[發(fā)明專利]一種無溶劑非水反應(yīng)類雙組份發(fā)泡體聚氨酯的發(fā)泡率測(cè)試方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010191517.9
• 申請(qǐng)日: 2020-03-18
• 公開（公告）號(hào): CN111323334B
• 公開（公告）日: 2022-06-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 譚嘯峰;余以明;杜凱旋;李浩;段振益;阮勝祥;姜俊;羅贊榮;秦小峰;謝磊;徐海江
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中交第二航務(wù)工程局有限公司
• 主分類號(hào): G01N9/36
• 分類號(hào): G01N9/36;G01N9/04
• 代理公司: 武漢開元知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 42104
• 代理人: 俞鴻;王虹

本發(fā)明公開了一種無溶劑非水反應(yīng)類雙組份發(fā)泡體聚氨酯的發(fā)泡率測(cè)試方法，步驟為：1)制備發(fā)泡體；2)制備標(biāo)準(zhǔn)樣品；3)測(cè)量各標(biāo)準(zhǔn)樣品的質(zhì)量、體積、固相密度以及平均固相密度；4)計(jì)算發(fā)泡率S，先計(jì)算各標(biāo)準(zhǔn)樣品的孔隙率，將所有孔隙率數(shù)據(jù)處理得到平均孔隙率；再計(jì)算理想發(fā)泡總體積V₃；最后根據(jù)A、B組分的混合體積V、理想發(fā)泡總體積V₃計(jì)算得到發(fā)泡率。本發(fā)明以所取部分樣品孔隙率推算發(fā)泡體整體應(yīng)有體積，消除了因取樣量小、結(jié)構(gòu)缺陷放大了樣品整體結(jié)構(gòu)代表性不強(qiáng)問題，操作簡(jiǎn)便，準(zhǔn)確性高。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及聚氨酯灌漿材料物理性能檢測(cè)，具體地指一種無溶劑非水反應(yīng)類雙組份發(fā)泡體聚氨酯的發(fā)泡率測(cè)試方法。

背景技術(shù)

近年來，聚氨酯發(fā)泡體材料以其優(yōu)異的堵水搶險(xiǎn)性能，常常用于地下工程領(lǐng)域，而發(fā)泡率作為該類材料的主要物理參數(shù)之一，無論在科研方面，還是在工程應(yīng)用方面，發(fā)泡率測(cè)試都是必不可少的一個(gè)環(huán)節(jié)。

目前，常規(guī)聚氨酯灌漿材料發(fā)泡率測(cè)試方法按聚氨酯材料種類來劃分可分為水溶性(WPU)發(fā)泡率測(cè)試方法和油溶性(OPU)發(fā)泡率測(cè)試方法，無論何種聚氨酯，均是由A、B兩個(gè)組分混合后產(chǎn)生發(fā)泡，試驗(yàn)過程為：稱取一定量的聚氨酯于500mL(WPU)或1000mL(OPU)容器中進(jìn)行發(fā)泡反應(yīng)，結(jié)束后用灌水方式推算聚氨酯整體發(fā)泡率。就聚氨酯材料類型來說，無溶劑非水反應(yīng)類雙組份發(fā)泡體聚氨酯并不屬于上述兩種材料范圍內(nèi)，該反應(yīng)體系發(fā)泡反應(yīng)及凝膠反應(yīng)速率都很快，放熱量大，反應(yīng)過程中膨脹應(yīng)力大，若使用上述方法進(jìn)行測(cè)試，相較其他兩類而言在反應(yīng)過程中容器對(duì)其體積增長(zhǎng)的抑制作用要更為明顯，所成型樣品發(fā)泡后體積會(huì)比實(shí)際小，從而導(dǎo)致發(fā)泡率偏小。

從取樣量來說，水溶性聚氨酯為50g，油溶性聚氨酯為25g，在容器內(nèi)反應(yīng)后所得到樣品氣孔大小、疏密分布皆有所不同，主要源于側(cè)面接觸抑制、反應(yīng)特點(diǎn)及界面效應(yīng)等諸多因素，傳統(tǒng)測(cè)試方法直接以其反應(yīng)后整體體積增長(zhǎng)表征該材料實(shí)際發(fā)泡體積增長(zhǎng)，而所取樣品量小，整體結(jié)構(gòu)代表性不強(qiáng)，樣品的結(jié)構(gòu)缺陷直接放大了測(cè)試誤差，得到發(fā)泡率并不能很準(zhǔn)確的反映樣品實(shí)際發(fā)泡率。

為使發(fā)泡率測(cè)試更具科學(xué)客觀性，需要從樣品制備方式和發(fā)泡率測(cè)試方式兩方面進(jìn)行考慮。首先，無溶劑非水反應(yīng)類雙組份聚氨酯材料反應(yīng)速率極快、反應(yīng)熱大、強(qiáng)度上升快(冷卻即有強(qiáng)度)，成型時(shí)間短，故而在樣品制備方面，需要兼顧所制得樣品結(jié)構(gòu)均勻性和實(shí)用代表性，一般聚氨酯取樣制備方法并不適用于該反應(yīng)體系，因此在需要在樣品制備方面需要對(duì)模具和測(cè)試容器進(jìn)行優(yōu)化，使所制備樣品盡可能達(dá)到理想發(fā)泡狀態(tài)。

其次，傳統(tǒng)以水灌注容器內(nèi)樣品整體推算發(fā)泡率的方式，因測(cè)試容器精度和難以消除界面影響(對(duì)本測(cè)試對(duì)象而言，因放熱量大，速率快，熱量來不及釋放導(dǎo)致底部接觸面空洞大，底部結(jié)構(gòu)極為不均勻)，所得到發(fā)泡率往往不夠準(zhǔn)確，精確度低。

綜合而言，需要所設(shè)計(jì)發(fā)泡率測(cè)試方法具有以下特點(diǎn)：1)取樣制樣方面保證樣品一般結(jié)構(gòu)形態(tài)與材料實(shí)際應(yīng)用相符，樣品具有實(shí)際代表性；2)測(cè)試方法及評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)更貼合無溶劑非水反應(yīng)類雙組份發(fā)泡體聚氨酯聚氨酯實(shí)際物理性能；3)試驗(yàn)可操作性強(qiáng)，準(zhǔn)確高。

因此，需要針對(duì)無溶劑非水反應(yīng)類雙組份發(fā)泡體聚氨酯開發(fā)出一種操作簡(jiǎn)便、準(zhǔn)確率高的發(fā)泡率測(cè)試方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是要解決上述背景技術(shù)的不足，提供一種針對(duì)無溶劑非水反應(yīng)類雙組份發(fā)泡體聚氨酯開發(fā)出操作簡(jiǎn)便、準(zhǔn)確率高的發(fā)泡率測(cè)試方法。

本發(fā)明的技術(shù)方案為：一種無溶劑非水反應(yīng)類雙組份發(fā)泡體聚氨酯的發(fā)泡率測(cè)試方法，其特征在于，步驟為：

1)制備發(fā)泡體

按配比要求分別稱取A、B組分，根據(jù)A、B組分的混合質(zhì)量M計(jì)算得到混合體積V，快速攪拌混合均勻，將混合漿液倒入平面玻璃上自由發(fā)泡形成發(fā)泡體，測(cè)定發(fā)泡體總質(zhì)量M₁；

2)制備標(biāo)準(zhǔn)樣品