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建筑密封材料的老化试验与耐久性研究

2020-11-22阅读(883)

建筑密封材料的老化试验与耐久性研究

论文摘要

建筑密封材料主要是指镶嵌于各类建筑接缝、玻璃、门窗四周，起水密、气密作用，具有节能、防水等功能的建筑材料，包括密封胶、嵌缝膏和预制密封制品等诸多产品，是新型建筑材料的一个分支领域。密封胶在自然气候环境中，受到各种大气因素如光、热、氧、雨水、灰尘等的综合作用，以及工业大气污染物的作用，便会发生老化破坏，最终失去使用价值。现代建筑对建筑密封材料的耐久性提出了很高要求，因此，本课题的中心选定为“建筑密封材料的耐久性和及其老化性能的研究”。通常的研究方法是进行自然气候曝露试验(又称户外耐候试验)，使其经受日光、温度、氧等气候因素的综合作用，通过测定其性能的变化来评价材料的耐候性。为了加快其老化作用，还要进行室内模拟试验，一方面研究其老化机理，一方面进行自然老化条件的人工模拟。本文的研究方法是选定常用的五大类建筑密封材料，同时进行自然老化试验和室内加速老化研究。实验分两个阶段进行，第一阶段的实验条件比较温和，采用较低温度的热老化和氙灯老化试验条件，老化时间2000小时，两种试验试件同时进行。第二阶段的试验则将老化时间延长到5000小时，热老化温度提高到80℃，并采用短波长紫外线辐照。本文虽然以第二阶段老化试验结果为主讨论密封材料的老化机理，但作为对比，也对第一次老化的数据进行了进一步处理。本文的重点是提出对不同密封材料从横向进行优劣比较的方法。首先提出了变异系数法，和原常用的老化系数相比，考虑了不同老化时间下材料性能的波动变化，得到了与实际使用相一致的结果。继而又对老化后力学性能随老化时间的变化规律作了总结。发现曲线中存在着一个极大点。在极大点以前，材料以交联或融合为主，力学性能指标逐渐上升，在极大点以后，材料以降解为主，力学性能指标下降。用极大点作为材料耐老化的比较标准，不仅得到了与实际相符的结果，对过程的认识也比变异系数深入了一步。本文实验证明，不同材料对热和光引起老化的敏感性是不同的。有些对热更敏感，有些对光更敏感。文中进行了比较和讨论。随后，又用微观的结构分析方法给予了证明。最后，文章对人工老化和自然老化结果进行了对比。

论文目录

  • 中文摘要
  • 英文摘要
  • 目录
  • 引言
  • 第一章 绪论
  • 1.1 密封材料的概念
  • 1.2 国外密封材料发展概况
  • 1.3 我国建筑密封材料生产应用发展现状
  • 1.4 研究方法
  • 1.5 位移能力试验
  • 1.6 老化试验后取测性能
  • 1.7 本文的题目选定和章节安排
  • 第二章 文献综述
  • 2.1 力学性能研究方法
  • 2.2 仪器分析方法
  • 2.3 ASTM 标准试验方法
  • 2.4 研究趋势
  • 2.5 本章小结
  • 第三章 密封材料国家标准的测定结果
  • 3.1 热水循环对弹性恢复率的影响
  • 3.2 冷却拉伸─加热压缩后的粘结性
  • 3.3 不同温度浸水后拉伸压缩循环后粘结性能
  • 3.4 压缩状态下经受热和紫外线老化后的粘结性能
  • 3.5 人工老化后的粘结性能
  • 3.6 耐久性评价指标间的相关性
  • 3.7 本章小结
  • 第四章 老化试验方案和试验数据
  • 4.1 首次老化试验方案
  • 4.2 二次老化试验方案
  • 4.3 二次试验测定结果
  • 4.4 结构分析测试方法
  • 第五章 密封材料耐久性的影响因素
  • 5.1 影响密封材料耐久性的内部因素
  • 5.2 影响密封材料耐久性的外因─环境因素
  • 5.3 影响密封材料耐久性的外因─机械应力
  • 5.4 本章小结
  • 第六章 建筑密封胶耐久性的评价
  • 6.1 老化速率法
  • 6.2 老化系数法
  • 6.3 变异系数法
  • 6.4 三种处理方法的比较
  • 6.5 二次老化试验数据处理
  • 6.6 小结
  • 第七章 使用过程中的极大点
  • 7.1 丙烯酸酯密封胶
  • 7.2 硅酮密封胶
  • 7.3 聚氨酯密封胶
  • 7.4 聚硫密封胶
  • 7.5 聚氯乙烯建筑防水接缝材料
  • 7.6 利用极大点评价密封胶的相对耐久性
  • 7.7 本章小结
  • 第八章 老化条件的敏感性
  • 8.1 外观变化的时间
  • 8.2 力学性能变化曲线
  • 8.3 变异系数对比
  • 8.4 相同老化时间的老化速率对比
  • 8.5 极值时间对比
  • 8.6 本章小结
  • 第九章 老化过程中的结构变化分析
  • 9.1 热重分析法（TG）与热功率补偿法（DSC）
  • 9.2 热机械分析法（DMA）
  • 9.3 体积溶胀法
  • 9.4 红外光谱法
  • 9.5 本章小结
  • 第十章 老化试验方法间的相关性及使用寿命估算
  • 10.1 不同老化试验方法的相关性
  • 10.2 利用人工气候老化相比自然老化的加速率法估算材料使用寿命
  • 10.3 热氧老化法
  • 10.4 提高耐久性的途径
  • 10.5 本章小结
  • 第十一章 结论与下步工作打算
  • 11.1 主要结论
  • 11.2 下步工作打算
  • 附录
  • 中外文参考文献
  • 攻读博士学位期间发表的论文
  • 致谢

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