V oblasti hydroizolace budov, vyztužení tunelů a úpravy základů se polyuretanové injektážní materiály staly klíčovou technologií pro řešení problému netěsností díky svým jedinečným chemickým vlastnostem a technické přizpůsobivosti. Jako dva hlavní typy polyuretanových injektážních materiálů existují zásadní rozdíly v molekulární struktuře, reakčním mechanismu a aplikačních scénářích mezi vodou rozpustnými a oleji rozpustnými produkty. Počínaje perspektivou vědy o materiálech a inovativních technických aplikací bude tento článek systematicky analyzovat tyto dvě hranice.
1. Chemická podstata: rozdíly v molekulárním designu mezi hydrofilními a hydrofobními
Vodorozpustný polyuretan používá jako základní surovinu polyether modifikovaný ethylenoxidem a obsah epoxyethanu v jeho molekulárním řetězci obvykle přesahuje 50 %, čímž vytváří silnou hydrofilní strukturu spouštěnou vodou. Tento design dává materiálu trojitou odezvu: za prvé, isokyanátová skupina je emulgována do 30 sekund po kontaktu s vodou, aby se vytvořil elastický gel, který obsahuje olejovou vazbu, rychlost 8 je rychlejší. rozpustnost; za druhé, zpevněné těleso může absorbovat vodu dvakrát a expandovat, rychlost expanze je až 20krát vysoká a vytváří ucpávací síť podobnou hydrogelu; konečně rychlost změny objemu v mokrém a suchém cyklu dosahuje 15%-25%, což se může přizpůsobit dynamické deformaci trhlin.
Produkt rozpustný v oleji je syntetizován z čistého propylenoxidpolyetheru a TDI/MDI. Díky hydrofobnosti molekulárního řetězce je jeho reakční cesta velmi odlišná: velké množství oxidu uhličitého vzniká reakcí isokyanátové skupiny s vodou a rychlost pěnění může dosáhnout 1000 %, čímž se vytvoří pěnová struktura s uzavřenými buňkami s naměřenou pevností v tlaku 6-8 MPa; po vytvrzení se vytvoří tvrdá polyuretanová/polyuretanová síť s modulem pružnosti vyšším než 200MPa, která je vhodná pro zpevnění konstrukcí; míra absorpce vody zpevněným tělesem je menší než 0,5 % a odolnost vůči kyselinám a zásadám je vynikající a míra zachování pevnosti v prostředí pH 2-12 přesahuje 95 %.
2. Porovnání výkonnosti: od laboratorních dat po technické ověření
Co se týče mechanismu ucpávání vodou, ve vodě rozpustný polyuretan spoléhá na to, že rychle gel zabere prostor trhliny krátkodobě, dobu gelovatění lze upravit na 5-150 sekund a dlouhodobý tlak bobtnání může dosáhnout 0,3 MPa pro nepřetržité utěsnění. Sledování projektu metra ukazuje, že pětiletá míra opakování dynamických trhlin při jeho úpravě může způsobit nadměrné snížení pevnosti těla pouze o 8 %. 60%-70% a je třeba jej použít v kombinaci s tuhými materiály. V oleji rozpustný polyuretan vyplňuje póry pěněním a expanzí s násobkem expanze 8-15krát a tlak plynu generovaný oxidem uhličitým zvyšuje poloměr průniku kejdy 3-5krát. Údaje o vyztužení tělesa hráze vodní elektrárny ukazují, že antistatické trhliny mohou dosáhnout úrovně 28 dní nad úrovní výztuže. P12. Vysoká rychlost pěnění však může vést ke snížení pevnosti vazby a pevnost vazby mokré základní vrstvy je pouze 0,5 MPa.
Pokud jde o přizpůsobivost prostředí, reakční rychlost ve vodě rozpustného polyuretanu prudce klesá pod 5 stupňů a je třeba přidat koagulanty etylenglykolu; polyuretan rozpustný v oleji lze stále vytvrzovat při -20 stupních, ale rychlost pěnění je snížena o 40 %. Test zrychleného stárnutí ukázal, že objem ve vodě rozpustného polyuretanu se po 50 cyklech zmrazování a rozmrazování změnil o 25 %, zatímco polyuretan rozpustný v oleji byl pouze 3 % až 5 %. Nicméně prodloužení při přetržení překročilo strukturní 30 % rozpustného polyuretanu.
3. Technologická selekční strategie: nad rámec tradičního poznání hydrofilní/hydrofobní
Dle nově vydaných technických předpisů pro inženýrskou aplikaci polyuretanových spárovacích hmot se doporučuje použít čtyřrozměrnou metodu hodnocení: pro stav průsaku se volí vodou ředitelný polyuretan plus výztuž ze skelných vláken v případě průsaku vody a výplň v oleji rozpustný polyuretan plus silikonový prášek v případě průsaku vody; pro dynamiku trhlin se pro dynamické trhliny používá kompozitní systém rozpustný ve vodě/v oleji 7:3 a pro statické trhliny se používá čistý olej rozpustný; pro požadavky na toxicitu pro životní prostředí se v oblastech s pitnou vodou volí bezrozpouštědlový ve vodě rozpustný polyuretan a v průmyslovém prostředí se volí polyuretan rozpustný v oleji a zpomalovač hoření; z důvodu omezení nákladů se volí v oleji rozpustná polyuretanová a cementová kompozitní injektáž za cenu nižší než 200 juanů na metr prodloužení a cena je vyšší než 500 juanů, pokud si zvolíte ve vodě rozpustný polyuretan modifikovaný rýžovým oxidem křemičitým.
Od molekulárního designu až po konstrukční metody, diferencovaný vývoj ve vodě rozpustných a v oleji rozpustných polyuretanových spárovacích materiálů podporuje skok od pasivní opravy k aktivní ochraně technologií proti prosakování a ucpávání.