為了分析濕度對(duì)MS密封膠材料力學(xué)性能的影響,引入吸濕度(hygroscopic degree)的概念和計(jì)算方法。即MS密封膠試件吸濕后,去除MS密封膠試件表面水并通過稱重計(jì)算MS密封膠試件的吸濕度。
為了分析溫度對(duì)丁基防水嵌縫膠的力學(xué)性能影響。在應(yīng)變速率為8 10-zfs的條件下,對(duì)丁基防水嵌縫膠試件分別進(jìn)行了298, 333, 363, 393和423 K的單軸拉伸試驗(yàn)。
為了分析聚氨酯密封膠材料的物性狀態(tài)隨溫度的變化情況,并確定材料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。利用動(dòng)態(tài)力學(xué)分析儀DMA-Q800對(duì)HP-172B硅烷改性聚氨酯聚氨酯密封膠材料進(jìn)行恒定頻率下、溫度勻速增大的溫度掃描試驗(yàn)。
從圖2.11可知,硅烷改性聚氨酯密封膠應(yīng)力隨應(yīng)變的增大,使試件內(nèi)部分子間的摩擦加劇,分子鏈之間的距離增大,產(chǎn)生的熱量在增多,帶來微弱的溫度變化。但溫度的變化很小,這與試件本身、試件尺寸和加載狀態(tài)有一定關(guān)系。
對(duì)于硅烷改性聚氨酯密封膠在溫度變化狀態(tài)下的力學(xué)性能分析,動(dòng)態(tài)力學(xué)行為測(cè)試是一種常用的分析方法。動(dòng)態(tài)力學(xué)行為是指材料在振動(dòng)條件下,即在交變應(yīng)力或交變應(yīng)變作用下做出的力學(xué)響應(yīng)。
本文試驗(yàn)采用的材料為HP-172B硅烷改性聚氨酯密封膠單組份的耐候聚氨酯密封膠,該硅烷改性聚氨酯密封膠結(jié)構(gòu)中不僅含有硅氧鍵(Si-O鍵),改性后材料的分子鏈發(fā)生了一定的變化,增加了碳氮鍵(C-N鍵)和氮?dú)滏I(N-H鍵)的連接。
目前對(duì)丁基防水嵌縫密封膠的研究中大多是準(zhǔn)靜態(tài)的拉伸試驗(yàn),而丁基防水嵌縫密封膠在交變應(yīng)力或交變應(yīng)變作用下的力學(xué)響應(yīng),更接近材料的實(shí)際使用條件。
通過試驗(yàn)檢測(cè)了應(yīng)變速率敏感性對(duì)硅烷改性聚氨酯密封膠塊狀材料力學(xué)行為的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明,屈服應(yīng)力隨應(yīng)變率的增加而增大,剪切強(qiáng)度隨著應(yīng)變率的增加為增大。
聚氨酯密封膠的成分組成、分子鏈結(jié)構(gòu)及分子鏈間的連接形式都會(huì)受到溫度、濕度和加載速率等因素的影響。國(guó)內(nèi)外學(xué)者大量的研究表明,聚氨酯密封膠表現(xiàn)為溫度、濕度和加載速率的相關(guān)力學(xué)性能,從而呈現(xiàn)出不同的力學(xué)響應(yīng)。
見表4可知,沉淀白炭黑用量由1份增加到6份時(shí),聚氨酯密封膠的拉伸強(qiáng)度和邵氏硬度都在增大,斷裂伸長(zhǎng)率隨著用量的增多而減少,同時(shí)用量的增多對(duì)儲(chǔ)存期也沒有造成影響。
從表3可見,隨著比表面積增大,硅烷改性聚氨酯密封膠的拉伸強(qiáng)度和邵氏硬度也在隨之變大,而斷裂伸長(zhǎng)率由132%變?yōu)?26 %,這主要是因?yàn)楸缺砻娣e越大粒徑越小,粉體更加的細(xì)膩均勻。