳定层的铺设。(2)虚铺系数:根据水泥稳定层施工经验,虚铺系数宜控制在1.35~1.5之间。本次试验段虚铺厚度为25cm,压实厚度大约在17.9~18.2cm,虚铺系数大约为1.39。由于受天气等因素影响,为确保层厚,本工程虚铺系数应控制在1.4±0.02之间。(3)压实方式:按照“紧跟、慢压、高频、低幅”的原则,碾压6~8次后,至无轮印。前2遍用采取静压的方式初步碾压,中间2遍采取振动碾压,最后2~4遍采用静压和振动交替作业的方式整平。进行碾压时,压路机碾压时应重叠1/2轮宽。平面段碾压应该从路两边到中间,在圆弧段应该从内到外,由低侧向高侧进行,压路机起步和刹车动作要缓慢,不要拉动基层。倒车尽量原路返回,换挡位置应该在已经压好的路段。压路机停车位置要错开,且离开3m远,最好停在未摊铺固化剂碎石的部位,以免破坏基层结构。(4)摊铺速度:本实验段摊铺机速度控制在在1.3~1.5m/min之间,严禁摊铺机停机待料。(5)横缝要求:摊铺料必须连续作业不中断,如因故中断超过1h,则应该设置横缝;每天收工之后,第二天开工的接头断面也要设置横缝。横缝应该与路面中心线垂直设置,设置方法为端部挖除法:将未经压实的混合料铲除,并将已碾压密实且高程和平整度符合要求的末端挖成与路面中心线垂直的断面,然后再将摊铺机重新就位,摊铺新的混合料。(6)下层稳定层施工结束后7d方可进行上层稳定层施工。两层之间施工时间间隔不宜长于30d。

5结束语

固化剂范文篇5

[关键词]复合树脂传感元件压阻效应

一、材料特性及制做工艺

环氧树脂和固化剂是由广州市东方化工实业有限公司生产的E-44环氧树脂和EP-型固化剂。纳米碳黑为山东淄博华光化工厂生产的HG-IP(黑色粉末),粒径为33nm,氮吸附比表面积为1056m??2/g,比电阻为0.22o.cm复合树脂的制作过程:第一步,将长为200mm的Ф14的光圆钢筋表面打磨光滑,用无水乙醇进行表面清理,干燥后,将其表面涂上一薄层环氧树脂(加入50%固化剂搅拌均匀的树脂)约0.2-0.5mm,确保钢筋与复合树脂绝缘。并在钢筋表面贴上箔式应变片,型号为:BX120-3AA,浙江黄岩测试仪器厂,等固化一天。

第二步,称取一定配比的环氧树脂和固化剂,搅拌均匀,加入稀释剂和增粘剂,搅拌几分钟,再一点点儿的加入纳米碳黑,由于纳米碳黑质轻,易团聚,不易搅拌,加入时要分若干次加,每次确定已充分搅拌后,再加料。第三步,在钢筋中段长2.5cm的范围内涂上搅拌充分的复合树脂,厚度适当,取约1mm为宜。让后缠绕铜丝导线,四根,内侧两个相距1cm,外侧两个相距2cm,最后在复合树脂外层缠绕塑料薄膜,待其固化。

二、试验方法及过程

复合树脂材料固化3天后测电阻极化曲线,固化7天时测压阻效应。试验中所采用的电阻测试方法为四电极法,电阻测量仪器为AgilentCo.Ltd生产的HP34401A数字万用表。加载设备为SANS公司生产的CMT5105型微机控制电子万能试验机。在测试加拉力之前,先把试件的四个电极与万用表相接,并用数据线把万用表与计算机联通,然后测量零载时的电组。当显示的测量电阻达到稳定时再进行压阻性试验。加拉力时以0.5mm/min的速度对试件进行轴向拉伸,并通过计算机实时采集电阻,拉力与应变。

三、试验结果与分析

作为机敏材料涂层,厚度是个不可忽视的因素,相同导电材料掺量搅拌均匀的复合树脂,不同的厚度电阻差别将很大,本文取B1组进行了研究,分三个厚度:0.5mm,1mm,1.5mm,每个厚度三个试件,复合树脂涂层的导电性能在相同的配合比时,随着厚度的不同也有较大的差异,涂层比较薄时,电阻较大,随着涂层厚度的增加,电阻逐渐减小,这是由于涂层内部导电路径随着厚度的变化而发生改变引起的,环氧树脂是一种热固性材料,本身是不导电的,在固化剂的作用下,形成空间聚合物结构,纳米碳黑的加入,由于纳米材料的导电性,使聚合物的电导能力增大,同样配合比的复合树脂,内部的导电通道随着厚度的增加而增多,减少而减少,这是电阻随厚度的减小而递增的原因。考虑使用过程中的问题,如果树脂涂层太厚,不容易涂抹均匀,用到结构中后引起的缺陷较大,应力集中严重。取约1mm的厚度为宜。

环氧树脂的性质很大程度上与固化剂有关,固化剂的掺量的多少,对复合树脂的电阻值有很大的影响,同时也会影响到复合树脂的渗流曲线,固化剂占环氧树脂的百分比分别为:25%,50%,75%。随着固化剂的含量的减少,电阻整体下降明显,特别是纳米掺量比较低时,电阻值显数量级低减,随着纳米碳黑掺量的增加,这种差异性越来越小,因为随着纳米材料的增多,内部导电通导的密度增大,固化剂的增多或减少只改变内部电路的相对数量,对导电通路的影响减小。

复合树脂涂层的压阻效应试验中取固化剂含量分别为25%和50%的两组来进行。纳米含量为15%的复合树脂的压阻效应很差,取20%,22.5%,25%,27.5%来研究其机敏性。采用循环加载,最大加载值分别取30KN、40KN。每个等级加载五个循环。钢筋为HPB235钢筋,直径为14mm,可以计算得其屈服强度f??y=32.31KN。加载跨弹性、塑性两个阶段。R0为初始相对稳定电阻值,试验得到两组复合树脂七天时的压阻曲线图。

第一组,固化剂与环氧树脂之比为0.25:1,从四个不同纳米百分比的复合树脂涂层的机敏特性曲线图中,我们可以看到,在等幅荷载的循环作用下,复合树脂的压阻曲线和应力应变曲线之间存在良好的映射关系,随着钢筋应力的增大,电阻变化率近似线性变化,在四个不同百分比纳米掺量的复合树脂中,纳米微粒含量为20%和22.5%的两组曲线比25%和27.5%的两组曲线线性变化更明显些。随着纳米碳黑含量的增加,电阻变化率的线性变化稍差。

第二组,固化剂与环氧树脂之比为0.5:1,从四个不同纳米百分比构件的压阻性测试结果曲线图中,我们可以看出,本组中纳米微粒含量为20%的复合树脂机敏性变得不稳定,在循环加载的过程中,电阻变化率曲线开始出现有较大的非线性,22.5%组仍然表现出良好的线性映射关系,25%、27.5%组随着循环加卸载电阻率曲线表现也不太稳定,线性映射关系变差。公务员之家

四、结论

1.随着环氧与固化剂比例的调整,电阻显规律性的变化,固化剂的含量越大,相同纳米碳黑掺量的复合树脂电阻就越大,复合树脂的电阻随固化剂的减少而减小,当环氧树脂与固化剂的比例固定时,电阻的变化随纳米碳黑的掺量的增加而减小,由于制作工艺的限制及材料性质的特征知即使同一个配比的复合树脂,电阻值也存在一定的离散性。

2.机敏性的表现也随固化剂与环氧树脂的百分比及纳米碳黑的掺量显规律性的变化,在两个应力水平的等幅循环荷载作用下,复合树脂表现出了力与电阻变化率的良好的映射关系,当钢筋由弹性阶段进入塑性阶段的转变过程中,应力曲线和电阻变化率曲线及应变曲线表现出良好的对应关系。随着循环荷载的作用时间的增加,当钢筋出现残余应变时,电阻变化率也随之发生不可逆的变化。

3.纳米碳黑复合环氧树脂涂层作为钢筋应力应变的传感材料是可能的。

参考文献:

[1]李国宝.汕头大学硕士学位论文,2006.

[2]杨宝武.环氧树脂固化剂[J].粘接,1993,14(4),1013(9).

固化剂范文篇6

论文摘要:本文根据土固精牌土壤固化剂施工前期的准备及工艺流程,对土固精的施工准备及厂拌法特点、施工注意事项等进行了论述。

近年来,随着中国经济的持续发展,城市化进程的建设步伐也随之加快,随着车流量等因素的增大,城市道路的新建、改扩建等工程也在加大,从城市主干道、次干道、区道到街巷小道,都在有计划、分期分批地进行新建和改扩建,在城市道路建设中,从环境的保护和投资方面、道路基层强度等因素考虑,使用土壤固化剂施工既环保又利用旧料节约成本,为了保证道路全年通车,提高行车速度,增强安全性和舒适性,降低运输成本和延长道路使用年限,使用土固精土壤固化剂施工流程简单,只需按照湖南路捷公司的施工工艺流程,施工流程、监理、检测标准、方法进行即可。

一、土固精土壤固化剂施工前期的准备工作

(1)固化土结构层施工采用路拌法和厂拌法。对于二级以下的公路或塑性指数较大的土质,基层和底基层可采用路拌法施工;对于二级公路,底基层宜采用稳定土拌和机路拌,基层宜采用厂拌法拌制混合料。对于高速公路和一级公路,基层必须采用厂拌法拌制混合料并宜用摊铺机摊铺混合料

(2)固化土结构层完成施工日最低气温应在3。c以上,宜经历半个月左右温暖和热的气候养生为最佳。多雨地区,应避免在雨季进行固化土结构层的施工

(3)在雨季施工固化土结构层时,应采取必要的防雨水措施,防止运到路上集料过分潮湿,并应采取措施保护石灰(或水泥)免遭雨淋。有条件的地方要做好基层用土的土场防雨,防止雨后土中水分过大,影响使用

(4)在固化土结构层施工时,应遵守下列原则:

a、细粒土应尽可能粉碎,土块最大尺寸不应大于15mm。

b、配料应准确,根据不同层次,采用0.012%-0.018%的比例稀释。

c、路拌法施工时,水泥或石灰应摊铺均匀。

d、固化剂剂量应准确,使用前摇匀,合沉淀充分溶解。

e、喷洒固化剂稀释液及拌和应均匀。

f、应严格控制基层的厚度和高程,其路拱横坡应与面层一致。

g、应在混合料处于最佳含水量或略小于最佳含水量(1%-2%)时进行碾压。

h、固化土结构层结构层应用18-22t以上的压路机碾压,最好采用重型压路机,以达到最佳的压实效果。每层的压实厚度可以根据试验适量增加。压实厚度过大时,应分层铺筑,每层的最小压实厚度为12cm,下层宜稍厚。对于固化土结构层,应采用先轻型、后重型压路机碾压。

j、用于固化层的素土摊铺为要求压实厚度的1.5倍左右。

k、路拌法施工时,必须严密组织,采用流水作业法施工,宜边拌和边运至现场摊铺,防止混合料积存和堆底不净现象。尽可能缩短从加固化剂稀释液拌到碾压终了的延迟时间,此时间不应超过3-4h,并应短于水泥的终凝时间。

l、固化土结构层上未铺封层和面层时,禁止开放交通;当施工中断,临时开放交通时,应采取保护措施,不使基层表面遭到破坏。

i、固化土结构层作为沥青路面的基层时,还应采取措施加强基层与面层的联结。

二、土固精土壤固化剂在旧路改造的施工工艺流程

针对旧路改造给施工带来的不便和旧路改造综合处治方案设计时考虑,最好采取固化土厂拌法来施工

三、厂拌法的特点

(1)机动灵活。(可以分几个步骤施工、取土。晒土、保存、搅碎、拌合、摊铺、压实)

(2)施工时间短,摊铺后直接压实,不会引起半封闭路段堵车,特别是路窄,车流量大的道路

(3)粘性度大的土壤易被搅碎,土壤保持干燥

(4)适宜于变化多端的南方雨水天气

厂拌法要具有的条件:挖取土壤的特点,土壤的实验报告,最佳含水量的配比,晾晒土壤的场地,干土壤保存场所,挖土机,搅碎拌合机,运输车辆,平铺机(可用人工),压路机等设备,石灰或水泥,固化剂的准备,依天气情况进行施工。

制定合理科学的施工方案。

在施工现场提取具有代表性的样土做实验报告,落实取土地点,晒土场地。

拌合之前应充分了解天气情况,拌合时首先用搅拌机把现场土充分搅碎,然后依据实验报告按比例加入稀释的固化剂、水泥和石灰等进行拌合。

搅拌好的混合土应迅速运入路床进行摊铺,摊铺时做好路床两边路桩、放样、标高。混合料放入路面中要迅速摊铺。(摊铺20cm高的路基需铺30cm高的混合土)要求摊铺平整,厚度一致。公务员之家

四、土壤固化剂厂拌法在施工过程中的注意事项

路床压实时:

(1)清除路床表层积水、垃圾及松软土

(2)控制路床平整度

(3)路床压实时,应先稳压后振动再碾压,压实度要达到检测要求

(4)压实后,如路床出现弹簧,应及时清理弹簧路床下的松软土或其他杂物,然后回填;路面开裂应及时翻晒,也可加适量的石灰或水泥搅拌;如果出现路床表面翘皮,首先清除表面翘皮部分,然后用旋耕机打毛表层,再加适量的灰土,再压实。

旧路在做路基处理时:

软路基一定要换填。

换填时,压实机一定要压实。

换填处不要用干土壤掺和,只能是碎石(或加入一点有固化剂的混合料)。

是老路基的,较硬部分不要再动,只要填平。

最好做厂拌法拌合混合料。

做样路时:

没有洒水车的,可以使用洗车机或者喷雾器。

没有中置式拌和机的,可以用20—30公分刀径的大型施耕机。

路段最好选路基较好的地段,并做好老硬好的标记,最好是选居住人口较少的、交通相对较少的路段。

固化剂范文篇7

试验结果及比较通过炉温跟踪仪的测试,箱式固化炉固化后冷轧板涂膜颜色明显比U形通过式固化炉所固化涂膜发白。对两块冷轧板做划格、附着力试验,未出现脱落;对马口铁板涂膜作50kg冲击试验,涂膜未出现明显裂纹。从炉温跟踪仪曲线看出喷涂工件在仪表显示温度达180℃,固化时间20min的情况下,通过式固化炉到达180℃实际平均时间为14min(见图1),箱式固化炉到达180℃温度实际平均时间为10min(见图2)。涂膜实际发生交联固化的时间长短不一致及温度均匀性差导致出现零件涂膜色差。

解决方法

(1)箱式固化炉设定温度参数由原来的185℃提高到190℃,提高涂膜的实际固化时间。(2)由于箱式固化炉空间限制无法增加热循环装置,通过对箱式炉底部改造为轨道进出烤炉,底部增加远红外辐射器,辐射器上层覆盖篦子进行安全防护。这样,减少了固化炉底部与高部的温度差,使炉内整体温度相对均匀。(3)通过对设定参数的改进及固化炉底部增加热辐射器,改进固化炉温度的均匀性后,再一次采用上述方法用炉温跟踪仪进行测试,从炉温跟踪仪曲线图看出箱式炉实际固化温度在180℃以上的时间基本与U形通过固化炉取得了一致,对两烤炉固化试板涂膜颜色进行对比,颜色光泽无明显差异。

同一固化炉固化后薄厚冷轧板零件色差

1常见涂膜色差分析

色差一般出现在用不同批次粉末涂料喷涂的涂装产品之间;或者用同样批次的粉末,涂装不同材质、不同形状、不同大小和厚度的工件之间;原材料由于批次间的色度、参数的不同,粉末涂料生产过程中操作者调色经验的不足,浅色粉末的泛黄及其助剂(如低温固化剂,流平剂等)自身易泛黄;生产混料时间长也会使粉末整体颜色加深等都能引起粉末批次间色差问题。以上涂膜色差问题,都会影响组装产品的颜色,最后影响到涂装产品的质量。通常为减少调色次数提高生产效率,对影响调色的原材料进行相应库存,以减少调色色差;薄厚板材在相同的条件下涂膜固化,由于吸热快慢的不同使涂膜反应时间差异,但以前没有引起色差故障。经过初步排查并未找到出现色差的真正原因后,我们决定对对容易引起涂膜色差的原材料(钛白粉和低温固化剂)重点进行试验排查。

2环氧-聚酯粉末制造工艺流程称量配料→预混合→熔融挤出压片→粉碎→过筛→加浮花剂混合→包装

3低温固化剂206影响试验

环氧-聚酯粉末其固化反应是由环氧树脂中的环氧基团与聚酯树脂中的羟基交联成膜,因此配方中的低温固化剂206实际上为促进剂,是降低环氧和聚酯反应温度,缩短固化时间,它是环脒类化合物,其化学结构中含有叔氮原子和活泼的氢原子,能够在相对低的温度下使环氧基聚合。依据表1“试验方案”中配方一和配方二,分别生产粉末各500g。然后,制作200mm×400mm板材厚度为1mm和2mm冷轧板各3块(其中两块薄厚板另做试验)经脱脂磷化后,采用配方一粉末和配方二制作的粉末喷涂薄厚板材各一块,做好标识,在固化炉温度达到180℃下固化20min,取出试板冷却后进行颜色对比,两配方薄厚板材涂膜依然存在色差,两配方之间同一厚度板材涂膜颜色一致。排除了低温固化剂引起的故障。

4钛白粉对比试验

我公司生产的中高压开关柜使用环境主要为户内,因此在粉末原材料中为了降低成本选择了锐钛型BA01-01钛白粉。钛白粉在所有白色颜料中具有最高的遮盖力,同时吸收紫外线,确保涂料的耐候性能,因此在粉末生产中被广泛应用。但作为颜料的一种,其色泽在温度、时间和反应性介质的作用下,通常会发生显著变化。为了验证薄厚板材色差故障,重新采购了金红石型R″-996钛白粉进行对比试验。依据粉末涂料制作的工艺流程,将配方一中BA01-01替换为R″-996,制作粉末500g,喷涂经过磷化前处理的薄厚板材各一块,在固化温度180℃下烘烤20min,取出样板冷却后对比颜色,薄厚冷轧板涂膜颜色均匀一致,并且同标准色卡比较无色差。以上试验说明导致薄厚板材出现色差的原因在于钛白粉原材料的热稳定性影响。

结语

固化剂范文篇8

水环境的治理和水边环境建设包括了截污、清淤、护岸、绿化等内容。人们对水环境综合治理的污水截流、清淤、底泥处理、两岸绿化等方面的内容做了不少研究。对新建河道的护岸结构在生态方面的研究也有了起步。国外在这方面的研究比国内起步要早,日本10年前就开始提出“新水”的概念,并且在生态护坡结构方面做了实践;荷兰也正在规划和建设21世纪的人与自然和谐的水环境。本文拟对原有城市河道的护坡结构进行分析,在充分吸收国外在河道整治方面和其他领域生态护坡的经验基础上,探讨河道生态护坡结构新方法,从而为城市水利向环境水利和生态水利转化提供参考。

一、原河道护坡结构形式对环境与生态的影响分析

(一)原河道坡面结构形式

长期以来,人们比较注重河道本身的功能,如行洪、排涝等,因此河道断面形式单一,走向笔直,河道护坡结构也比较坚硬,其主要考虑的是河道的行洪速度、河道冲刷、水土保持等。因此,河道的护坡结构主要采用浆砌或干砌块石护坡,现浇混凝土护坡,预制混凝土块体护坡,或现在比较流行的土工模袋混凝土护坡等结构。

(二)原结构形式对环境与生态的影响

原有的河道护坡和护岸结构形式是在一定历史条件形成的,它在约束水的行为,防止水土流失方面作出了较大成绩,为广大人民创造了一个相对安全的生活和发展空间。但是,其在对保护水的自然清洁和维持人与水环境的和谐方面影响较大。

1、对景观环境的影响整齐划一的河道断面、笔直的河道走向,固然是一种景观,但是它与现代人们追求的回归自然的景观需求不相一致。昔日的碧水漪漪、青草幽幽、白帆点点的景象被坚硬的护坡和挡墙破坏得无影无踪,人们只能越过灰白高耸的混凝土挡墙才能看到有几条混凝土驳船在污浊黑臭的河里发出噪人的嘟嘟声。这与现代城市河道周边无论现代或古典的建筑艺术都极不相称,与周围环境也极不相协调。而且一旦这些结构遭到破坏以后,环境景观就更差了

2、对人类生存环境的影响我们暂且不说护坡及挡墙内材料(包括碱化骨料)的水化反应、炭化反应及各种添加剂(如早强剂、抗冻剂、膨胀剂等)在水中发生反应对水质和水环境的影响,就是让人们长期生活在上述这种灰色、生硬、没有活性的混凝土墙体中,人们的身心健康也会遭到侵害。在这种结构保护下的河道失去了河道原有的水边环境和水环境的功能,人们失去了娱乐、休闲和亲水的好去处,城市也因之失去了灵气和精神。由于黑臭的河水、干燥的空气及生活环境色调的影响,人们的心情等遭到严重破坏,身体感觉缺少了活力,工作也失去了动力。所以说,原有的护坡及护岸结构形式对人类生存环境造成了较大的影响。

3、对生态环境的影响原有的护坡和护岸结构对河道坡面采取了封闭的形式,河道中的生物和微生物失去了赖以生存的环境,很难生存下去,因此河道的自净能力遭到了破坏。同时各种水生植物也难以在坚硬的结构坡面上生长,各种水生物也因失去了生存环境而无法生存。整个生态系统的食物链就因一层坚硬的护坡结构而断开,生态环境因此而破坏,生态就失去了平衡。更有甚者,有的河道护坡和护岸结构还采用了全断面护砌的结构,后果就更加严重,趋向就更加恶劣。

二、生态护坡结构方法探讨

上述情况可以看出,硬性材料的护坡和护岸结构对城市的许多方面均产生了较大的影响,城市河道的护坡和护岸结构改造有必要推行一种生态型的护岸结构形式。在现在各大城市大型河道整治的同时提出对原有河道护坡和护岸结构改革非常必要,下面就国内外一些经验和笔者的一些初步设想作一介绍。

(一)采用新型材料

在科学技术飞速发展的今天,新型材料和新技术必将作为我们河道护坡和护岸结构改革的主要源泉。在国内和国外相继出现了一批用于生态方面的材料和技术,如水力喷草技术、土工材料绿化网、植被型生态混凝土、水泥生态种植基、土壤固化剂等等。虽然它们起源时不一定用于河道护坡和护岸结构方面,但在河道护坡结构使用上可以借鉴和参考。

(二)生态护坡方法探讨

1、发达根系固土植物发达根系固土植物在水土保持方面有很好的效果,国内外对此研究也较多。采用发达根系植物进行护坡固土,即可以达到固土保沙,防止水土流失,又可以满足生态环境的需要,还可进行景观造景,在城市河道护坡方面可借鉴。固土植物可以选择的主要有沙棘林、刺槐林、墨穗醋栗、黄檀、胡枝子、池杉、龙须草、金银花、紫穗槐、油松、黄花、常青藤、蔓草等等,在长江中下游地区还可以选择芦苇、野茭白等,可以根据该地区的气候选择适宜的植物品种。

2、土工材料复合种植基

(1)铁丝网与碎石复合种植基。铁丝网与碎石复合种植基主要由镀锌或喷塑铁丝网笼装碎石、肥料及种植土组成。镀锌铁丝网笼容易锈蚀,在河道护坡方面一般不宜选用,而应选用耐锈蚀的喷塑铁丝网笼。铁丝网与碎石复合种植基一个最大的优点就是它比较适合于流速大的河道,抗冲刷能力强、整本性好、适应地基变形能力强,避免了预制的混凝土块体护坡的整体性差和现浇混凝土护坡与模袋混凝土护坡适应地基变形能力差的弱点,同时又能满足生态型护坡的要求,即使进行全断面护砌,生物与微生物都能照样生存。国外在这方面已有较多工程实例。铁丝网笼可以做成不同形状,既可以用作护坡,又可以做成砌体挡土墙。

(2)土工材料固土种植基。土工材料固土种植基可分为土工网垫固土种植基、土工格栅土种植基、土工单元固土种植基等多种形式。

土工网垫固土种植基主要由聚乙烯、聚丙烯等高分子材料制成的网垫和种植土、草籽等组成。固土网垫是由多层非拉伸网和双向拉伸平面网组成,在多层网的交接点经热熔后粘接,形成稳定的空间网垫。该网垫质地疏松、柔韧,有合适的高度和空间,可充填并存储土壤和沙粒。植物的根系可以穿过网孔均衡生长,长成后的草皮可使网垫、草皮、泥土表层牢固地结合在一起。固土网垫一般可由人工铺设,植物种植一般采用草籽加水力喷草技术完成。这种护坡结构现在运用较广,如上海浦东国际机场围海大堤工程、上海化学工业区围海造地工程的护坡均采用了此形式。

(3)土工格栅固土种植基主要是土工格栅进行土体加固,并在边坡上植草固土。土工格栅是以聚丙烯、高密度聚乙烯为原料,经挤压、拉伸而成,有单向、双向土工格栅之分。设置土工格栅,增加了土体摩阻力,同时土体中的孔隙水压力也迅速消散,所以增加了土体整体稳定和承载力。而且,由于格栅的锚固作用,抗滑力矩增加,草皮生根后草、土、格栅形成一体,更加提高了边坡的稳定性。

另外,现在又出现一种土工单元固土种植基,即利用聚丙烯、高密度聚乙烯等片状材料经热熔粘接成蜂窝状的网片整体,在蜂窝状单元中填土植草,达到固土护坡的作用。

3、植被型生态混凝土植被型生态混凝土是日本近年在河道护坡方面作出的研究,主要由多孔混凝土、保水材料、难溶性肥料和表层土组成,多孔混凝土由粗骨料、混有高炉炉渣和硅灰的水泥、适量的细料组成,是植被型生态混凝土的骨架。保水材料常用无机人工土壤、吸水性高分子材料、苔泥炭及其混合物。表层土铺设有多孔混凝土表面,形成植被发芽空间,同时提供植被发芽初期的养分。在城市河道护坡或护岸结构中可以利用生态混凝土预制块体做成砌体结构挡土墙,或直接作用为护坡结构。

4、水泥生态种植基水泥生态种植基在国内国外均有研究。它是由固体、液体和气体三相组成的具有一定强度的多孔性材料。固体物质主要包括适合于植被生长的土壤、肥料、有机质及由低碱性的水泥、河砂组成的胶结材料等。在种植基固体物质间,由稻草秸秆等成孔材料形成孔隙,以便为植物提供充足的水分和空气。在种植基内还可填充保水剂,保持植物在常日照坡面能很好生长。

5、土壤固化剂高性能土壤固化剂在国外日本等国家应用于工程领域已经有30多年的历史,广泛应用于道路工程、土木建筑工程、环境保护工程、农田水利工程,固化处理各种污泥。但固化剂做为我国90年代引进的高新技术产品,在北京地区乃至全国大面积用于河(湖)底固化尚属首次。固化剂是以水泥主体掺入特殊的激发元素后制成的,其作用机理主要是固化剂中的水分子调节剂与土壤中的水分子形成化学键,对水分子有很强的吸咐作用,利用土壤稳定固化,其中含有微晶核,通过晶核配位,在土颗粒孔隙中生成针状晶体,填弃土体孔隙,形成骨架结构,固化剂中的固化分子通过交联形成三维网状结构,从而提高土壤的抗压、抗渗、抗折等性能指标。

固化剂范文篇9

耐久性粉末涂料具有很好的耐光致老化与降解性能,它即可用于室内制品的涂装,也可用于室外制品的涂装。为了得到良好的室外涂膜性能,粉末涂料所有组份包括交联剂,必须具有良好的耐光致老化与降解性能。氨基树脂交联剂如密胺类树脂具有优异耐久性能而广泛应用于液体涂料工业;由于几十年来良好的记录,它们成为液体涂料的首选交联剂,并且可得到低成本、耐久的、光稳定的坚硬涂膜。

Powderlink1174树脂(氰特工业有限公司生产,以下简称1174)是另一种氨基树脂交联剂,它是以甘脲而不是以密胺为基础的。人们都知道甘脲型氨基树脂涂料具有优异的室外耐久性能,而1174它主要是单体的四甲氧基甲基甘脲(TMMGU),它是高熔点的非粘性、不结块、易粉碎的固体,特别适合于室外型耐久粉末涂料的配制。产品1174其熔点高于90℃,它的主要成份TMMGU结构如图一所示。本论文我们将对Powderkink1174固化的粉末涂料配方研究和开发的最新成果作一论述(1)。

二、Powderlink1174交联剂和催化剂的特殊作用

在酸催化剂的存在下,氨基树脂交联剂包括1174,能够和含有羟基、羧基、酰胺基、氨基甲酸酯、硫醇基及氨基官能团的聚合物反应并交联。酸催化剂如PowderlinkMTSI催化剂(甲苯基甲基磺酰亚胺,氰特工业有限公司生产),可促进TMMGU中甲氧基甲基官能团与聚合物链上反应性官能团的交换反应,形成交联网络并生成甲醇。该反应如图二所示。前文中(2,3)我们讨论了几种有效催化剂,通过选择不同的催化剂,使用1174可得到多种多样的粉末涂料,如高光的、无光的和皱纹的粉末涂料。另外使用添加剂常常可以改变指定酸催化剂的强度,采用这种方式也可以使涂料的性能和外观得到明显的改善。我们发现使用磺酰亚胺催化剂MTSI,可以得到平滑的、无缺陷的、高光泽的厚膜涂料(4)。

三、高光泽无缺陷厚膜粉末涂料

对绝大多数最终用途来说,粉末涂层的典型膜厚不超过3密耳,近几年来粉末涂料涂膜厚度的发展趋势是趋于薄层化。很明显如果1.5∽2密耳的涂层能得到同样的外观和保护效果,3∽4密耳的涂层就有点浪费了。但是在某些用途中要求厚膜涂层,例如欧洲建筑涂料就有这种特殊要求。在欧洲建筑涂料要标上“合格”标签需要经过严格审批,合格涂料要求最低膜厚为2.4密尔(60微米)。为了达到上述膜厚,并考虑到法拉第屏蔽效应(在工件某些区域粉末的静电排斥效应),施工者不得不喷涂得比所需膜厚更厚,偶尔膜厚高达5密耳,图三描绘了这种情况。尽管用TMMGU和MTSI制造的粉末涂料固化时挥发份只有典型聚氨酯粉末涂料的一半左右(3),如果不使用助剂,甲醇的挥发将在膜比较厚(>3.5密耳)的地方造成针孔。为了使Powderlink1174粉末涂料能够得到厚度大于5密耳的无缺陷涂膜,我们做了很多努力研究其配方。

为了膜厚达到3.5密耳的涂膜充分脱气,防止针孔,1174粉末涂料必须有足够的流动性并且有足够时间让涂料在固化前充分‘愈合’其缺陷。粉末涂料,包括TMMGU粉末涂料固化时的流动性和流度,都可以用流变仪方便地测定(5)。

四、流变性、添加剂和厚膜涂层

本研究中平板流变仪使用RheometricRMS-605力学谱图仪,试验中复合粘度地测定在升温速度2℃/min,切变频率10rad/s,并改变应力的条件下进行。流变仪测定每一剪切应力下的弹性模量(G′)和损失模量(G″)。从这些数据我们可计算出流动指数、平均流度、固化起始温度和最低粘度。再将这些数据与粉末涂料性质即凝胶时间和斜板流动性以及固化膜性质,特别是外观和无针孔时的膜厚进行比较。

图四是一典型固化流变图,图的纵坐标为动力粘度(η,其定义见表一),横坐标为温度。实验的开始,温度很低,粘度非常大;开始加热后,粘度随着温度的上升几乎是以指数级地下降;达到一定温度后,交联反应开始,粘度不再下降;然后随者温度的进一步上升;粘度急剧上升;最终,交联反应停止,动力粘度保持为常数。固化起始温度是按图四所示方式确定的。

表1、流变学定义

G′弹性剪切模量

G″损失剪切模量

ω切变频率

η′动力粘度G″/ω

η″复合粘度模拟部分G′/ω

η*复合动力粘度η*=(η′2+η″2)0.5

流动指数计算方式如图五所示,粘度代表阻止流动的能力,流度代表流动的能力。图五是流度既粘度的倒数对样品在2℃/min加热速度下加热时间作图所得。动力粘度η对于描述低粘度(高流度)下的流变性能比较好。粉末涂料的流平性不仅取决于低的粘度,而且取决于它保持在低粘度下的时间长短。对流度时间曲线下一直到凝胶点的区域进行积分,所得到的数值即流动指数。流动指数的单位压力的倒数,1/Pa,它可以被认为是单位压力下每密耳厚的膜侧向流动的距离(密耳)。

表2、1174粉末涂料标准配方及其涂膜性能

聚酯树脂Crylcoat310994.00

安息香1.40

催化剂PowderlinkMTSI0.50

钛白粉R-960

40.00

流平剂ResiflowP-671.30

固化剂Powderlink1174(TMMGU)6.00

涂膜性质

烘烤温度(℃)175190

烘烤时间(min)2020

底材(磷酸铁处理CRS)BO1000BO1000

甲基乙基酮擦拭200+200+

涂膜外观致密桔皮致密桔皮

涂膜厚度(密耳)2.0/2.21.8/2.8

KNOOP硬度11.811.9

正/反冲击(in*lb)160/160160/160

60°光泽78.594.1

20°光泽45.677.2

盐雾试验,1008小时

蠕变性00

外观99

耐湿性,60℃,504小时无变化无变化

表二列出了用Powderlink1174交联剂配制的粉末涂料配方及其性能。图六显示了安息香,一种常用的粉末涂料脱气剂对流变性质的影响。标有1的曲线没有加安息香,标有2的曲线加了配方量的1.4%,标有3的曲线加了2.4%的安息香。安息香的加入降低了玻璃化温度,增加了固化起始温度。使用增塑剂是配制厚膜PMMGU粉末涂料的途径之一,但是安息香用量超过配方量的1.4%后对性能几乎没有改善;安息香用量为1.4%和2.4%时都可以得到3.2-3.5密耳厚的无针孔涂膜。

低溶解性的弱碱如碳酸钙和氧化镁可很好的延缓酸催化作用、调节固化进程,以使涂料完全固化前厚膜部位得以充分脱气。图七和表三说明碳酸钙的加入可以增加流动指数、平均流度和固化起始温度,最小粘度略有下降。结果是凝胶时间变长,在不改变斜板流动性情况下可得到外观更好的无针孔厚膜(∽4密耳)涂层。

好在甘脲型氨基树脂的固化速度率可以通过加入催化剂以及对催化剂有作用的助剂来调节。TMMGU粉末涂料中使用胺添加剂可提供更为广阔的配方范围。例如在使用氨基树脂固化剂的热固性液体涂料中,常常使用‘封闭胺’作为催化剂体系的一部分以获得更好的包装稳定性(6)。一般来讲使用胺封闭的体系要比不封闭的体系固化速率低;这是因为在这种体系中实际上存在着质子化的胺,即一种弱酸(高的pKa)。当喷涂好的涂料烘烤时,胺挥发导致催化剂有效解封闭,酸强度增加(低的pKa),从而促使氨基树脂交联反应以较高速度进行。胺封闭酸催化剂体系的pKa和挥发性对固化进程有决定性的影响。

表3、碳酸钙的影响

碳酸钙用量(wt.%)

02537.550

流动指数(1/P)21426890

平均流度(1/Pa*s)0.0110.0190.0260.032

最小粘度(Pa*s)49161915

起始固化温度(℃)185192210219

凝胶时间(s)358457774775

斜板流动性(cm)7.78.87.48.2

无针孔膜厚(密耳)∽3.44.04.03.9

涂膜外观致密桔皮平滑桔皮平滑桔皮平滑桔皮

在MTSI催化的TMMGU粉末涂料配方中,DABCO三乙烯二胺(一种非泛黄性固体胺,缩写为TED,空气产品和化工公司生产)的影响如图八和表四所示。TED的加入会导致流动指数(流度对时间的积分

)和平均流度(平均粘度的倒数)增加,另外最低粘度会降低,起始固化温度会上升。结果使凝胶时间变长,斜板流动性更好,从而使外观得到改善(平滑桔皮)的厚膜涂层。TED用量最大(0.5%重量)时,不发生固化反应,因此表中没有列出其数据。

在甘脲固化的粉末涂料中,加入那些能够提高酸催化剂pKa的非泛黄性胺添加剂,虽然不能完全但基本可以防止粉末涂料在其粒子开始熔融阶段和聚结阶段发生交联反应。熔融膜可以达到较低的粘度和更好的流平。随着进

表4、TED浓度的影响

TED用量(wt.%)

0.00.330.41

流动指数(1/P)2772112

平均流度(1/Pa*s)0.0130.0350.053

最小粘度(Pa*s)391411

起始固化温度(℃)172200214

凝胶时间(s)358515775

斜板流动性(cm)7.79.718.7

无针孔膜厚(密耳)∽3.4>3.8>4.7

涂膜外观致密桔皮平滑桔皮平滑桔皮

一步的加热,封闭胺的挥发也可防止膜表面过早的热固化或‘结皮’,促进‘表面愈合’。四甲基哌醇(TAA-o1,赫斯公司生产),一种作为阻位胺光稳定剂中间体而出售的非泛黄性固体胺有类似作用。用上述两种添加剂都可以得到非常平滑的、高光泽的、厚达5密耳的无针孔膜。(见表五和表六)

表5、TAA-ol和DABCO催化的无缺陷1174粉末涂料配方

组份WtWt

聚酯树脂Crylcoat349392.094.0

DABCO(三乙烯二胺)0.23

TAA-ol(四甲基哌醇)0.3

催化剂PowderlinkMTSI0.50.4

流平剂Modaflow20001.3

流平剂ResiflowP671.4

安息香1.51.3

钛白粉R-96040.040.0

固化剂Powderlink11748.06.0

采用复合添加剂的方式甚至可以得到更厚的无缺陷膜。加入配方量5%的增塑剂单硬酸铝和0.3%的TED的效果如图九所示。TED和单硬脂酸铝复合使用可大幅度的降低最低粘度(3.1Pa?s),提高流动性;这样可以得到厚达17

表6、无缺陷涂膜性质

涂膜性质TAA-olDABCO

烘烤温度(℃)190190

最大无针孔厚度(密耳)5.04.5

测试涂膜厚度(密耳)2.2/2.71.8/2.5

甲基

乙基酮擦拭200+200+

涂膜外观光滑光滑

黄变指数-0.56-1.08

KNOOP硬度12.512.4

正/反冲击(in*lb)160/160160/160

60°光泽92.394.7

20°光泽78.888.4

储存稳定性(40℃,天)>21>21

盐雾试验,500小时

蠕变性00

外观1010

耐湿性,60℃,504小时无变化无变化

表7、TAA-ol或DABCO/单硬脂酸铝催化的1174粉末涂料配方

组份DABCO/DABCO/TAA-ol/

单硬脂酸铝单硬脂酸铝单硬脂酸铝

聚酯树脂Crylcoat310994.0

聚酯树脂Crylcoat349394.092.0

单硬脂酸铝5.05.03.0

DABCO(三乙烯二胺)0.30.2

TAA-ol(四甲基哌醇)0.3

催化剂PowderlinkMTSI0.50.40.5

流平剂Modaflow20001.31.3

流平剂ResiflowP671.4

安息香1.41.41.5

钛白粉R-96040.040.040.0

固化剂Powderlink11746.06.08.0

密耳的无针孔涂膜,在正常膜厚(1∽3密耳)时其性能保持良好。当这个复合添加剂应用于高Tg,高分支聚酯树脂Crylcoat3493(UCB化学公司生产)配制的粉末涂料时,流动性仍然很好(最低粘度31Pa?s),无针孔膜厚度可达10密耳;该配方的优点是具有极好的储存稳定性,它既可以在较高温度下快速固

化,也可以在较低温度下固化。TAA-o1和单硬脂酸铝复合添加剂也有相似效果(参见表七和表八)。

表8、TAA-ol或DABCO/单硬脂酸铝催化的1174粉末涂料涂膜性质

涂膜性质DABCO/DABCO/TAA-ol/

单硬脂酸铝单硬脂酸铝单硬脂酸铝

烘烤温度(℃)200190190

最大无针孔厚度(密耳)171012

测试涂膜厚度(密耳)1.9/3.02.8/3.92.5/2.8

甲基乙基酮擦拭200+20

0+200+

涂膜外观光滑光滑光滑

黄变指数0.670.36-0.56

KNOOP硬度10.111.812.2

正/反冲击(in*lb)160/16030/5160/160

60°光泽81.090.099.5

20°光泽50.052.070.5

储存稳定性(40℃,天)>10>60>21

盐雾试验,500小时

蠕变性000

外观101010

耐湿性,60℃,504小时无变化无变化无变化

五、平滑的TMMGU无光粉末涂料

Powderlink1174固化的粉末涂料的一个独特性能是通过催化剂的选择能够将涂膜外观由光滑的表面改变为所希望的外观如平滑无光和皱纹表面,这一点是其他粉末涂料很难做到的。这种特性是不久前用环已烷基氨基磺酸(Cyclamicacid,Abbott实验室提供)作TMMGU粉末涂料催化剂时发现的(3,7),在与某些聚酯树脂搭配时,不用加蜡或二氧化硅就可得到60度光泽为35%∽45%平滑无光膜,并且具有良好的性能(参见表九和表十)。

表九和表十还列出了另外两个通过选择催化剂得到的无光粉末涂料配方及其涂膜性质。各种金属的磺酸盐用作1174粉末涂料的催化剂都可以得到很好的无光膜,甲磺酸锡是一种特别好的催化剂,它可以给出非常平滑的无光膜,且具有很好的耐冲击性能和其他机械性能。另外该涂料通过烘烤后不泛黄,且具有极好的耐老化性能。

表9、平滑无光1174粉末涂料配方

组份wt.wt.wt.

聚酯树脂Crylcoat310994.0

聚酯树脂Crylcoat349377.4

聚酯树脂Kuotex1000H63.6

安息香1.41.41.4

催化剂Cyclamicacid0.3

催化剂(2%甲磺酸锡母料)20.030.0

流平剂ResiflowP671.31.31.3

钛白粉R-96040.040.040.0

固化剂Powderlink11746.06.07.0

表10、平滑无光1174粉末涂料涂膜性质

涂膜性质CyclamicCrylcoatKuotex

acid34931000H

烘烤温度(℃)190190185

甲基乙基酮擦拭200+200+200+

涂膜外观光滑光滑光滑

涂膜厚度(密耳)2.52.42.0

黄变指数

-2.4-3.9

KNOOP硬度10.712.812.4

固化剂范文篇10

二、Powderlink1174交联剂和催化剂的特殊作用

在酸催化剂的存在下,氨基树脂交联剂包括1174,能够和含有羟基、羧基、酰胺基、氨基甲酸酯、硫醇基及氨基官能团的聚合物反应并交联。酸催化剂如PowderlinkMTSI催化剂(甲苯基甲基磺酰亚胺,氰特工业有限公司生产),可促进TMMGU中甲氧基甲基官能团与聚合物链上反应性官能团的交换反应,形成交联网络并生成甲醇。该反应如图二所示。前文中(2,3)我们讨论了几种有效催化剂,通过选择不同的催化剂,使用1174可得到多种多样的粉末涂料,如高光的、无光的和皱纹的粉末涂料。另外使用添加剂常常可以改变指定酸催化剂的强度,采用这种方式也可以使涂料的性能和外观得到明显的改善。我们发现使用磺酰亚胺催化剂MTSI,可以得到平滑的、无缺陷的、高光泽的厚膜涂料(4)。

三、高光泽无缺陷厚膜粉末涂料

对绝大多数最终用途来说,粉末涂层的典型膜厚不超过3密耳,近几年来粉末涂料涂膜厚度的发展趋势是趋于薄层化。很明显如果1.5∽2密耳的涂层能得到同样的外观和保护效果,3∽4密耳的涂层就有点浪费了。但是在某些用途中要求厚膜涂层,例如欧洲建筑涂料就有这种特殊要求。在欧洲建筑涂料要标上“合格”标签需要经过严格审批,合格涂料要求最低膜厚为2.4密尔(60微米)。为了达到上述膜厚,并考虑到法拉第屏蔽效应(在工件某些区域粉末的静电排斥效应),施工者不得不喷涂得比所需膜厚更厚,偶尔膜厚高达5密耳,图三描绘了这种情况。尽管用TMMGU和MTSI制造的粉末涂料固化时挥发份只有典型聚氨酯粉末涂料的一半左右(3),如果不使用助剂,甲醇的挥发将在膜比较厚(>3.5密耳)的地方造成针孔。为了使Powderlink1174粉末涂料能够得到厚度大于5密耳的无缺陷涂膜,我们做了很多努力研究其配方。

为了膜厚达到3.5密耳的涂膜充分脱气,防止针孔,1174粉末涂料必须有足够的流动性并且有足够时间让涂料在固化前充分‘愈合’其缺陷。粉末涂料,包括TMMGU粉末涂料固化时的流动性和流度,都可以用流变仪方便地测定(5)。

四、流变性、添加剂和厚膜涂层

本研究中平板流变仪使用RheometricRMS-605力学谱图仪,试验中复合粘度地测定在升温速度2℃/min,切变频率10rad/s,并改变应力的条件下进行。流变仪测定每一剪切应力下的弹性模量(G′)和损失模量(G″)。从这些数据我们可计算出流动指数、平均流度、固化起始温度和最低粘度。再将这些数据与粉末涂料性质即凝胶时间和斜板流动性以及固化膜性质,特别是外观和无针孔时的膜厚进行比较。

图四是一典型固化流变图,图的纵坐标为动力粘度(η,其定义见表一),横坐标为温度。实验的开始,温度很低,粘度非常大;开始加热后,粘度随着温度的上升几乎是以指数级地下降;达到一定温度后,交联反应开始,粘度不再下降;然后随者温度的进一步上升;粘度急剧上升;最终,交联反应停止,动力粘度保持为常数。固化起始温度是按图四所示方式确定的。

表1、流变学定义

G′弹性剪切模量

G″损失剪切模量

ω切变频率

η′动力粘度G″/ω

η″复合粘度模拟部分G′/ω

η*复合动力粘度η*=(η′2+η″2)0.5

流动指数计算方式如图五所示,粘度代表阻止流动的能力,流度代表流动的能力。图五是流度既粘度的倒数对样品在2℃/min加热速度下加热时间作图所得。动力粘度η对于描述低粘度(高流度)下的流变性能比较好。粉末涂料的流平性不仅取决于低的粘度,而且取决于它保持在低粘度下的时间长短。对流度时间曲线下一直到凝胶点的区域进行积分,所得到的数值即流动指数。流动指数的单位压力的倒数,1/Pa,它可以被认为是单位压力下每密耳厚的膜侧向流动的距离(密耳)。

表2、1174粉末涂料标准配方及其涂膜性能

聚酯树脂Crylcoat310994.00

安息香1.40

催化剂PowderlinkMTSI0.50

钛白粉R-96040.00

流平剂ResiflowP-671.30

固化剂Powderlink1174(TMMGU)6.00

涂膜性质

烘烤温度(℃)175190

烘烤时间(min)2020

底材(磷酸铁处理CRS)BO1000BO1000

甲基乙基酮擦拭200+200+

涂膜外观致密桔皮致密桔皮

涂膜厚度(密耳)2.0/2.21.8/2.8

KNOOP硬度11.811.9

正/反冲击(in*lb)160/160160/160

60°光泽78.594.1

20°光泽45.677.2

盐雾试验,1008小时

蠕变性00

外观99

耐湿性,60℃,504小时无变化无变化

表二列出了用Powderlink1174交联剂配制的粉末涂料配方及其性能。图六显示了安息香,一种常用的粉末涂料脱气剂对流变性质的影响。标有1的曲线没有加安息香,标有2的曲线加了配方量的1.4%,标有3的曲线加了2.4%的安息香。安息香的加入降低了玻璃化温度,增加了固化起始温度。使用增塑剂是配制厚膜PMMGU粉末涂料的途径之一,但是安息香用量超过配方量的1.4%后对性能几乎没有改善;安息香用量为1.4%和2.4%时都可以得到3.2-3.5密耳厚的无针孔涂膜。

低溶解性的弱碱如碳酸钙和氧化镁可很好的延缓酸催化作用、调节固化进程,以使涂料完全固化前厚膜部位得以充分脱气。图七和表三说明碳酸钙的加入可以增加流动指数、平均流度和固化起始温度,最小粘度略有下降。结果是凝胶时间变长,在不改变斜板流动性情况下可得到外观更好的无针孔厚膜(∽4密耳)涂层。

好在甘脲型氨基树脂的固化速度率可以通过加入催化剂以及对催化剂有作用的助剂来调节。TMMGU粉末涂料中使用胺添加剂可提供更为广阔的配方范围。例如在使用氨基树脂固化剂的热固性液体涂料中,常常使用‘封闭胺’作为催化剂体系的一部分以获得更好的包装稳定性(6)。一般来讲使用胺封闭的体系要比不封闭的体系固化速率低;这是因为在这种体系中实际上存在着质子化的胺,即一种弱酸(高的pKa)。当喷涂好的涂料烘烤时,胺挥发导致催化剂有效解封闭,酸强度增加(低的pKa),从而促使氨基树脂交联反应以较高速度进行。胺封闭酸催化剂体系的pKa和挥发性对固化进程有决定性的影响。

表3、碳酸钙的影响

碳酸钙用量(wt.%)

02537.550

流动指数(1/P)21426890

平均流度(1/Pa*s)0.0110.0190.0260.032

最小粘度(Pa*s)49161915

起始固化温度(℃)185192210219

凝胶时间(s)358457774775

斜板流动性(cm)7.78.87.48.2

无针孔膜厚(密耳)∽3.44.04.03.9

涂膜外观致密桔皮平滑桔皮平滑桔皮平滑桔皮

在MTSI催化的TMMGU粉末涂料配方中,DABCO三乙烯二胺(一种非泛黄性固体胺,缩写为TED,空气产品和化工公司生产)的影响如图八和表四所示。TED的加入会导致流动指数(流度对时间的积分)和平均流度(平均粘度的倒数)增加,另外最低粘度会降低,起始固化温度会上升。结果使凝胶时间变长,斜板流动性更好,从而使外观得到改善(平滑桔皮)的厚膜涂层。TED用量最大(0.5%重量)时,不发生固化反应,因此表中没有列出其数据。

在甘脲固化的粉末涂料中,加入那些能够提高酸催化剂pKa的非泛黄性胺添加剂,虽然不能完全但基本可以防止粉末涂料在其粒子开始熔融阶段和聚结阶段发生交联反应。熔融膜可以达到较低的粘度和更好的流平。随着进

表4、TED浓度的影响

TED用量(wt.%)

0.00.330.41

流动指数(1/P)2772112

平均流度(1/Pa*s)0.0130.0350.053

最小粘度(Pa*s)391411

起始固化温度(℃)172200214

凝胶时间(s)358515775

斜板流动性(cm)7.79.718.7

无针孔膜厚(密耳)∽3.4>3.8>4.7

涂膜外观致密桔皮平滑桔皮平滑桔皮

一步的加热,封闭胺的挥发也可防止膜表面过早的热固化或‘结皮’,促进‘表面愈合’。四甲基哌醇(TAA-o1,赫斯公司生产),一种作为阻位胺光稳定剂中间体而出售的非泛黄性固体胺有类似作用。用上述两种添加剂都可以得到非常平滑的、高光泽的、厚达5密耳的无针孔膜。(见表五和表六)

表5、TAA-ol和DABCO催化的无缺陷1174粉末涂料配方

组份WtWt

聚酯树脂Crylcoat349392.094.0

DABCO(三乙烯二胺)0.23

TAA-ol(四甲基哌醇)0.3

催化剂PowderlinkMTSI0.50.4

流平剂Modaflow20001.3

流平剂ResiflowP671.4

安息香1.51.3

钛白粉R-96040.040.0

固化剂Powderlink11748.06.0

采用复合添加剂的方式甚至可以得到更厚的无缺陷膜。加入配方量5%的增塑剂单硬酸铝和0.3%的TED的效果如图九所示。TED和单硬脂酸铝复合使用可大幅度的降低最低粘度(3.1Pa?s),提高流动性;这样可以得到厚达17

表6、无缺陷涂膜性质

涂膜性质TAA-olDABCO

烘烤温度(℃)190190

最大无针孔厚度(密耳)5.04.5

测试涂膜厚度(密耳)2.2/2.71.8/2.5

甲基乙基酮擦拭200+200+

涂膜外观光滑光滑

黄变指数-0.56-1.08

KNOOP硬度12.512.4

正/反冲击(in*lb)160/160160/160

60°光泽92.394.7

20°光泽78.888.4

储存稳定性(40℃,天)>21>21

盐雾试验,500小时

蠕变性00

外观1010

耐湿性,60℃,504小时无变化无变化

表7、TAA-ol或DABCO/单硬脂酸铝催化的1174粉末涂料配方

组份DABCO/DABCO/TAA-ol/

单硬脂酸铝单硬脂酸铝单硬脂酸铝

聚酯树脂Crylcoat310994.0

聚酯树脂Crylcoat349394.092.0

单硬脂酸铝5.05.03.0

DABCO(三乙烯二胺)0.30.2

TAA-ol(四甲基哌醇)0.3

催化剂PowderlinkMTSI0.50.40.5

流平剂Modaflow20001.31.3

流平剂ResiflowP671.4

安息香1.41.41.5

钛白粉R-96040.040.040.0

固化剂Powderlink11746.06.08.0

密耳的无针孔涂膜,在正常膜厚(1∽3密耳)时其性能保持良好。当这个复合添加剂应用于高Tg,高分支聚酯树脂Crylcoat3493(UCB化学公司生产)配制的粉末涂料时,流动性仍然很好(最低粘度31Pa?s),无针孔膜厚度可达10密耳;该配方的优点是具有极好的储存稳定性,它既可以在较高温度下快速固

化,也可以在较低温度下固化。TAA-o1和单硬脂酸铝复合添加剂也有相似效果(参见表七和表八)。

表8、TAA-ol或DABCO/单硬脂酸铝催化的1174粉末涂料涂膜性质

涂膜性质DABCO/DABCO/TAA-ol/

单硬脂酸铝单硬脂酸铝单硬脂酸铝

烘烤温度(℃)200190190

最大无针孔厚度(密耳)171012

测试涂膜厚度(密耳)1.9/3.02.8/3.92.5/2.8

甲基乙基酮擦拭200+200+200+

涂膜外观光滑光滑光滑

黄变指数0.670.36-0.56

KNOOP硬度10.111.812.2

正/反冲击(in*lb)160/16030/5160/160

60°光泽81.090.099.5

20°光泽50.052.070.5

储存稳定性(40℃,天)>10>60>21

盐雾试验,500小时

蠕变性000

外观101010

耐湿性,60℃,504小时无变化无变化无变化

五、平滑的TMMGU无光粉末涂料

Powderlink1174固化的粉末涂料的一个独特性能是通过催化剂的选择能够将涂膜外观由光滑的表面改变为所希望的外观如平滑无光和皱纹表面,这一点是其他粉末涂料很难做到的。这种特性是不久前用环已烷基氨基磺酸(Cyclamicacid,Abbott实验室提供)作TMMGU粉末涂料催化剂时发现的(3,7),在与某些聚酯树脂搭配时,不用加蜡或二氧化硅就可得到60度光泽为35%∽45%平滑无光膜,并且具有良好的性能(参见表九和表十)。

表九和表十还列出了另外两个通过选择催化剂得到的无光粉末涂料配方及其涂膜性质。各种金属的磺酸盐用作1174粉末涂料的催化剂都可以得到很好的无光膜,甲磺酸锡是一种特别好的催化剂,它可以给出非常平滑的无光膜,且具有很好的耐冲击性能和其他机械性能。另外该涂料通过烘烤后不泛黄,且具有极好的耐老化性能。

表9、平滑无光1174粉末涂料配方

组份wt.wt.wt.

聚酯树脂Crylcoat310994.0

聚酯树脂Crylcoat349377.4

聚酯树脂Kuotex1000H63.6

安息香1.41.41.4

催化剂Cyclamicacid0.3

催化剂(2%甲磺酸锡母料)20.030.0

流平剂ResiflowP671.31.31.3

钛白粉R-96040.040.040.0

固化剂Powderlink11746.06.07.0

表10、平滑无光1174粉末涂料涂膜性质

涂膜性质CyclamicCrylcoatKuotex

acid34931000H

烘烤温度(℃)190190185

甲基乙基酮擦拭200+200+200+

涂膜外观光滑光滑光滑

涂膜厚度(密耳)2.52.42.0

黄变指数-2.4-3.9

KNOOP硬度10.712.812.4

正/反冲击(in*lb)90/60160/160160/160

60°光泽485043.1

20°光泽13118.8

盐雾试验,1008小时

蠕变性000

外观999

耐湿性,60℃,504小时无变化无变化无变化

图十一是一涂履环已烷基氨基磺酸催化的Powderlink1174无光粉末涂料样板的照片,很明显该涂料外观平滑,流平极佳。图十二是同一样板45倍显微照片。尽管手摸眼看样板是平滑的,但显微照片表明涂膜表面上布满了微小花纹,外观几乎是微粒状的。正是这种表面使光线发生有效散射,导致宏观平滑无光的涂膜表面。

六、耐久性TMMGU皱纹、花纹粉末涂料

皱纹、花纹粉末涂料正在赢得某些液体涂料甚至平滑粉末涂料所占据的传统市场,这种涂料令人爽心悦目,手感可从柔软的改变到坚韧的甚至粗糙或毛糙的。人们发现Powderlink1174粉末涂料用几种不同的胺封闭磺酸催化时,可得到外观极好的耐候皱纹粉末涂料(8)。虽然人们都知道有同类型的环氧基粉末涂料(9),但到目前为止,这类涂料还很难得到耐候性皱纹涂料。由于Powderlink1174粉末涂料本身具有极佳的耐候性能,因此使用胺封闭磺酸催化剂就可配制耐候性优异的皱纹粉末涂料。另外高的聚酯树脂/固化剂比(94/6)也使它具有经济优势。它的用途包括收录机、影碟机、计算机、家用电器及其它电子、电气产品、室外家具、栅栏、球场设施及卡车工具箱也是其潜在用途。

表十一列出了皱纹性TMMGU粉末涂料配方,在这些配方中用胺封闭磺酸作催化剂。配方A中催化剂为二甲基乙醇胺封闭的对甲苯磺酸盐(DMEA/P-TSA盐),配方B为二甲胺基丙醇封闭的对甲苯磺酸盐(DMAMP/P-TSA盐,氰特工业有限公司产,商品名为WL-catalystX-320)。配方C为三氟甲磺酸二乙胺盐(3M化工公司产品,商品名为FluoradFC-520催化剂)(10),所有这些催化剂都是以溶液形成得到的,必须与聚酯树脂通过熔融混合做成母料并除去溶剂。

表11、耐久的皱纹型1174粉末涂料配方

组份wt.wt.wt.

聚酯树脂Crylcoat310981.881.878.5

安息香2.42.42.4

DMEA/p-TSA(2.4%母料)12.50

DMAMP/p-TSA(2.4%母料)12.50

FC-520(1.9%母料)15.80

流平剂ResiflowP671.301.301.30

钛白粉R-96040.040.040.0

固化剂Powderlink11746.06.06.0

表12、耐久的皱纹型1174粉末涂料涂膜性质

涂膜性质DMEA/p-TSADMAMP/p-TSAFC-520

烘烤温度(℃)190175175

甲基乙基酮擦拭200+200+200+

涂膜外观重皱纹柔软皱纹粗糙皱纹

涂膜厚度(密耳)3.4/4.13.4/4.12.9/3.8

KNOOP硬度12.412.412.0

正/反冲击(in*lb)160/160130/130130/110

60°光泽12.07.94.3

20°光泽2.82.52.4

盐雾试验,1008小时

蠕变性000

外观999

耐湿性,60℃,504小时无变化无变化无变化

从表一十二可知,上述配方制备的皱纹粉末涂料性能都很好。配方A加入了0.3%的DMEA/p-TSA催化剂,得到仿皮感的重皱纹涂膜;配方B加入了0.3%DMAMP/p-TSA催化剂,得到一种令人愉快的无规花纹涂膜,它手感柔软更为平滑;而配方C加入了0.3%的FluoradFC-520催化剂,得到一种有点星状的皱纹涂膜,它手感较为粗糙或毛糙,令人联想起古老的铸铁表面。图一十三和一十四分别为WL-catalystX-320和FluoradFC-520封闭磺酸催化的1174粉末涂料样板的照片,他们都具有令人悦目的外观,只是花纹象上面所说的有点不同。他们的显微照片更能说明问题,图一十五是X-320的显微照片,其皱纹花样为无规状,宽度0.25∽0.50mm,平均膜厚5∽8密耳,无针孔(我们发现膜厚超过10密耳也没有针孔)。图一十六是FC-520的显微照片,它显示星状外观;星状花纹中心没有针孔,它只是好几条皱纹的会聚点;我们发现不论星形出现与否,该涂料都具有很好的性能。

采用新的聚酯树脂如Crylcoat3493,Kuotex1000H(产协企业股份有限公司产)和Rucote620(Ruco聚合物公司产)配制1174皱纹性粉末涂料,其性能具有良好的重现性。最近UCB化工公司推出的一种新的聚酯树脂Crylcoat820和一种新的皱纹性催化剂Crylcoat120,是为配制耐久性的1174皱纹粉末涂料专门设计的。另一途径是采用Synthron公司的SI32-18a催化剂,它是以附载在固体负载物上的形式提供的。所有以上产品与TMMGU正确配合的话都可以得到性能优异的美丽的皱纹性粉末涂料。表一十三和表一十四列出了一些配方及其涂膜性质。加入少量的着色颜料,则可以得到各种漂亮动人的彩色皱纹涂料。(见表一十五和表一十六)

表13、耐久的皱纹型1174粉末涂料配方

组份wt.wt.wt.wt.

安息香1.41.41.41.4

聚酯树脂Crylcoat349382.994.0

聚酯树脂Crylcoat82087.2

聚酯树脂Kuotex1000H82.9

催化剂X-320(2.5%母料)11.411.4

催化剂SI-32-18a1.5

流平剂ResiflowP671.31.31.31.3

钛白粉R-96040.040.040.040.0

固化剂Powderlink11746.06.06.36.0

表14、耐久的皱纹型1174粉末涂料涂膜性质

涂膜性质3493/1000H/820/3493/

X-320X-32012032-18a

烘烤温度(℃)190190190190

烘烤时间(min)20202020

甲基乙基酮擦拭200+200+200+200+

涂膜外观无规皱纹平滑皱纹无规皱纹无规皱纹

涂膜厚度(密耳)2.1/2.93.4/3.83.8/4.43.2/4.1

KNOOP硬度13.412.612.612.7

正/反冲击(in*lb)160/160160/160160/160160/160

60°光泽4.13.92.73.4

20°光泽2.32.22.22.2

盐雾试验,1008小时

蠕变性0000

外观10101010

耐湿性,60℃,504小时无变化无变化无变化无变化

表15、耐久的彩色皱纹型1174粉末涂料配方

组份蓝色洋红色绿色黑色

聚酯树脂Crylcoat349382.982.982.982.9

安息香1.41.41.41.4

X-320(2.6%母料)11.411.411.411.4

流平剂ResiflowP671.31.31.31.3

钛白粉R-96040.040.040.01.0

固化剂Powderlink11746.06.06.06.0

蓝颜料NCNF2.0

红颜料1226.0

绿颜料GLN2.0

碳酸钙20.0

黑颜料FW2002.0

表16、耐久的彩色皱纹型1174粉末涂料涂膜性质

涂膜性质蓝色绿色洋红色黑色

烘烤温度(℃)190190190190

烘烤时间(min)20202020

甲基乙基酮擦拭200+200+200+200+

涂膜厚度(密耳)3.03.02.03.2

KNOOP硬度12-1312-1312-1312.5

正/反冲击(in*lb)160/160160/160160/160160/160

60°光泽2.42.82.43.9

20°光泽0.81.80.80.4

盐雾试验,1008小时

蠕变性0000

外观10101010

耐湿性,60℃,504小时无变化无变化无变化无变化

七、结论