路用聚氨酯胶结料的抗紫外老化性能
来源：中国血液净化杂志2020年第10期北京时间：
作者：洪斌, 陆国阳, 高峻凌, 王川和, 王大为
单位：1. 哈尔滨工业大学 交通科学与工程学院, 黑龙江 哈尔滨 150090;2. 德国亚琛工业大学 道路工程研究所, 北莱茵-威斯特法伦 亚琛 52074"],"fundList_en":["National Key R & D Program of China (2018YFB1600100); China Postdoctoral Science Foundation Funded Project (BX20180088); Heilongjiang Postdoctoral Fund (LBH-Z18083); Open Fund of Key Laboratory of Road and Traffic Engineering of Ministry of Education, Tongji University (K201801)
摘要：路用聚氨酯（PU）胶结料在工程应用中不可避免地会遭受紫外照射的影响。为此，采用紫外老化试验箱模拟自然老化过程，以影响路用性能的拉伸性能和黏弹性（基于温度扫描和频率扫描的动态热力学性能）为评价指标，研究老化下路用PU胶结料性能的演化规律，并通过红外光谱和电子扫描显微镜揭示其老化机理；同时，通过调整PU的组分配比（多元醇/异氰酸酯的质量比为100/80，100/65，分别记为PU-Ⅰ，PU-Ⅱ），揭示不同异氰酸酯组分含量对PU紫外老化性能的影响规律与机理。试验表明：紫外老化对PU拉伸强度和断裂伸长率的影响主要表现在老化前期，老化中后期性能保持相对稳定甚至有所回升，如PU-Ⅰ的残余强度在老化28 d后恢复至98.8%；紫外老化并未明显降低PU的拉伸模量，反而提高了其拉伸模量，如老化28 d后PU-Ⅰ的拉伸模量提升了近一倍；紫外老化提高了PU的储能模量和玻璃化转变温度（<em>T</em><sub>g</sub>），增大了低频区PU的复数模量和黏弹比，降低了中高频区PU的复数模量和黏弹比，特别是PU-Ⅰ。上述PU性能的演化机理主要包括塑化、分子链断裂和物化交联，其中物化交联主要包括较强氢键形成而产生的物理交联、后固化以及水分子与未反应的-N=C=O官能团反应而引起的化学交联；异氰酸酯含量的适当增加，增强了物化交联作用，可以提高PU的抗老化能力。总之，研究成果为PU胶结料在道路工程领域中的应用奠定了一定的基础。
关键词：道路工程,聚氨酯胶结料,紫外老化,拉伸性能,黏弹性,老化规律,老化机理
基金资助：国家重点研发计划项目（2018YFB1600100）；中国博士后创新人才支持计划项目（BX20180088）；黑龙江省博士后项目（LBH-Z18083）；同济大学道路与交通工程教育部重点实验室开放基金项目（K201801）
