CN111474036A - 一种制备弹性体材料高周疲劳和低周疲劳试样的方法 - Google Patents

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Abstract

一种制备弹性体材料高周疲劳和低周疲劳试样的方法，其特征在于：所述方法步骤如下：a、将260~270质量份的聚氨酯预聚体和260~270质量份的多元醇置于真空脱泡装置中进行真空脱泡混合10~15min；b、将步骤a中所得的混合料注入到高周疲劳和低周疲劳模具中，在浇注过程中，应沿模具内侧面流入模具中，避免产生气泡。

Description

一种制备弹性体材料高周疲劳和低周疲劳试样的方法
技术领域
本发明涉及一种制备弹性体材料高周疲劳和低周疲劳试样的方法，属于高分子材料成型加工技术领域。
背景技术
聚氨酯弹性体材料是以聚氨酯预聚体和多元醇为主要原料制备的复合材料。它具有优良的疲劳性能，与混凝土基材有良好的粘结性能，作为桥梁伸缩缝中的嵌缝弹性体材料正在被大力推广。在现有技术中制备弹性体材料高周疲劳、低周疲劳试样过程中，气泡很容易混进去，但弹性体粘度较大，小气泡不能上浮到液体表面，这些气泡会存在弹性体内部或者弹性体与混凝土粘结界面处，在进行疲劳试验时，这些气泡缺陷会产生应力集中，导致疲劳提前破坏。
目前，传统做法是先将聚氨酯预聚体和多元醇双组份混合均匀，然后将混合液浇注到聚氨酯弹性体高周疲劳/低周疲劳模具中，连同模具及弹性体材料一起放入真空箱中脱泡，脱泡完成后，利用尖锐硬物刺破上浮的小气泡，达到除泡的目的。高周疲劳试样（尺寸为140mm×100mm×600mm）尺寸较大，需要较大的真空箱才能实现，真空箱内部空间过大，需要较大的真空泵才能满足真空度或者延长抽真空时间。此制备方法气泡排出困难，效率低。
发明内容
本发明的目的正是针对上述现有技术中所存在的不足之处而提供一种制备弹性体材料高周疲劳和低周疲劳试样的方法。本发明对TJ/GW 120-2013《铁路混凝土桥梁弹性体伸缩缝暂行技术条件》中高周疲劳和低周疲劳进行试验优化；在理论研究基础之上，优化聚氨酯弹性体伸缩缝的制备工艺。使聚氨酯伸缩缝工艺更进一步。
本发明的目的可通过下述技术措施来实现：
本发明制备弹性体材料高周疲劳和低周疲劳试样的方法步骤如下：
a、将260~270质量份的聚氨酯预聚体和260~270质量份的多元醇置于真空脱泡装置中进行真空脱泡混合10~15min；
b、将步骤a中所得的混合料注入到高周疲劳和低周疲劳模具中，在浇注过程中，应沿模具内侧面流入模具中，避免产生气泡。
本发明的有益效果如下：
常规混合方式制得的混合液，气泡较多难以排除，浇注成的疲劳试样内部气泡较多，在进行疲劳试验时，容易在气泡处产生应力集中，形成缺陷，影响性能。采用本发明的真空脱泡装置效率高，试样内部几乎无气泡。
附图说明
图1是弹性体伸缩缝低周疲劳试样。
图2是图1的俯视图。
图3是本发明的方法制备的试样的粘结破坏图。
图4是现有技术的方法制备的试样的粘结破坏图。
具体实施方式
本发明以下将结合实施例作进一步描述：
本发明制备弹性体材料高周疲劳和低周疲劳试样的方法步骤如下：
a、将260~270质量份的聚氨酯预聚体和260~270质量份的多元醇置于真空脱泡装置中进行真空脱泡混合10~15min；
b、将步骤a中所得的混合料注入到高周疲劳和低周疲劳模具中，在浇注过程中，应沿模具内侧面流入模具中，避免产生气泡。在23℃，50RH%湿度下养护28天。
c、将三块疲劳试样分别在23℃、60℃、-30℃温度下放置4h。除去试件上的衬垫，将试样装入拉力试验机和环境箱内，以5~6mm/min的速度拉至平衡位置，再以0.01Hz的速度进行疲劳试验，疲劳循环200次观察粘结和内聚破坏情况。不同试验温度下，试验的平衡位置、疲劳幅度（以弹性材料宽度的百分数表示）见表1。经过疲劳试验后试样无粘结和内聚破坏。
表1低周疲劳试样
试验温度（℃） 平衡位置（%） 疲劳上/下限（%）
23±2 250 300/200
60±2 200 250/150
-30±2 250 300/200
图3是采用本发明方法制得的疲劳试样的粘结破坏图，截面均匀一致，几乎无气泡。图4是现有技术的方法制备的疲劳试样的粘结破坏图，截面不均匀，气泡较多，在进行疲劳试验时，疲劳循环少于200次时出现粘结破坏或者粘结破坏。

Claims (1)

1.一种制备弹性体材料高周疲劳和低周疲劳试样的方法，其特征在于：所述方法步骤如下：
a、将260~270质量份的聚氨酯预聚体和260~270质量份的多元醇置于真空脱泡装置中进行真空脱泡混合10~15min；
b、将步骤a中所得的混合料注入到高周疲劳和低周疲劳模具中，在浇注过程中，应沿模具内侧面流入模具中，避免产生气泡。
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