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DLT5126-2001 聚合物改性水泥砂浆试验规程

DLT5126-2001 聚合物改性水泥砂浆试验规程
DLT5126-2001 聚合物改性水泥砂浆试验规程

聚合物改性水泥砂浆试验规程

N "!XA $%D "%&&$

!#范围

本规程规定了聚合物改性水泥砂浆!聚合物改性水泥砂浆原材料及拌和物的试验方法!技术要求等内容"

本规程适用于聚合物改性水泥砂浆的性能试验"其中包括原材料试验!拌和物的制备及试验!试件成型与养护!砂浆各项物理力学性能的试验方法"$#引用标准

下列标准所包含的条文#通过在本标准中引用而构成为本标准的条文"本标准出版时#所示版本均为有效"所有标准都会被修订#使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性"

a J$I A $$===#硅酸盐水泥!普通硅酸盐水泥

a J %X$#C D $$=?=#水泥标准稠度用水量!凝结时间!安定性检验方法a J %X$C D ?C $$==##建筑用砂

a J %X$I D I $$$===#水泥胶砂强度检验方法&

b !

c 法’!N$&A $$=?%#水工混凝土试验规程%#术语和符号%"!#术语定义

%"!"!#聚合物改性水泥砂浆#,24_

;*+;2@/6/*@7*;*0);2+)(+由水泥!细骨料!水分散性或水溶性聚合物和适量的水以确定的配比拌制而成

(

I %($$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$

的砂浆!

%"!"$#聚合物改性剂#,24_;*+;2@/6/*+

为进行水泥砂浆的改性"掺入的水溶性或水分散性聚合物的总称! %"!"%#聚合物乳液或聚合物分散体#,24_;*+*;.4-/20#2+4()*Z$由单体#同一种单体%两种或两种以上不同单体$经乳液聚合而成的聚合乳液#或共聚乳液$"也可以由液态树脂经乳化作用而形成聚合物乳液!乳液体系中包括聚合物%乳化剂%稳定剂%分散剂%消泡剂等!

%"!"&#固含量#-24/@720)*0)

指聚合物乳液中含有的聚合物%乳化剂%稳定剂及其他固体成分的全部质量占乳液总质量的百分比!

%"!"’#聚灰比#,24_;*+S7*;*0)+()/2

拌制聚合物改性水泥砂浆时"聚合物乳液的质量#以固体份计$与水泥的质量比!

%"!"(#单位聚合物量#,24_;*+720)*0),*+.0/)

每立方米聚合物改性水泥砂浆中所含有的聚合物乳液的质量#以固体份计$! %"!")#消泡剂#(0)/62(;/05(5*0)

指掺在聚合物改性水泥砂浆中"用以消除因掺聚合物乳液而产生的过多气泡的外加剂!

%"$#符号

%"$"!#符号及其代表的意义见表#>%>$符号说明

表%"$"!#符号说明

符号意义说明符号意义说明

:9M聚合物改性水泥砂浆1砂浆含气量K

4水泥用量85&;#67砂浆抗压强度9:(

785&;#61砂浆抗折强度9:(

7&4水灰比6)砂浆抗拉强度’(

"&4聚灰比6L X砂浆黏接抗拉强度9:( 8&4砂灰比7L砂浆吸水率K

",砂浆密度85&;##)砂浆收缩率K ’

?

%

&#聚合物改性水泥砂浆原材料试验&"!#聚合物乳液试验&"!"!#外观试验

$#适用范围

通过人的感观判断聚合物乳液的外观特性!%#仪器设备

$"玻璃棒#直径?;;$粗细均匀$长度%&&;;%%

"玻璃板#表面平滑&洁净&干燥!##试验步骤

用干净的玻璃棒将试样混匀$薄薄地涂敷于玻璃板上$随即目测有无粗颗粒和杂质!

C #试验结果

目测无可见的粗颗粒或杂质即为外观合格$否则为外观不合格!A #试验报告

报告中应包括下列内容#

$

"试样的规格&批号和生产&取样及试验日期%%

"试验结果及试验人员!&"!"$#,

Y 值测定$#适用范围

适用于聚合物或共聚物乳液的,Y 值测定!%#试验原理

将玻璃电极和甘汞电极浸入聚合物或共聚物乳液中$在两电极之间产生电位差$该电位差值可以直接在酸度计的指示表上以,Y 值读出!

##试剂

$

"蒸馏水#新煮沸并在无二氧化碳的气氛中冷却%%"中性磷酸盐#a W 级%#"邻苯二甲酸氢钾#a W 级%C "硼砂#a W 级!C #仪器设备

=%’$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$

$!酸度计"测量精度为&>$倍,Y值#附有玻璃电极和甘汞电极#酸度计应设温度补偿装置$

%!恒温浴"能控制浴温在%%#‘$!d$

#!烧杯"容积为$&&;"$

C!量筒"容积为A&;"&

A#试验步骤

$!按酸度计的说明书浸泡玻璃电极和校正仪器&同种试样应选择同一种标准缓冲液%中性磷酸盐’邻苯二甲酸氢钾或硼砂!校正仪器&若进行一系列连续测定#则测定一定时间后#需用标准缓冲液再校正酸度计后进行测定& %!用量筒量取约A&;"聚合物水分散体倾入烧杯中作为试样&若聚合物乳液黏度大于%&:((-#则用量筒量取%A;"蒸馏水#然后在量筒中慢慢倾入%A;"聚合物乳液#用玻璃棒将量筒中的样品搅拌均匀后#倾入烧杯中作为试样& #!将盛试样的烧杯放入%%#‘$!d的恒温浴中#待试样温度与恒温浴的温度达到稳定平衡后#将用蒸馏水冲洗过并用柔软的吸水纸擦干的电极插入烧杯中#稍加振荡#稳定后进行测定#取连续三次测定不变值为,Y值测定值#取小数点后一位&

C!按以上步骤共进行三个试样的,Y值测定&若三个试样,Y值的差值大于&>##则应重新取三个试样再次测定#直至,Y值的差值不大于&>#为止& A!测量完毕必须立即用蒸馏水仔细将电极清洗干净后放置&

注!若经常测定"玻璃电极应浸泡在蒸馏水中放置#

D#试验结果

取三个试样,Y值的算术平均值作为试验结果#精确至小数点后一位&

I#试验报告

报告中应包括下列内容"

$!乳液的名称’牌号’批号’生产厂家等$

%!乳液是否被等体积蒸馏水稀释$

#!,Y值的单个值及平均值$

C!测试人员及测试日期&

&"!"%#黏度测定

$#适用范围

(

(

&

#

适用于聚合物乳液的黏度测定!%#仪器设备$

"旋转黏度计#%"恒温浴$能保持%%#‘&>A "d ##"温度计$分度为&>$d #

C "容器$直径不小于

D 7;&高度不低于$$7;的容器或旋转黏度计附带的容器#

A "量筒$A &;"!##试验步骤

$

"试样应该均匀无气泡&并能满足旋转黏度计测定需要!%"同种试样应选择适宜的相同转子和转速&使读数在刻度盘的%&K "?&K 范围内!

#"将盛有试样的容器放入恒温浴中&使试样温度与试验温度平衡&并保持试样温度均匀!

C "将转子垂直浸入试样中心部位&并使液面达到转子液位标线%有保护架应装上"!

A

"开动旋转黏度计&读取旋转时指针在圆盘上不动时的读数!D

"每个试样测定三次!C #试验结果

将读数按黏度计规定进行计算&以:(’-或;:(’-表示&取三次试样中最小一个数值为此次试验结果&取三位有效数字!

A #试验报告

报告中应包括下列内容$$

"样品来源(名称(种类#%

"所用旋转黏度计型号(转子(转速##

"试验温度#C

"黏度值#A

"测试人员及测试日期!&"!"&#固含量测定

$#适用范围

$#’$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$

适用于测定聚合物乳液中的固体含量!%#仪器设备

$"称量瓶#直径A &;;扁形称量瓶$%

"干燥器#用硅胶作干燥剂$#"电热恒温干燥箱#控温范围在A &d "%&&d $C "分析天平#称量范围$&&5"%&&5%感量为&>$;5!##试验步骤

$

"预先将称量瓶放在恒温干燥箱中干燥至恒重!%"用称量瓶称取$5试样&准至&>&&$5"使之流平%将其置于恒温干燥箱内控制温度在$&A d "$$&d %放称量瓶的搁板应位于箱内高度%’#处%干燥处理$I A ;/0"

$?A ;/0后取出%置于干燥器内冷却至室温后称重!C #试验结果

固含量按式&C >$>C

"计算#8<9$

9%

H $&&K

&C >$>C

"式中#8(((固含量%K $

9%(

((试样总质量%5$9$(

((干燥后试样质量%5!平行试验两个结果的绝对误差应不大于&>A K %以两个结果的平均值作为试验结果%精确至小数点后一位!

A #试验报告报告中应包括下列内容#

$

"试样的规格)批号和生产)取样及试验日期$%

"试验结果和试验人员!&"$#水泥试验按a J$I A 中有关规定执行!&"%#骨料试验按a J ’X$C D ?C 中有关规定执行!’#聚合物改性水泥砂浆拌和物试验’"!#砂浆的拌和方法’"!"!#适用范围

适用于试验室中聚合物改性水泥砂浆的制备!*

%#*

’"!"$#一般规定

$#拌和砂浆时试验室应保持温度为!%&‘#"d #相对湿度为D &K 以上#拌制的砂浆应避免阳光直接照射$

%#试验用材料应在试验前一天放入!

%&‘#"d 试验室中$##水泥和砂料应翻拌均匀#水泥如有结块可用孔径为&>=;;的筛子将结块筛除$

C #材料用量均以质量计$称量精度%水泥和水为‘&

>#K #砂料为‘&>A K #聚合物乳液为‘&>$K $用水量的计算应包括三部分%聚合物乳液中的含水量&砂料的含水量及外加水$

A #砂料的用量以饱和面干重为准#多余的水分经测定后在拌和用水中扣除#称量砂料时应加上相应的质量$

D #聚合物乳液应在搅拌均匀后计量#计量后的乳液在混合前后应保持含固量不变$计量的细骨料在混合前后应保持含水量不变$’"!"%#

仪器设备

图’"!"%1!#

拌料用的圆钵

图’"!"%1$#拌料用的圆铲

$#圆钵和圆铲%圆钵的直径为C

&&;;‘A &;;#高度为$&&;;‘$&;;’圆铲直径为$&&;;$如图A >$>#S $和图A >$>#S %所示$

(

##($$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$

%#台秤!称量$&85"感量为A5#

##托盘天平!称量$85"感量&>A5#

’"!"&#试验步骤

$#聚合物改性水泥砂浆的拌和应用手工拌料"使用的锅$铲等用具应清洗干净"擦去浮水"保持湿润#

%#把计量好的水泥和砂放在圆钵里"用圆铲搅拌至均匀"集中成堆并做成凹坑#

##聚合物乳液倒入凹坑内"用部分拌和水清洗乳液容器并倒入拌和物中"用圆铲搅拌均匀"再将材料集中成堆做成凹坑"将余下的水倒入"仔细拌和均匀#拌和时间自加水时算起A;/0内完成"每次拌料量为#>&"左右#

’"!"’#试验报告

报告中应包括下列内容!

$#试验目的%

%#试验日期%

##试验室的温度&d’$相对湿度&K’%

C#水泥的品种$牌号$生产厂家%

A#砂的产地$细度模数$密度$吸水率及含水率%

D#聚合物乳液的名称$种类$生产厂家$固含量$密度$黏度及,Y值% I#聚合物改性水泥砂浆的配合比及各种材料用量#

’"$#砂浆流动性试验

’"$"!#适用范围

适用于测定聚合物改性水泥砂浆坍落度"以评定其流动性及确定用水量#’"$"$#仪器设备

$#坍落度筒!钢制圆台形筒"上端内径为A&;;‘&>A;;"下端内径为$&&;;‘&>A;;"高度为$A&;;‘&>A;;"壁厚为%;;"#;;"内壁必须平整光滑#筒外侧的适当位置安装有两个把手"筒质量为%85"见图A>%>%所示# %捣棒!直径为=;;"长#&&;;"顶端呈半球状的钢棒#

#钢板!尺寸为C&&;;H C&&;;"厚#;;"表面光滑平整#

C其他设备!长#&&;;的钢尺%把"镘刀$小铁铲和温度计等#’"$"%#试验步骤

(

(

C

#

图’"$"$#砂浆坍落度筒

$#坍落度的测定要在温度!%&‘#"d #相对湿度D &K 以上的试验室中进行$

%#按本规程A >$%砂浆的拌和方法&中的规定制备砂浆$

##将坍落度筒放在水平放置的钢板上#把拌和好的砂浆等分成两层浇注#每装一层用捣棒在筒内从边缘到中心按螺旋形均匀插捣#每层各捣$A 次#插捣第二层时捣棒应插入到前层C ;;的深度$坍落度筒的内壁和钢板的表面在使用前应用拧干的湿布擦拭干净并保持湿润$

C #往坍落度筒内装聚合物砂浆应在#

;/0内完成$A #装入的砂浆上表面与坍落度筒的上缘齐平后#

用镘刀抹平并清除筒外周围的材料#把坍落度筒轻轻垂直提起#不得歪斜#轻放于砂浆旁边#待聚合物砂浆基本上停止向下坍落时#开始测试坍落度$用钢尺量出聚合物砂浆顶部中心点与坍落度筒的高度差#即为坍落度值#精确至$;;$整个测试过程应在%;/0"#;/0内完成$’"$"&#试验报告

报告中应包括下列内容’

$#试验室的温度!

d "和相对湿度!K "(%#试验样品的配合比!8)4*")4*7)4"(##坍落度值!

;;"(C #坍落度筒提起后聚合物砂浆所保持的形状$’"%#砂浆凝结时间试验’"%"!#适用范围

适用于聚合物改性水泥砂浆凝结时间的测定$’"%"$#试验仪器

$#凝结时间测定仪’符合a J )X$#C D 的要求#或技术参数符合该标准要求的凝结时间自动测定仪器$

%#湿养护箱’箱的尺寸以能容纳试验所用试件为宜$箱底有深A &;;"$&&;;的水#水面上方装有搁板以放置试件#箱内温度为!%&‘#"d #相对湿度

+

A #+$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$

为?&K以上!保持恒温恒湿"

##圆钵和圆铲#按本规程A>$>#$仪器设备%中规定的圆钵和圆铲"

C#托盘天平#称量$85!感量&>A5"

A#插刀#长$A&;;!宽%&;;!厚%;;!一端带有木柄"

’"%"%#一般规定

$#试验应在温度为&%&‘#’d(相对湿度为D&K以上的试验室内进行"

%#用符合a J)X$#C D规定的仪器进行测定!此时仪器试棒下端应改装为试针!装净浆的试模采用圆模"

##凝结时间的测定可用人工测定!也可用符合本标准操作要求的自动凝结时间测定仪测定!两者有矛盾时以人工测定为准"

C#测定前的准备工作#将圆模放在玻璃板上!在内侧稍涂一薄层机油*检查仪器金属棒应能自由滑动*调整凝结时间测定仪的试针!当试针接触玻璃板时指针应对准标尺零点"

’"%"&#试验步骤

$#按本规程A>$$砂浆的拌和方法%中的有关规定制备砂浆!拌料时只加水泥(聚合物乳液(水!不加砂!制备聚合物改性水泥净浆"拌完料后立即一次装入圆模!用插刀插捣数次!刮平!然后放入湿养护箱内养护"记录开始加拌和水的时间作为凝结时间的起始时间"

%#凝结时间的测试#试件在湿养护箱中养护至加拌和水后#&;/0时开始第一次测定"测定时!从湿养护箱中取出圆模放到试针下!使试针与净浆面接触!拧紧螺丝$-"%-后突然放松!试针垂直自由沉入净浆!观察试针停止下沉时指针读数"当试针沉至距底板%;;"#;;时!即为净浆达到初凝状态*当下沉不超过$;;" &>A;;时为净浆达到终凝状态"由开始加拌和水至初凝(终凝状态的时间分别为该净浆的初凝时间和终凝时间!用小时&3’和分&;/0’表示"测定时应注意!最初的测定操作应轻轻扶持金属棒!使其徐徐下降以防试针撞弯!但结果应以自由下落为准*在整个测试过程中试针贯入的位置至少要距圆模内壁$&;;"临近初凝时!每隔A;/0测定一次!临近终凝时每隔$A;/0测定一次!到达初凝或终凝状态时应立即重复测一次!当两次结果相同时才能定为到达初凝或终凝状态"每次测定不得让试针落入原针孔!每次测试完毕须将试针擦净并将圆模放回湿养护箱内"整个测定过程中要防止圆模受振"

+

+

D

#

’"%"’#试验报告

报告中应包括下列内容!$#试样编号"

%#试验室温度#

d $和相对湿度#K $"##水泥净浆的配合比#"%4&7%4$"C #初凝时间和终凝时间"A #其他’

’"&#砂浆密度试验及含气量计算’"&"!#适用范围

适用于聚合物改性水泥砂浆容重的测定及含气量计算’’"&"$#仪器设备

$#砂浆容量筒!金属制圆筒(内径$

&?;;(高$&=;;(壁厚A ;;(容积在%&d 时为$&&&7;#‘$7;

#

"%#插刀!长$

A &;;(宽%&;;(厚%;;(一端带有木柄"##天平!称量%>A 85(感量&>A 5

"C #玻璃平板!表面清洁&平整(尺寸为$A &;;H $A &;;’’"&"%#试验步骤

$#试验应在#

%&‘#$d &相对湿度为D &K 以上的试验室中进行’%#容量简体积测定!先称取空容量筒的质量(再往筒中注入洁净水至稍溢出(用玻璃平板沿容量筒上表面平推过去抹掉多余的水(保证玻璃板下面无气泡(再称重’以筒内水的质量除以试验温度下水的密度#例如在%&d 时水的密度为

&>==?%5

%7;#

$得容量筒的容积#:$’##用湿布擦拭干净容量筒(称其质量#

,$$’C #按本规程A

>$)砂浆的拌和方法*中的规定制备砂浆’A #把拌和好的聚合物砂浆分二等分装入容器(每层用插刀插捣$

A 次(第二层插捣应插入到前一层(捣实后刮去多余的砂浆(抹平表面’全部操作应在#;/0内完成’

D #把容器外壁的砂浆擦净(称取总质量#,%$(每批试料测定两次’’"&"&#试验结果

$#密度按式#

A >C >C S $$计算!+

I #+$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$

"<,%B ,$:

!A >C >C S $

"式中#"

$$$聚合物改性水泥砂浆的密度%85&;#

’:$

$$容量筒的容积%;#

’,$$$$容量筒的质量%85

’,%$$$聚合物改性水泥砂浆及容量筒的总质量%85(以两次测值的平均值作为试验结果(

%#含气量按式!

A >C >C S %"和式!A >C >C S #"计算#1!K "<";

B ""

;H $&&K

!A >C >C S %

"式中#1$$$聚合物改性水泥砂浆含气量%K ’

"

;$$$不含气时聚合物改性水泥砂浆的理论密度%85&;#

’"

$$$具有一定含气量的聚合物改性水泥砂浆的密度%85&;#

(";<4E 8E 7E "4"

7E 8"-E 7"’E "

",!A >C >C S #"式中#4)8)7)"$$$砂浆配比中水泥)砂)水)聚合物乳液的质量!85

"其中聚合物以固含量计’

"7)"-)"’)"

,$$$分别为水泥)砂!饱和面干")水)聚合物乳液的密度(注!计算出的聚合物改性水泥砂浆的理论密度""

;#受水泥$砂$聚合物的密度影响很大%容易给含气量的计算带来误差%必须用试验测出的密度值&

’"&"’#试验报告

报告中应包括下列内容#$#试验日期’

%#试验室温度!

d ")相对湿度!K "’##砂浆的配合比!

8&4)"&4)7&4"’C #砂浆的密度!85

&;#

"’A #砂浆的含气量!

K "’D #砂浆拌和后的温度!d "((#聚合物改性水泥砂浆试验("!#砂浆试件的成型和养护方法*

?#*

("!"!#适用范围

适用于聚合物改性水泥砂浆性能试验用试件的成型与养护!("!"$#仪器设备

$#干养护箱"箱的尺寸以能容纳试验所用试件为宜!箱内温度#相对湿度与试验室相同$即温度为%%&‘#&d $相对湿度为D &K 以上$并保持恒温恒湿!

%#湿养护箱"箱的尺寸以能容纳试验所用试件为宜!箱底有深A &;;"$&&;;的水$水面上方装有搁板以放置试件$箱内温度为%%&‘#&d $相对湿度为?&K 以上$保持恒温恒湿!

##试模"不同性能试验所需用的试模规格#尺寸不同$将分别在聚合物改性水泥砂浆性能试验部分做出规定!

C #捣棒"直径为=;;$长#&&;;$顶端呈半球状的钢棒!A #其他"镘刀等!("!"%#试验步骤

$#聚合物改性水泥砂浆试件的制备应在温度%

%&‘#&d $相对湿度为D &K 以上的试验室内进行!按本规程A >$’

砂浆的拌和方法(中的有关规定制备砂浆!%#在试模内涂一薄层脱模剂$用$

&&;;H $&&;;H $&&;;立方体试模时$砂浆分两层装入$先装至试模的$)%处$用捣棒插捣$再浇注第二层$插捣*捣棒的顶端须插入到第一层砂浆C ;;左右$每层插捣$A 次$最后保持砂浆高出试模A ;;!用C &;;H C &;;H $D &;;试模时$可一次装料$插捣$A 次!成型后放入湿养护箱中$$3后取出试模$用镘刀把高出试模的砂浆压实#刮平$并轻轻抹平表面$再放回原处!可根据聚合物乳液的种类#水泥品种和聚灰比酌定压实#抹平时间$宜在$3"

A 3内!##试件压实抹平%

&3后从养护箱中取出$脱模$如脱模困难可延至C ?3$但要在报告中注明!若有标准养护室$上述操作可在养护室内进行!

C #试件的养护"试件脱模后放在湿养护箱中养护%

@%从加拌和水开始计算龄期&$再在%%&‘#&d 水中养护A @$然后在干养护箱中养护%$@!到规定龄期取出试件$擦净表面$立即测试!("!"&#试验报告

报告中应包括下列内容"$#试验目的*

+

=#+$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$

%#试验日期!

##试验室的温度"d#$相对湿度"K#!

C#试件的组数及编号!

A#砂浆的配合比"8%4$"%4$7%4#&

("$#砂浆抗折强度和抗压强度试验

("$"!#适用范围

适用于聚合物改性水泥砂浆抗折强度和抗压强度的测定&

("$"$#仪器设备

$#试验机’试件的预计破坏荷载应在试验机全量程的%&K"?&K之间(试验机应定期"一年左右#检定(示值误差应不大于‘$K&

%#试模’a J%X$I D I$所规定的C&;;H C&;;H$D&;;的三联试模&

##密封材料’石蜡$火漆$松香或其他可靠的密封材料&

C#捣棒’直径为=;;(长#&&;;(顶端呈半球状的钢棒&

A#其他’镘刀等&

("$"%#试验步骤

$#抗折强度试件尺寸为C&;;H C&;;H$D&;;的棱柱体(测试抗压强度的试件是抗折试验后的两个断块&同一条件下抗折试验用的试件为#块(抗压试验的试件为D块&

%#按本规程A>$)砂浆的拌和方法*的规定制备砂浆&

##试件成型及养护’按本规程D>$)砂浆试件的成型和养护方法*的规定执行&

C#抗折强度试验’将试件的一个侧面放在试验机支撑圆柱上(试件长轴垂直于支撑圆柱(两个支点的间距为$&&;;(加荷圆柱应位于两支点的正中间(以A&e%-‘$&e%-的速率均匀加荷(保证试件均匀受压不得偏斜直至破坏(记下破坏荷载&

A#抗压强度试验’用抗折试验后的断块立即进行抗压强度试验(采用受压面积为C&;;H C&;;的抗压夹具&试件应始终处于潮湿状态(试验前应清除试件受压面与加压板间的砂粒或杂物(受压面为棱柱体试件的侧面(抗压夹具应对准压力机压板中心(以%C&&e%-‘%&&e%-的速率均匀加荷直至试件破坏(记下破坏荷载&注!在试件养护结束后应注意保护试件的表面状态不发生变化"并尽快测试强度"避免环

+

+

&

C

境因素影响测定结果!

("$"&#试验结果

$#抗折强度

抗折强度按式!D >%>C S $

"计算#61<$>A "!

;

#

!D >%>C S $

"式中#61$

$$抗折强度%9:(&"$

$$破坏荷载%e &!$

$$两个支点的间距%;;&;

$$$棱柱体正方形截面的边长%;;’结果精确至&>&$9:(

’%#以三个试块平均值作为抗折强度试验结果’当三个强度值中有一个超过平均值的‘$&K 时%应予剔除%以其余两个数值平均值作为抗折强度试验结果’如有两个超过平均值的‘$&K 时%应重做试验’

##抗压强度#

抗压强度按式!D >%>C S %

"计算#67<

"

8

!D >%>C S %

"式中#67$

$$抗压强度%9:(&"$

$$破坏荷载%e &8$

$$受压面积%;;%

’C #六个抗压强度结果中剔除最大(最小两个值%以剩余四个值的平均值作为抗压强度试验结果’如试件不足六个时%取全部平均值%不足四个时%应重做试验’结果精确至&>$9:(’("$"’#试验报告

报告中应包括下列内容#$#试验日期&

%#试验室温度!d "(相对湿度!K "&##试件编号&C #养护方法&A #试件龄期&

)

$C )$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$

D#破坏荷载!e"#

I#抗折强度和抗压强度!9:("#

?#试件破坏情况$

("%#砂浆拉伸强度试验

("%"!#适用范围

适用于聚合物改性水泥砂浆拉伸强度的测定$

("%"$#仪器设备

$#试验机%有足够的驱动力和能够保持夹具以一定的速率分离&试件的预计破坏荷载应在试验机全量程的%&K"?&K之间#试验机应定期!一年左右"检定&示值误差应不大于‘$K$

%试件夹具及试模%见图D>#>%S$和图D>#>%S%#

图("%"$1!#拉伸试验夹具

##捣棒%为直径=;;&长#&&;;&顶端呈半球状的钢棒$

("%"%#试验步骤

$#按本规程A>$’砂浆的拌和方法(和D>$’砂浆试件的成型和养护方法(的规定执行$采用’?(字型砂浆试模&每组试验五个试件$

)

)

%

C

图("%"$1$#!

+"字型试模和试件%#到规定龄期把试件从养护箱中取出!用布擦去表面粘附的颗粒!称其质量精确至&>$5

"测量试件中间部位的宽度和厚度!精确至&>$;;"##把试件放置在试验机上下两圆环夹具之间!不得受力!试件表面与夹具表面保持平行不得存在扭力"

C #以A

;;#;/0的速度均匀加荷到试件破坏!记录破坏荷载"观察$?%字型试件的破坏情况!如破坏面在试件长度的%##以外!则属无效"一组试件中有效结果为#个以上!该组试验有效"("%"&#试验结果

拉伸强度按式&D >#>C

’计算(6)<

"

8

&D >#>C

’式中(6))

))拉伸强度!9:(*")

))破坏荷载!e *8)

))破坏面积!;;%

"拉伸强度结果取至少#个测值的平均值!精确至&>&$9:("("%"’#试验报告

+

#C +$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$

报告中应包括下列内容!

$#试验日期"

%#试验室温度#d$%相对湿度#K$"

##试件编号"

C#养护方法"

A#试件龄期"

D#破坏荷载#e$"

I#破坏面积#;;%$"

?#拉伸强度#9:($"

=#试件的破坏情况&

("&#砂浆黏接抗拉强度试验

("&"!#适用范围

适用于聚合物改性水泥砂浆对普通水泥砂浆黏接抗拉强度的测定& ("&"$#仪器设备

$#试验机!用万能材料试验机#试验机荷载容量为A8e’最小示值为$e$’试件的预计破坏荷载应在试验机全量程的%&K"?&K之间"试验机应定期#一年左右$检定’示值误差应不大于标准值的‘$K&

%#试模!为可装卸的金属试模’分上%下两层&上层内部尺寸为C&;;H C&;;H$&;;"下层内部尺寸为I&;;H I&;;H%&;;’两层之间通过固定夹牢固连接’如图D>C>%S$所示&

图("&"$1!#黏接试验用试模

(

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C

C

##夹具及连接器!上部夹具为C

&;;HC &;;H$&;;的钢板"正中间有$

=;;的钢制连杆#下部夹具为一凹形结构"在其正中间有$$#;;的钢制连杆"用于固定基底块"如图D >C >%S %所示

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图("&"$1$#

黏接试件拉伸夹具

图("&"$1%#钢制垫板

C #钢制垫板!外部尺寸为D

?;;H D ?;;"内部尺寸为C #;;H C #;;"厚度为#;;"如图D >C >%S #所示$

A #捣棒!直径为=;;"长度为#&&;;"顶端呈半球状的钢棒$("&"%#试验步骤

$#基底水泥砂浆块的准备!事先制备普通水泥砂浆试块"尺寸为I &;;H I &;;H %&;;"抗压强度大于C A >&9:(

$试验时用钢丝刷打毛并清洗干净$%#聚合物改性水泥砂浆黏接试件的制作!把基底

水泥砂浆块的打毛面用水浸湿"放入如图D >C >%S $所示的试模下层"上部安装C &;;H C &;;H $&;;的试模$按本规程A >$%砂浆的拌和方法&和D >$%砂浆试件的成型和养护方法&制备试件$至规定龄期测试黏接强度$

##在聚合物水泥砂浆试件的上表面涂环氧树脂黏合剂"把上部夹具的钢板轻轻放在黏合剂上"对正位置不得歪斜"在试验室内静置%C 3’%C 3后环氧黏合剂必

(

A C ($$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$

须完全固化并具有较高的强度!"把钢制垫板放在基底砂浆试件上#再把试件嵌入下面的拉伸夹具中#如图D >C >#所示"然后安置到试验机上#开动机器#以$A &&e $;/0"%&&&e $;/0的速度加荷#直至试件破坏#记下破坏荷载和试件的破坏情况"

图("&"%#黏接强度试验装置

("&"&#试验结果

黏接抗拉强度按式%D >C >C

!计算&6L X <

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’’黏接抗拉强度#9:((<’

’’破坏荷载#e (8’

’’黏接面积#;;%

"以A 个试件为一组#计算A 个试件的平均值#若单个试件强度超过平均值的‘$A K 时#应予剔除#取其余试件强度的平均值为试验结果#结果精确至&>&$9:(")

D C )

聚合物表面改性方法

聚合物表面改性方法 摘要:本文综述了聚合物表面改性的多种方法,主要包括有溶液处理法、等离子体处理法、表面接枝法、辐照处理法和新兴的原子力显微探针震荡法,并结合具体聚合物材料有重点的详细介绍了改性方法及其改性机理。 关键词:聚合物;表面改性;应用 聚合物在日常生活及化工领域都有非常广泛的应用,但是由于这些聚合物表面的亲水性和耐磨损性较差,限制了聚合物材料的进一步应用。为了改善这些表面性质,需要对聚合物的表面进行改性。聚合物表面改性是指在不影响材料本体性能的前提下,在材料表面纳米量级范围内进行一定的操作,赋予材料表面某些全新的性质,如亲水性、抗刮伤性等。 聚合物的表面改性方法很多,本文综述了溶液处理方法、等离子体处理法、表面接枝法、辐照处理方法和新兴的原子力显微探针震荡法。下面将结合具体聚合物材料详细介绍各种改性方法。 1溶液处理方法 1.1含氟聚合物 PTFE或Teflon具有优良的耐热性、化学稳定性、电性能以及抗水气的穿透性,所以在化学和电子工业上广泛地应用,但由于难粘结,所以应用上受到局限。为了提高粘结性能,需对表面进行改性,化学改性的方法通常用钠萘四氢呋哺液溶处理它。此处理液的配制是由1mol 的金属钠(23g)一次加到1mol萘(128g)的四氢呋喃(1L工业纯)中去,在装有搅拌及干燥管的三口瓶中反应2h,直至溶液完全变为暗棕色即成[1]。 将氟聚合物在处理液中浸泡几分钟,取出用丙酮洗涤,除去过量的有机物。然后用蒸馏水洗。除去表面上微量的金属。氟聚合物在处理液中浸泡时,要求体系要密封,否则空气中氧和水能与处理液中络合物反应而大大降低处理液的使用寿命。正常情况处理液贮存有效期为2个月。处理后的Teflon与环氧粘结剂粘结,拉剪强度可达1100~2000PSi。处理过的表面为黑色,处理层厚低于4×10-5mm 时,电子衍射实验表明处理过的材料本体结构没有变化,材料的体电阻、面电阻和介电损耗也没有变化,此方法有三个缺点:一、处理件表面发黑,影响有色导线的着色;二、处理件面电阻在高湿条件下略有下降,三、处理过的黑色表面在阳光下长时间照射,粘结性能降低,因此目前都采用低温等离子体技术来处理。 1.2聚烷烯烃 聚乙烯和聚丙烯是这类材料中的大品种,它们表面能低。如聚乙烯表面能只有31×10-7J/cm2。为了提高它们表面活性,有利于粘接,通常需对它们的表面进行改性,其中化学改性方法有用铬酸氧化液处理,此处理液的配方[2]重铬酸钠(或钾)5份,蒸馏水8份,浓硫酸100份,将聚乙烯或聚丙烯室温条件下在处理液中浸泡1~1.5h,66~71℃条件下浸泡1~5min,80~85℃处理几秒钟,此外还有过硫酸铵的氧化处理液[3]。其配方为硫酸铵60~120g,硫酸银(促进剂)0.6g,蒸馏水1000ml,将聚乙烯室温条件下处理20min,70℃处理5min,当用来处理聚丙烯时,处理温度和时间都需增加一些,70℃lh,90℃10min,其中促进剂硫酸银效果不明显,可以去掉,但此处理液有效期短,通常只有lh。这两种处理方法,效果都不错。 1.3聚醚型聚氨酯 Wrobleski D. A.等[4]对聚醚型聚氨酯Tecoflex以化学浸渍和接枝聚合进行表面改性。且用Wilhelmy平衡技术测定接触角,结果表明,经聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)和PEG化学浸渍修饰表面,以及用VPHEMA对2-丙烯酰胺基-2-甲基-1-丙磺酸及其钠盐(AMPS和NaAMPS)光引发表面接枝。其表面能增大,表面更加亲水。化学浸溃使前进和后退接触角降低20和30~40

聚合物水泥防水砂浆试验

聚合物水泥防水砂浆试验作业指导书 SDZH/QMD1-58 1 适用范围 本作业指导书适用于聚合物水泥防水砂浆凝结时间、抗渗压力、抗压强度、抗折强度、粘结强度、耐热性、抗冻性试验。 2 依据 《聚合物水泥防水砂浆》JC/T 984-2011 《水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法》GB/T 1346-2001 《水泥胶砂强度检验方法》GB/T 17671(其最新版本适用于本文件) 《无机防水堵漏材料》GB 23440-2009 《混凝土界面处理剂》JC/T 907-2002 《普通混凝土长期性能与耐久性能试验方法》GB/T 50082-2009 《通用硅酸盐水泥》GB 175-2007 《聚合物改性水泥砂浆试验规程》DL/T 5126-2001 《行星式水泥胶砂搅拌机》JC/T 681-1997 3 主要仪器设备 1)水泥稠度及凝结时间测定仪 2)电动抗折试验机 3)压力试验机(300kN) 4)砂浆抗渗仪 5)电子拉力试验机(2000N) 6)电子天平(0.1g) 7)冻融箱:温度控制范围不应小于(-15~20)℃ 8)沸煮箱 4 标准试验条件 4.1试验室试验及干养护条件:温度(23±2)℃,相对湿度(50±10)%。 4.2养护室(箱)养护条件:温度(20±3)℃,相对湿度≥90%。 4.3养护水池:温度(20±2)℃。

4.4试验前样品及所有器具应在4.1条件下放置至少24h。 5 取样 5.1 组批 对同一类别产品,每50t为一批,不足50t也按一批计。 5.2 取样 在每批产品或生产线中不少于六个(组)取样点随机抽取。样品总质量不少于20kg。样品分为两份,一份试验,一份备用。试验前应将所取样品充分混合均匀,先进行外观检验,外观检验合格(液料经搅拌后均匀无沉淀;粉料为均匀、无结块的粉末。)后再按物理力学性能试验。 6 试验步骤 6.1配料 按生产厂推荐的配合比进行试验。 采用行星式水泥胶砂搅拌机低速搅拌或采用人工搅拌。 S类(单组分)试样:先将水倒入搅拌机内,然后将粉料徐徐加入到水中进行搅拌; D类(双组分)试样:先将粉料混合均匀,再加入已倒入液料的搅拌机中搅拌均匀。如需要加水的,应先将乳液与水搅拌均匀。搅拌时间和熟化时间按生产厂规定进行。若生产厂未提供上述规定,则搅拌3min、静止(1~3)min。 制备的砂浆分二次装入试模用插捣棒从边上向中间插倒25次,最后保持砂浆高出试模5mm,将高出的砂浆压实,刮平。试件成型后立即放入养护室养护,24h(从加水开始计 算时间)脱模。如经24h养护,会因脱模对强度造成损害的,可以延迟24h脱模。 7d龄期砂浆试件的养护:脱模后试件立即在温度为(20±2)℃的不流动水中养护继 续养护至3d龄期,再放入试验室干养护至7d龄期。 28d龄期砂浆试件的养护:脱模后试件立即在温度为(20±2)℃的不流动水中养护继续养护至7d龄期,再放入试验室干养护至28d龄期。 6.2 凝结时间 按6.1配料,按GB/T 1346-2001进行,采用受检的聚合物水泥防水砂浆材料取代该标准中试验用的水泥。 测定前准备工作:调整凝结时间测定仪的试针接触玻璃板时,指针对准零点。 初凝时间的测定:试件在标准养护箱内养护至起始时间之后30min时进行第一次测定。测定时,从标准养护箱中取出试模放到试针下,降低试针与水泥净浆表面接触。拧紧螺丝

各种聚合物改性剂介绍

我国从上世纪80 年代开始探索道路改性沥青。目前,所使用的改性沥青多为 聚合物改性沥青,改性剂主要有热塑性橡胶类苯乙烯丁二烯嵌段共聚物(SBS)、橡 胶类丁苯橡胶(SBR)、热塑性树脂类聚乙烯(PE)与乙烯-醋酸乙烯共聚物(EV A) 及 废旧橡胶粉等。 SBS 改性沥青以优良的高、低温性能和回弹性能,应用最为普遍,但改性成 本也较高,一般只应用于高等级公路建设,限制了其应用范围。同时,由于SBS 改性沥青是通过搅拌、剪切等物理方法将SBS 分散于沥青中,SBS 与沥青之间并未发生明显的化学反应,仅仅是物理意义上的混溶,而SBS 与沥青之间的密度、 极性、分子量以及溶解度等参数的性质的差异又较大,使得绝大部分SBS 与沥青 热力学不相容,高温储存容易分层变质。需要对其进一步改性以提高相容性和储 存稳定性,这无疑又增加了工艺的复杂性。 SBR 能够改善沥青的高、低温性能,并以其较为突出的低温延展性在寒区公 路应用最为广泛。而利用废旧橡胶粉改性沥青还可以减少固体废弃物的污染,有 利于环境保护和资源节约型社会的建设。 改性沥青用PE 一般是指低密度聚乙烯和线型低密度聚乙烯,其改性沥青具有良好的高温稳定性,而且价格低廉,尤其是利用回收废旧塑料(农用地膜、食品袋等) 改性沥青不仅利于环保,减少“白色污染”,而且具有良好的社会效益和经济 效益。但PE 改性沥青的储存稳定性差,需要现配现用,并需要使用昂贵的大型细化分散设备将其送至施工现场,这就造成使用不便并增加额外投入,影响到聚乙 烯改性沥青的推广应用。 EV A 和沥青的溶解度参数非常接近,与沥青具有良好的相容性,能有效地改 善沥青的高温性能,在改善沥青低温性能方面优于PE。 在聚合物改性沥青中,改性剂如热塑性橡胶类SBS、橡胶类SBR、热塑性树 脂类PE、EV A 等都是石油化工产品,随着石油资源的逐渐耗尽,油价不断上涨,势必使得聚合物改性沥青的价格不断上涨,路面造价不断提高。因此,为降低工 程造价,寻找价格相对较低、改性效果较好的新型改性剂成为目前改性沥青的重 要研究方向。 相对于成本较高、改性工艺较为复杂的聚合物改性沥青,酸改性沥青具有价 格低廉、加工简单、沥青性能改善明显等优点,有着良好的应用前景。 酸改性方法在美国路易斯安娜州已经用了20 年左右来生产AC-30 和AC-40 沥青。在1992-1993 年,酸改性和酸加聚合物改性沥青在整个美国开始使用。美 国AMAP 在2004-2005 曾对改性沥青做过一项调查,其调查选项是多选,调查 结果显示:SBS 改性的为67%,SB 改性的为48%,SBR 胶乳改性的为39%,其他聚合物改性的为3%,化学改性的(含酸改性)为12%,18%是其他改性。而 其在2005-2006 的调查结果为:SBS 改性的为80%,SB 改性的为45%,SBR 胶乳改性的为45%,其他聚合物(EV A 等)改性的为19%,化学改性的为12%,酸2我国从上世纪80 年代开始探索道路改性沥青。目前,所使用的改性沥青多为 聚合物改性沥青,改性剂主要有热塑性橡胶类苯乙烯丁二烯嵌段共聚物(SBS)、橡 1改性的为16%,16%是其他改性。 在2004-2005的调查中,化学改性与酸改性是放在一起统计的,而在2005-2006 的调查中,化学改性与酸改性被分开统计,酸改性的比例增加为16%。由此可见,酸改性在美国沥青改性中的使用比例在逐渐提高。

聚合物改性水泥砂浆的研究进展

聚合物改性水泥砂浆的研究进展 引言早在90 年前聚合物改性砂浆和混凝土的概念就已 被提出了,但直到20 世纪70 年代后此类材料才得到较快发展,正值欧美发达国家在20 世纪四五十年代修建的混凝土 结构进入修补加固的时期。从某种程度上说,聚合物在水泥 基材料中的应用是伴随着混凝土结构的修补加固而发展起来的。随着近年来我国兴建的混凝土结构进入维修加固期,聚 合物改性水泥砂浆在我国的研究应用也有了较快发展。聚合 物的掺入可以提高水泥砂浆和混凝土的强度、粘结性能、抗 渗透性、耐腐蚀性等,因此聚合物被广泛用于提高建筑材料 的性能。用于修补混凝土结构表面缺陷的聚合物改性水泥砂 浆(PMCM ),可分为乳液类和胶粉类。对大量应用于PMCM 中的聚合物的调查表明,通过乳液聚合的聚合物应用最为广 泛并且能够被接受。用于聚合物改性水泥砂浆中的常用聚合 物乳液主要有丁苯类乳液(SBR)、丙烯酸类乳液(PAE)、环氧类乳液(EE)、氯丁类乳液(CR)、苯丙乳液(SAE)、醋酸乙烯酯-乙烯共聚物乳液(VAE )、支化羟酸乙烯酯乳液(VA-VEOV A )、聚醋酸乙烯酯乳液(PVAC )等。一、新拌聚合物改性水泥砂浆的性能1、工作性聚合物 的种类、掺量对新拌砂浆的工作性影响显著。有研究发现,

不同种类聚合物乳液的减水率都能达到20%以上,减水效果明显,其中SBR 的减水效果更优。即使是同种聚合物,由于聚合物乳液的性质不同,对改性砂浆流动性的影响也不相同。通常,随着聚灰比(聚合物与水泥的质量比)的增加, 乳液改性砂浆的流动性提高,工作性改善。聚合物乳液的掺 入能提高新拌砂浆的工作性,这是因为乳液中的表面活性剂 及稳定剂在改性砂浆中引入了较多气泡,砂浆中水泥颗粒的 堆积状态得到改善,水泥颗粒的分散效果提高。乳液的憎水 性和胶体特性使新拌改性砂浆具有良好的保水性,从而降低 了对其进行长期湿养护的必要。通过在聚合物改性砂浆中掺 入纤维素醚、改性无机矿粉可以进一步提高新拌砂浆的保水率。2、含气量已有研究表明,聚合物乳液改性砂浆的含气 量高于空白普通水泥砂浆,这是因为掺入的聚合物乳液中的 表面活性剂和稳定剂在新拌砂浆中引入了较多气泡。适当的 引气有助于改善新拌水泥砂浆的流动性,提高其抗渗性和抗 冻融性,但过量的气泡则会降低砂浆的强度。一般聚合物乳 液改性砂浆的含气量为5%~20%,有些甚至高达30%。控制改性砂浆的含气量,常用的方法是在乳液中掺入适量的消泡剂。有研究表明,不掺消泡剂的聚丙烯酸酯乳液改性水泥砂浆的含气量为43.6%,而当掺入0.5%的消泡剂后含气量大幅降低至8.0%。考虑到消泡剂可能会影响水泥与增强材料之间的粘结,有些文献研究了其它降低含气量的方法,例如在拌

聚合物改性总结

零、绪论 聚合物改性的定义:通过物理和机械方法在高分子聚合物中加入无机或有机物质,或将不同类高分子聚合物共混,或用化学方法实现高聚物的共聚、接枝、嵌段、交联,或将上述方法联用,以达到使材料的成本下降,成型加工性能或最终使用性能得到改善,或使材料仅在表面以及电、磁、光、热、声、燃烧等方面赋予独特功能等效果,统称为聚合物改性。 聚合物改性的目的: 所谓的聚合物改性,突出在一个改字。改就是要扬长补短,要发扬和保留聚合物原有的优势,抑制和克服聚合物原有的缺点,并根据实际需要赋予聚合物新的性能。 聚合物改性的三个主要目的: ①克服聚合物原有的缺点,赋予聚合物某些高新的性能与功能 ②改善聚合物的加工工艺性能 ③降低材料的生产成本 总之,聚合物改性就是要在聚合物的使用性能、加工性能与生产成本三者之间寻求一个最佳的平衡点。 聚合物改性的意义: 1.新品种的开发越来越困难(已开发的品种数以万计,工业化的三百余种。资源限制、开发费用、环境污染) 2.使用性能的多样化、复杂化,要求材料有多种性能及功能,单一聚合物难以实现。 3.聚合物改性科学应运而生——获取新性能聚合物的简洁而有效的方法。 聚合物改性的主要方法: 共混改性;填充改性;纤维增强复合材料;化学改性;表面改性 聚合物改性发展概况 几个重要的里程碑事件: 1942年,采用机械熔融共混法将NBR掺和于PVC之中,制成了分散均匀的共混物。这是第一个实现了工业化生产的聚合物共混物。 1948年,HIPS 1948年,机械共混法ABS问世,聚合物共混工艺获得重大进展。 二者可称为高分子合金系统研究开发的起点。 1942年,制成了苯乙烯和丁二烯的互穿聚合物网络(IPN),商品名为“Styralloy”,首先使用了聚合物合金这一名称。1960年,建立了IPN的概念,开始了一类新型聚合物共混物的发展。IPN已成为共混与复合领域一个独立的重要分支。 1965年,Kato研究成功OsO4电镜染色技术,使得可用透射电镜直接观察到共混物的形态,这一实验技术大大促进了聚合物改性科学理论和实践的发展,堪称聚合物发展史上重要的里程碑。1965年,热塑弹性体SBS、SIS问世,并用相畴(domain)理论加以解释。制得了在室温下具有橡胶的高弹性,塑料加工温度下可进行加工的新型材料,聚合物改性理论也获得重要进展。 一、共混 1.共混改性:①化学共混、物理共混、物理化学共混 物理共混(blend)就是通常意义上的“混合”,简单的机械共混; 物理/化学共混(就是通常所称的反应共混)是在物理共混的过程中兼有化学反应,可附属于物理共混; 化学共混则包括了接枝、嵌段共聚及聚合物互穿网络(IPN)等,已超出通常意义上的“混合”的范畴,而应列入聚合物化学改性的领域了。 ②根据物料形态分类:熔融共混、溶液共混、乳液共混 熔融共混是将聚合物组分加热到熔融状态后进行共混。优点:①原料准备操作简单。②熔融时,扩散对流作用激化,强剪切分散作用,相畴较小。③强剪切及热的作用下,产生一定数量的接枝或嵌段共聚物,促进体系相容性。 溶液共混是将聚合物组分溶于溶剂后,进行共混。 乳液共混是将两种或两种以上的聚合物乳液进行共混的方法。

聚合物改性砂浆粘结强度及测试方法的研究

聚合物改性砂浆粘结强度及测试方法的研究 吴敬龙,李家和,王政 (哈尔滨工业大学材料学院,哈尔滨15006) 【摘要】粘结强度是建筑砂浆一项主要的性能指标,但我国目前还没有测试砂浆粘结强度试验方法及试件类型的通用标准方法。本文对几种测试砂浆粘结强度的方法进行了比较,并对“8”字模方法进行了改进,利用改进后的“8”字模法对水泥砂浆和聚合物改性砂浆与几种墙体和保温材料的粘结强度进行了测定及分析。 【关键词】聚合物改性砂浆?粘结强度?测试方法 【中图分类号】【文献标识码】【文章编号】 RESEARCH ON BONDING STRENGTH AND THE TESTING METHOD OF POLYMER MODIFIED MORTAR (WU Jing-long,LI Jia-he,W ANG Zheng) (School of Material Science Engineering,Harbin Institue of Technology,Harbin150006,China) Abstract:The bonding strength is the very important performance of building mortar,but our country still haven`t current testing method and sample style of the bonding strength.In this paper,we compare several testing method of mortar,and improve the method of“8”.Then use the improved method of“8”,we test and analyse the bonding strength of between the polymer modified mortar and several the walling and heat preservation material. Key words:polymer modified mortar?bonding strength?testing method 0引言 对于砂浆粘结强度的测试方法,我国目前还没有测试砂浆粘结强度试验方法及试件类型的国家标准,国际上也无通用的试验方法和试件形式[1]同时,随着国家对绿色建材的的重视,墙体改造的大力推广,目前市场上已经出现了很多种新型墙体材料来取代以前应用最为广泛的粘土红砖,应用较多的有各种砌块和板材。然而在推广使用新型墙体材料的过程中,普遍存在严重的墙体开裂和渗漏问题,严重影响了工程质量和正常使用,也严重制约了新型墙体材料的推广应用。这主要是由于墙体材料与传统水泥砂浆粘结强度不高造成的。聚合物改性砂浆具有与墙体材料粘结强度大、韧性高等特点。使其在新型材料应用中,受到研究者和施工单位的广泛关注。 本文针对以上现状,查阅大量国内外文献资料,并根据自己的试验,研究了一种聚合物改性砂浆与普通砂浆粘结强度,同时比较了几种不同粘结强度测试方法,提出一种较为合理的粘结强度测试方法。在此基础上,讨论该聚合物砂浆对苯板、砌块、轻质保温墙板、粉煤灰砖等几种墙体材料的粘结强度。 1原材料及测试方法 1.1原材料及聚合物砂浆配比 水泥:本文中水泥采用哈尔滨水泥厂生产的P?O42.5水泥。 砂:本文中所采用的砂为松花江的中砂,模数为2.6。 聚合物:本文中采用的聚合物是可再分散胶粉。 消泡剂:本文采用磷酸三丁酯。 聚合物砂浆配比:试验中固定灰砂比为1:3,调节用水量使水泥砂浆和聚合物砂浆的稠度在65mm~75mm之间,在聚合物砂浆中掺加了为水泥用量的0.5%可再分散胶粉和水泥用量0.2%的消泡剂。 1.2粘结强度测试方法 现存的粘结强度测试方法主要有以下几种: (1)“8”字模法(A)这种方法是文献中应用最多的一种方法[2]。“8”字模的中间截面的面积为2cm×2cm。示意图见图1 所示。 图1“8”字模法模具 测试时首先将普通砂浆用八字模成型,插捣抹

聚合物表面改性方法综述

聚合物表面改性方法综述 连建伟 (中国林业科学研究院林产化学工业研究所) 摘要:本文综述了聚合物表面改性的多种方法,主要包括有溶液处理法、等离子体处理法、表面接枝法、辐照处理法和新兴的原子力显微探针震荡法,并结合具体聚合物材料有重点的详细介绍了改性方法及其改性机理。 关键词:聚合物;表面改性;应用 聚合物在日常生活及化工领域都有非常广泛的应用,但是由于这些聚合物表面的亲水性和耐磨损性较差,限制了聚合物材料的进一步应用。为了改善这些表面性质,需要对聚合物的表面进行改性。聚合物表面改性是指在不影响材料本体性能的前提下,在材料表面纳米量级范围内进行一定的操作,赋予材料表面某些全新的性质,如亲水性、抗刮伤性等。 聚合物的表面改性方法很多,本文综述了溶液处理方法、等离子体处理法、表面接枝法、辐照处理方法和新兴的原子力显微探针震荡法。下面将结合具体聚合物材料详细介绍各种改性方法。 1溶液处理方法 1.1含氟聚合物 PTFE或Teflon具有优良的耐热性、化学稳定性、电性能以及抗水气的穿透性,所以在化学和电子工业上广泛地应用,但由于难粘结,所以应用上受到局限。为了提高粘结性能,需对表面进行改性,化学改性的方法通常用钠萘四氢呋哺液溶处理它。此处理液的配制是由 1mol的金属钠(23g)一次加到1mol萘(128g)的四氢呋喃(1L工业纯)中去,在装有搅拌及干燥管的三口瓶中反应2h,直至溶液完全变为暗棕色即成[1]。 将氟聚合物在处理液中浸泡几分钟,取出用丙酮洗涤,除去过量的有机物。然后用蒸馏水洗。除去表面上微量的金属。氟聚合物在处理液中浸泡时,要求体系要密封,否则空气中氧和水能与处理液中络合物反应而大大降低处理液的使用寿命。正常情况处理液贮存有效期为2个月。处理后的Teflon与环氧粘结剂粘结,拉剪强度可达1100~2000PSi。处理过的表面为黑色,处理层厚低于4×10-5mm 时,电子衍射实验表明处理过的材料本体结构没有变化,材料的体电阻、面电阻和介电损耗也没有变化,此方法有三个缺点:一、处理件表面发黑,影响有色导线的着色;二、处理件面电阻在高湿条件下略有下降,三、处理过的黑色表面在阳光下长时间照射,粘结性能降低,因此目前都采用低温等离子体技术来处理。 1.2聚烷烯烃 聚乙烯和聚丙烯是这类材料中的大品种,它们表面能低。如聚乙烯表面能只有 31×10-7J/cm2。为了提高它们表面活性,有利于粘接,通常需对它们的表面进行改性,其中化学改性方法有用铬酸氧化液处理,此处理液的配方[2]重铬酸钠(或钾)5份,蒸馏水8份,浓

无机分体表面改性方法综述

无机粉体表面改性方法综述 唐亚峰 (南华大学化学化工学院无机非金属材料系湖南衡阳) 摘要:表面改性是无机粉体的主要加工技术之一,表面改性对提高无机粉体的应用性能起着关键的作用。改性后的无机粉体分散性提高,同时也改善了粉体和有机高聚物的相容性。本文介绍了无机粉体表面改性的机理、传统的几类改性方法以及两种新型改性方法,并对无机粉体表面改性方法进行展望。 关键词:无机粉体;表面改性;改性方法;新型方法; 前言 无机粉体具有很高的应用性能和应用价值,添加到聚合物材料当中不仅能降低其生产成本,还提高了复合材料的力学性能和综合性能,甚至赋予其绝缘、阻燃等特殊的物理化学性质。 无机粉体一般为微米或纳米级颗粒,由于其粒径小、比表面积大、表面能高,容易发生团聚,难以在复合材料中均匀分散,影响添加效果。无机粉体的表面性质和聚合物有机体系相差甚远,这也使得无机粉体不能很好的分散到材料中。因此,当无机粉体添加到高聚物复合材料时,首先要对无机粉体进行表面改性,使其粒子表面有机化,改善其亲油性和与基体的相容性,增强界面结合能力,从而发挥无机粉体的功能[1]。 本文介绍了无机粉体表面改性的机理、传统的几类改性方法以及两种新型的改性的方法,并分析了这些方法各自的优缺点。最后对无机粉体表面改性方法进行了展望。 1 无机粉体表面改性的机理 由于无机矿物材料是极性或强极性的亲水矿物,而有机高聚物基质具有非极性的疏水表面,彼此相容性差,通常无机矿物材料难以在有机基体中均匀分散,因此如果过多地或者直接将无机矿物材料填充到有机基体中,容易导致复合材料的某些力学性能下降甚至出现脆化等问题。无机粉体表面改性是利用粉体表面的活性基团或电性与某些带有两性基团的小分子或高分子化合物( 表面改性剂) 进行复合改性,使其表面性质由疏水性变为亲水性或由亲水性变为疏水性,从而改善粉体粒子表面的浸润性,增强粉体粒子在介质中的界面相容性,使粒子容易分散在水中或有机化合物中。粉体表面改性是材料制备工程的重要手段,也是新材

材料表面改性方法

材料表面改性方法 材料表面改性是指不改变材料整体(基体)特性,仅改变材料近表面层的物理、化学特性的表面处理手段,材料表面改性也可以称为材料表面强化处理。 现代材料表面改性目的:是把材料表面与基体看作为一个统一的系统进行设计与改性,以最经济、最有效的方法改变材料近表面层的形态、化学成份和组织结构,赋予新的复合性能,以新型的功能,实现新的工程应用。现代材料表面改性技术就是应用物理、化学、电子学、机械学、材料学的知识,对产品或材料进行处理,赋予材料表面减磨、耐磨、耐蚀、耐热、隔热、抗氧化、防辐射以及声光电磁热等特殊功能的技术。 分类: 1、传统的表面改性技术: 表面热处理:通过对钢件表面的加热、冷却而改变表层力学性能的金属热处理工艺。表面淬火是表面热处理的主要内容,其目的是获得高硬度的表面层和有利的内应力分布,以提高工件的耐磨性能和抗疲劳性能。 表面渗碳:面渗碳处理:将含碳(0.1~0.25)的钢放到碳势高的环境介质中,通过让活性高的碳原子扩散到钢的内部,形成一定厚度的碳含量较高的渗碳层,再经过淬火\回火,使工件的表面层得到碳含量高的M,而心部因碳含量保持原始浓度而得到碳含量低的M,M的硬度主要与其碳含量有关,故经渗碳处理和后续热处理可使工件获得外硬内韧的性能. 2、60年代以来:传统的淬火已由火焰加热发展为高频加热 高频加热设备是采用磁场感应涡流加热原理,利用电流通过线圈产生磁场,当磁场内磁力线通过金属材质时,使锅炉体本身自行高速发热,然后再加热物质,并且能在短时间内达到令人满意的温度。 3、70年代以来: 化学镀:是指在不用外加电流的情况下,在同一溶液中使用还原剂使金属离子在具有催化活性的表面上沉积出金属镀层的方法。 4、近30年来: 热喷涂:热喷涂是指一系列过程,在这些过程中,细微而分散的金属或非金属的涂层材料,以一种熔化或半熔化状态,沉积到一种经过制备

第七章 聚合物的表面改性技术介绍

第七章聚合物的表面改性 聚合物表面改性原因:①聚合物表面能低②聚合物表面具有化学惰性难以润湿和粘合③聚合物表面污染及存在弱边界层聚合物表面改性的目的:①改变表面化学组成,引进带有反应性的功能团②清除杂质或弱边界层③改变界面的物理形态④提高表面能,改进聚合物表面的润湿性和黏结性⑤设计界面过渡层 第七章聚合物的表面改性 聚合物的表面改性的方法:电晕、火焰、化学改性、等离子改性、辐照、光化学改性等。这些方法一般只引起10-8~10-4m 厚表面层的物理或化学变化,不影响其整体性质。 7-1 电晕放电处理 电晕放电是聚烯烃薄膜中最常用的表面处理方法。因为聚烯烃,聚丙烯等烯烃是非极性是非极性材料,有高度结晶性,其表面的印刷、粘接、涂层非常困难。电晕放电处理装置如图 7-1 电晕放电处理 原理:塑料薄膜在电极和感应辊之间通过。当施加高压电时,局部发光放电,产生电子、正离子、负离子等高能离子。电子的冲突电离作用使电子、离子增殖,产生的正离子、光子又发生二次电离而持续放电,结果在阳极和阴极之间产生电晕。这些高能粒子与聚合物表面作用,使聚合物表面产生自由基和离子,在空气中氧的作用下,聚合物表面可形成各种极性基团,因而改善了聚合物的黏结性和润湿性。 7-1 电晕放电处理 7-1 电晕放电处理 以上两图表明: 1.电晕处理后低密度聚乙烯(LDPE)表面张力的变化:开始表面张力随电晕处理的电流增大而显著提高,当电流超过100 mA 后,表面张力增加速度趋缓2.电晕处理后低密度聚乙烯(LDPE)剥夺力的影响(变化同上) 7-2 火焰处理和热处理 一、火焰处理:1.定义:用可燃性气体的热氧化焰对聚合物表面进行瞬时高温燃烧,使其表面发生氧化反应而达到处理的目的。 2.常用可燃气体:采用焦炉煤气或甲烷、丙烷、丁烷、天然气和一定比例的空气或氧气。即焦炉煤气甲烷、丙烷、丁烷、天然气 7-2 火焰处理和热处理 3.常用火焰处理来提高其表面性能的物质(粘接性)聚乙烯、聚丙烯的薄膜、薄片吹塑的瓶、罐、桶等 4.例如:用聚丙烯制作汽车保险杠,用火焰处理来提高其表面的可漆性。 5.原理:火焰燃烧的温度可达1000-2700oC,处理的时间极短(0.01~0.1s内)(以避免工件受高温影响而发生变形、软化甚至熔化) 7-2 火焰处理和热处理 火焰中含有许多激活的自由基、离子、电子和中子,如激发态的O﹑NO﹑OH和NH,可夺取聚合物表面的氢,随后按自由基机理进行表面氧化反应,使聚合物表面生成羰基、羧基、羟基等含氧活性基团和不饱和双键,从而提高聚合物的表面活性。二、热处理1.定义:7-2 火焰处理和热处理 把聚合物暴露在热空气中进行氧化反应,使其表面引进羰基、羧基以及某些胺基和过氧化物,从而获得可润湿性和黏结性。2.热处理的温度只有几百(<500oC)摄氏度,远低于火焰处理的温度,因而处理时间较长。 7-3 化学处理 指用化学试剂浸洗聚合物使其表面发生化学和物理变化的方法。优点:工艺简单,设备投资小,因而应用广泛。一、含氟聚合物1.如聚四氟乙烯(PTFE )、氟化乙烯-丙烯共聚物(FEP )和聚三氟乙烯( PTFE )等

聚合物表界面改性方法

聚合物表界面改性方法概述 摘要:聚合物由于表面能低、表面具有化学惰性、难以润湿和粘合、聚合物表面污染及存在弱边界层,所以要使用一定的方法金星表面改性,提高整体性能。聚合物表面改性通常需要改变表面化学组成,引进带有反应性的功能团;清除杂质或弱边界层;改变界面的物理形态,提高表面能;改进聚合物表面的润湿性和黏结性;设计界面过渡层等。 关键词:聚合物;表面改性;研究进展,应用 聚合物在日常生活及化工领域都有非常广泛的应用,但是由于这些聚合物表面的亲水性和耐磨损性较差,限制了聚合物材料的进一步应用。为了改善这些表面性质,需要对聚合物的表面进行改性。聚合物表面改性是指在不影响材料本体性能的前提下,在材料表面纳米量级范围内进行一定的操作,赋予材料表面某些全新的性质,如亲水性、抗刮伤性等。 聚合物的表面改性方法很多,本文综述了常见的改性及最新的研究进展。下面将结合具体聚合物材料详细介绍各种改性方法。 这些方法一般只引起10-8~10-4m厚表面层的物理或化学变化,不影响其整体性质。 一、电晕放电处理 电晕放电是聚烯烃薄膜中最常用的表面处理方法。因为聚烯烃,聚丙烯等烯烃是非极性是非极性材料,有高度结晶性,其表面的印刷、粘接、涂层非常困难。 原理:塑料薄膜在电极和感应辊之间通过。当施加高压电时,局部发光放电,产生电子、正离子、负离子等高能离子。电子的冲突电离作用使电子、离子增殖,产生的正离子、光子又发生二次电离而持续放电,结果在阳极和阴极之间产生电晕。这些高能粒子与聚合物表面作用,使聚合物表面产生自由基和离子,在空气中氧的作用下,聚合物表面可形成各种极性基团,因而改善了聚合物的黏结性和润湿性。 二、火焰处理和热处理 ⒈火焰处理 ①定义:用可燃性气体的热氧化焰对聚合物表面进行瞬时高温燃烧,使其表

聚合物改性期末复习题

聚合物改性期末复习题 一填空题: 1 高分子聚合物的改性方法多种多样,总体上可划分为共混改性、填充改性、复合材料、化学改性、表面改性几大类。 2 广义的共混包括物理共混、化学共混和物理/化学共混。 3 第一个实现工业化生产的共混物是1942年投产的聚氯乙烯与丁腈橡胶的共混物。 4 1964年,四氧化锇染色法问世,应用于电镜观测,使人们能够从微观上研究聚合物两相形态,成为聚合物改性研究中的重要里程碑。 5 共混改性的方法又可按共混时物料的状态,分为熔融共混、溶液共混、乳液共混等。 6 通常所说的机械共混,主要就是指熔融共混。 7 共混物的形态是多种多样的,但可分为三种基本类型:均相体系、“海-岛结构”两相体系和“海-海结构”两相体系。 8 在共混过程中,同时存在着“破碎”与“凝聚”这两个互逆的过程。当集聚过程与破碎过程达到动态平衡时,分散相粒子的粒径达到一个平衡值,这一平衡值称为“平衡粒径” 9 塑料大形变的形变机理,包含两种可能的过程,其一是剪切形变过程,其二是银纹化过程。 10 塑料基体可分为两大类:一类是脆性基体,以PS、PMMA为代表;另一类是准韧性基体,以PC、PA为代表。 11 对于脆性基体,橡胶颗粒主要是在塑料基体中诱发银纹;而对于有一定韧性

的基体,橡胶颗粒主要是诱发剪切带。 12 两阶共混历程的关键是制备具有海-海结构的中间产物,这也是两阶共混不同于一般的“母粒共混”的特征所在。 13 相容剂的类型有非反应性共聚物、反应性共聚物等,也可以采用原位聚合的方法制备。 14 聚合物共混物,从总体上来说,可以分为以塑料为主体的共混物和以橡胶为主体的共混物两大类。 15 在PVC硬制品中添加CPE,主要是起增韧改性的作用;而在PVC软制品中添加CPE是用作增塑剂,以提高PVC软制品的耐久性。 16 为改善共混体系的透光性,通常有两种可供选择的途径,其一是使共混物组成间具有相近的折射率;其二是使分散相粒子的粒径小于可见光的波长。 17 用在PVC制品中的ACR有两种类型,其一是用作加工流动改性剂的;其二是用作抗冲改性剂的。 18 共混性热塑性弹性体的形态,是以橡胶为分散相,塑料为连续相。 19 碳酸钙是用途广泛而价格低廉的填料,因制造方法不同,可分为重质碳酸钙和轻质碳酸钙。 20 热固性树脂基纤维增强复合材料大多以玻璃纤维作为增强材料,所以俗称玻璃钢。 21 在橡胶工业中,炭黑是用量最大的填充剂和补强剂。 22 接枝共聚物有一个主要特征是,容易和它们相应的均聚物共混。 23 制备嵌段共聚物最常用的方法有两种:活性加成聚合和缩聚合。 24 制备IPN的方法主要有三种:分布聚合法、同步聚合法和乳液聚合法。

聚合物水泥砂浆

聚合物水泥砂浆的研究及应用 1 前言 早在1923年,英国人Gresson就把聚合物应用于路面材料而获得专利。到1924出版了关于现代聚合物改性材料的正式的文献。从那时起,近70年来世界各国出现了大量的关于聚合物用于改性水泥砂浆和混凝土的研究,而且对聚合物用于水泥基材料的兴趣也越来越来大。在这一领域里研究开发走在世界前列的国家有日本、美国、前苏联、德国等。如日本对新型高性能聚合物混凝土复合材料的研究开发应用已有40年的历史,并已为此制定了部分标准(JlS6203);德国交通部筑路局对用于桥面的混凝土修补而附加的技术协议和规范(zTVSIB90)特别制定了聚合物改性砂浆(混凝土)供货的技术条件和检验规范(TLBEPCC,TPCC),我国在这一方面的研究起步较晚,还是近十几年发展起来的。1990年在上海举行了第6届国际聚合物混凝土会议,大大地加速了我国在这一方面研究与应用的进步。 2 聚合物水泥砂浆的改性机理 聚合物改性砂浆的研究之所以如此大的进展,就是因为这种材料通过改性具有许多优异的性能。了解其改性机理对研究和开发这类材料尤其重要。 众所周知·水泥砂浆作为一种复合材料,骨料和水泥基之间的界面过渡区是材料的薄弱环节。在界面过渡区,水灰比高、孔隙率大、氢氧化钙和钙矾石多,晶粒粗大、氢氧化钙晶体取向生长。要改善水泥基材料的性能,就必须改善界面过渡区的结构和性质。聚合物对水

泥砂浆的改性作用,其实质也是改善材料的界面过渡区,从而使材料获得别的材料所不具有的性能。 (1)聚合物具有减水的效果。其表现在配制具有相同流动度的砂浆时,掺有聚合物的砂浆的水灰比要低于普通砂浆的水灰比。这是因为聚合物和矿物掺合料粉煤灰一样的形态效应,因为聚合物的固体粒径很小,其直径一般在0.05~5um之间。这样的颗粒也可像粉煤灰的颗粒一样,既可起到滚珠的作用,又具有较高的表面活性,从而能起到减水效应。 (2)在砂浆中掺加聚合物后,氢氧化钙也会沿着聚合物固体颗粒生长,有利于打乱氢氧化钙的取向生长。另外,由于聚合物的特殊性,它会在高于其最低成膜温度下凝聚成膜,形成的膜能将水泥水化生成的氢氧化钙包围起来,连成一个整体,可以有效的降低氢氧化钙对材料耐久性的不良影响。另一方面聚合物沙浆中的钙矾石比普通砂浆中的钙矾石要短和粗。进一步观察可发现聚合物的加入有效的改善了砂浆的孔结构,由于聚合物的形态效应及其自身的特殊性,起到了胶结、填充等作用,使砂浆的平均孔径变小,大孔变成小孔隙,孔隙分布的均匀性下降了,微孔隙率提高了。 (3)由于聚合物成膜的过程发生在水泥水化的过程中,水分用于水化以及被蒸发,聚合物就在整个基体中形成一个坚韧、致密的网络薄膜状网络结构,分布在水泥砂浆骨架之间,填充空隙,切断了与外界的通道,进一步改善了材料的性能。 (4)聚合物还能和水泥水化产物发生化学作用。如丙烯酸甲脂能与水泥水化产物中的氢氧化钙反应。其原因是因为丙烯酸中脂基能在碱性的氢氧化钙溶液中发生水解生成羧酸根

聚 合 物 改 性

聚合物改性 聚合物定义:聚合物即高分子化合物,所谓的高分子化合物,就是指那些由众多原子或原子团主要以共价键结合而成的相对分子量在一万以上的化合物。 聚合物改性通过物理与机械的方法在聚合物中加入无机或有机物质,或将不同种类聚合物共混,或用化学方法实现聚合物的共聚、接枝、交联,或将上述方法联用、并用,以达到使材料的成本下降、成型加工性能或最终使用性能得到改善,或在电、磁、光、热、声、燃烧等方面被赋予独特功能等效果,统称为聚合物改性。 聚合物改性的方法总体上分为: 物理方法化学方法表面细分:共混改性、填充改性、纤维增强复合材料化学改性、表面改性、 共混改性:两种或者两种以上聚合物经混合制备宏观均匀材料的过程。可分为物理、化学共混。 填充改性:向聚合物中加入适量的填充材料(如无机粉体或者纤维),以使制品的某些性能得到改善,或降低原材料成本的改性技术。 纤维增强复合材料又称聚合物基复合材料,就就是以有机聚合物为基体,纤维类增强材料为增强剂的复合材料。 化学改性:在改性过程中聚合物大分子链的主链、支链、侧链以及大分子链之间发生化学反应的一种改性方法。原理:主要靠大分子主链或支链或侧基的变化实现改性。改性手段有:嵌段、接枝、交联、互穿网络等特点:改性效果耐久,但难度大,成本高,可操作性小,其一般在树脂合成厂完成,在高分子材料加工工厂应用不多。 表面改性:就是指其改性只发生在聚合物材料制品的表层而未深入到内部的一类改性。 特点:性能变化不均匀种类:表面化学氧化处理,表面电晕处理,表面热处理,表面接枝聚合,等离子体表面改性等适应于只要求外观性能而内部性能不重要或不需要的应用场合,常见的有:表面光泽,硬度,耐磨、防静电等的改性。 接枝反应:以含极性基团的取代基,按自由基反应的规律与聚合物作用,生成接枝链,从而改变高聚物的极性,或引入可反应的官能团。 官能团反应:可以发生在聚合物与低分子化合物之间,也可发生在聚合物与聚合物之间。可以就是聚合物侧基官能团的反应,也可以就是聚合物端基的反应 接枝共聚改性对聚合物进行接枝,在大分子链上引入适当的支链或功能性侧基,所形成的产物称作接枝共聚物。利用其极性或反应性可大大改善与其她材料组成的复合物的性能。 性能决定于:主链支链(组成,结构,长度以及支链数) 接枝共聚改性基本原理 方法:在反应性大分子存在下,将单体进行自由基、离子加成或开环聚合。 自由基化学上也称为“游离基”,就是指化合物的分子在光热等外界条件下,共价键发生均裂而形成的具有不成对电子的原子或基团。化学性质极为活泼,易于失去电子(氧化)或获得电子(还原),特别就是其氧化作用强 自由基接枝①烯烃单体在带有不稳定氢原子的预聚体存在下进行聚合,引发可通过过氧化物,辐照或加热等方法。机理:过氧化物引发剂或生长链从主链上夺取不稳定的氢原子,使主链形成自由基,接枝链与主链间的联接,就是通过主链自由基引发单体,或则通过与支链的重新结合而形成的。②在主链上形成过氧化氢基团或其它官能团,然后以此引发单体聚合。 链转移接枝:利用反应体系中的自由基夺取聚合物主链上的氢而链转移,形成链自由基, 进而引发单体进行聚合,产生接枝。 接枝效率=[已接枝单体质量/(已接枝单体质量+接枝单体均聚物质量)] * 100%

表面改性方法

镁合金表面熔覆改性技术 Surface Overlaying Modification Technology of Magnesium Alloys 摘要评述了镁合金表面熔覆改性技术的国内外发展概况,着重介绍了热喷涂、激光熔覆及热喷涂+激光重熔复合熔覆3种处理工艺和熔覆涂层材料,提出采用热喷涂+激光熔覆合法熔覆工艺、镁合金表面熔覆非晶合金以及熔覆高熔点涂层是提高镁合金表面性能的有效方法,具有良好的应用前景。 关键字:镁合金表面改性研究进展 Abstract:Recent developments of the application of surfacing overlaying modification technology of magnesium alloys are reviewed. The main treatment processes including thermal spraying, laser cladding and a two-step composite method, thermal spraying firstly then laser cladding, are introduced emphatically. Moreover, coating materials for surface modification of magnesium alloy are also summarized. It's pointed out that the composite technology of thermal spraying firstly then laser cladding, overlaying amorphous alloys coating and high melting point materials coating are effective methods of enhancing surface performance of magnesium alloys, which have good application prospects and are worth further studying. Key words magnesium alloys, surface modification, research progresses 1 序言 镁合金因密度低.比强度、比刚度高.电磁屏蔽性好.减震性好.以及优良的切削加工性能.在航空、汽车和电子通讯等行业中得到广泛的应用。但是镁的化学稳定性低.电极电位很负(-2.34V)耐蚀性差.月_镁合金的耐磨性、硬度及耐高温性能也较差.在某种程度上制约了镁合金材料的广泛应用。因此.如何提高镁合金的耐磨、耐腐蚀及耐热等综合性能已成为当今镁合金材料研究、发展的重要课题。有效的途径之一是对镁合金表而进行表而改性处理.在基体材料的表而形成相应的保护层。 日前,镁合金表而处理上要有化学转化、阳极氧化、表而渗层、表而电镀等方法这些方法都存在一些局限性.要么对环境有较人污染.要么所制得的涂层厚度、致密性有限而不能够有效保护。然而采用表而熔覆改性处理.如热喷涂、激光熔覆等方法.就可以克服以上不足.既环保又满足使用性能。本文综述了近年来国内外镁合金表而熔覆改性处理技术和熔覆涂层材料的发展概况。 2 镁合金表面熔覆工艺 2.1 热喷涂工艺 热喷涂技术几乎适用各种材料对零件表而的喷涂.对零件的尺寸大小及形

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