崔潤超

（河南省交通工程定額站，河南 鄭州 450000）

伸縮縫裝置膠條是利用橡膠的高彈性來適應(yīng)溫度變化時而產(chǎn)生的伸縮變形，具有防水、防塵、降噪等作用，目前常用的膠條有天然橡膠（NR）和氯丁橡膠（CR）。NR和CR膠條屬于定型密封材料，后期會與鋼材之間密封不嚴(yán)而導(dǎo)致滲漏情況發(fā)生；此外，由于長期暴露在自燃環(huán)境中，NR和CR膠條破壞后，碎石和雜物進(jìn)入伸縮縫裝置，對其變形能力造成嚴(yán)重影響，甚至型鋼斷裂、錨固區(qū)混凝土開裂。同時，更換膠條工藝繁瑣，而且在更換過程中需要封閉現(xiàn)場，操作較為困難。

無定型密封材料是利用材料本身不同組分之間的化學(xué)反應(yīng)或與空氣中的水氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，經(jīng)固化后形成彈性體的一大類材料，行業(yè)部分專家相關(guān)對無定型密封膠進(jìn)行多方面的性能探討，但仍未完善。文章對聚硫改性聚氨酯密封膠（PU-m-PS）非定型密封填充膠進(jìn)行研究，根據(jù)GB/T13477.8-2017的方法對其與鋼材的粘接性能、定伸模量、耐老化性能等進(jìn)行了深入研究。

1 聚硫改性聚氨酯性能檢測

按照GB/T13477.8-2017進(jìn)行，將密封膠的粘接基材改為鋼材，并按照GB/T8923-2013處理至Sa3級；將制備的試樣在紫外光耐氣候老化試驗箱中，保持1000h，然后測定密封膠與鋼材的粘接性能及抗老化性能。

1.1 無底涂時密封膠與鋼材的粘接性

按照GB/T13477.8-2017的規(guī)定，將聚硫改性聚氨酯密封膠與處理后的鋼材制成試件，在標(biāo)準(zhǔn)條件下養(yǎng)護(hù)28天，用萬能拉力試驗機(jī)測試密封膠的粘接性能。測定密封膠與鋼材的粘接強(qiáng)度、斷裂伸長率，以及破壞方式。實驗結(jié)果如表1所示。

表1 密封膠與鋼材粘接性能

從表1可看出，聚氨酯改性聚硫密封膠與鋼材粘接性能良好，為內(nèi)聚破壞，原因是聚氨酯的引入，氨基甲酸酯官能團(tuán)能與鋼材表面的活性物質(zhì)形成較強(qiáng)的氫鍵鏈接，增強(qiáng)了密封膠與鋼材的粘接性能。

1.2 有底涂時密封膠與鋼材的粘接性能

采用自制的環(huán)氧底涂和硅烷底涂對界面進(jìn)行處理，按照方法進(jìn)行測定粘接性能，結(jié)果如表2所示。

表2 底涂對密封膠與鋼材粘接性能的影響

從表2可以看出，環(huán)氧底涂可以明顯提高密封膠與鋼材的粘接性能。環(huán)氧樹脂和酚醛樹脂常作為聚硫密封膠的改性劑，因此選用合適的環(huán)氧基團(tuán)化合物可以改善聚硫密封膠與基材的粘接性能。硅烷底涂可以提高硅酮密封膠與鋼材的粘接性能，但硅烷底涂明顯降低了聚硫密封膠與鋼材的粘接性能。

1.3 密封膠與鋼材的定伸粘接性能

采用自制環(huán)氧底涂，將密封膠制備成待測試樣，觀察定伸25%、60%、100%時定伸破壞方式。本部分試驗主要檢測密封膠在變形縫變形時抵抗變形的能力，以及變形解除后恢復(fù)原貌的能力。實驗結(jié)果如表3所示。

表3 密封膠的定伸粘接性

由表3可看出，在25%、60%定伸時，聚氨酯密封膠和聚氨酯改性聚硫密封膠無破壞，性能優(yōu)異；在100%定伸時，聚氨酯改性聚硫密封膠發(fā)生了內(nèi)聚破壞，聚氨酯改性聚硫密封膠與鋼材粘接未發(fā)生破壞。

1.4 密封膠的耐老化性能

由于密封膠長期在室外服役，耐老化性能應(yīng)該作為一項主要指標(biāo)進(jìn)行評價。常見的密封膠耐久性試驗包括室外暴曬試驗和人工大氣老化試 驗，室外暴曬試驗最接近實際情況，但試驗過程繁瑣，周期長。采用人工大氣老化試驗箱進(jìn)行加速老化試驗是一種簡便快捷的定性評價方法。文章將試樣在紫外光耐候試驗箱中進(jìn)行加速老化試驗，測定了加速老化1000h后，試驗結(jié)果如表4所示。

表4 老化后密封膠與鋼材的粘接性能

從表4可看出，經(jīng)過1000h大氣老化后，密封膠的粘接性能、耐老化性能均有降低，但由于其分子結(jié)構(gòu)中引入聚硫S-S鍵和C-S鍵，其耐老化性能仍非常優(yōu)秀能。

2 結(jié)語

通過對聚氨酯改性聚硫密封膠與鋼材的粘接強(qiáng)度、定伸粘接性以及人工加速老化后的粘接性能的研究，聚氨酯改性聚硫密封膠綜合性能優(yōu)異。隨著伸縮縫裝置橡膠條所表現(xiàn)出的耐久性較差、密封不嚴(yán)以及更換難度大等問題逐漸凸顯，聚氨酯改性聚硫密封膠作為其一種新型替代材料之一，在工程實踐中進(jìn)一步推廣應(yīng)用是非常適合的。