蓖麻油掺量对聚氨酯混合料疲劳性能的影响及其机理研究

李吉晟^1，2，张 扬³，金珊珊^1，2*，严雨苓^1，2，李 响^1，2，王志华^1，2，李傲东^1，2

(1. 北京建筑大学，北京 102616; 2. 北京市城市交通基础设施建设工程技术研究中心，北京 100044;3. 南卡罗莱纳大学，哥伦比亚 29208)

摘　要：　为提升聚氨酯混合料在复杂荷载与环境条件下的疲劳性能，以蓖麻油为改性剂，研究其掺量对聚氨酯混合料疲劳性能的影响。采用四点弯曲疲劳试验，分析0%、10%、20% 3种蓖麻油掺量下聚氨酯混合料的动态模量与疲劳寿命，建立分层回归疲劳寿命模型，并结合傅里叶变换红外光谱阐释改性机理。疲劳试验结果表明，蓖麻油掺量对聚氨酯混合料疲劳性能呈显著非线性影响，存在最优掺量区间;10%掺量时聚氨酯混合料在各应变水平下疲劳寿命最高，20%掺量时聚氨酯混合料的动态模量与疲劳寿命均下降。疲劳寿命模型显示，蓖麻油掺量通过协同调控疲劳敏感系数k与疲劳强度指数n，改变了聚氨酯混合料在不同应变区间内的疲劳响应特征。红外光谱结果表明，蓖麻油中的羟基可与异氰酸酯基发生反应，将柔性链段化学接枝至聚氨酯网络，实现体系软硬段比例的调控。

关键词：　蓖麻油; 聚氨酯混合料; 疲劳性能; 红外光谱分析; 微观机理

基金项目： 国家自然科学基金项目(5257083252)

引文格式： 李吉晟，张扬，金珊珊，等. 蓖麻油掺量对聚氨酯混合料疲劳性能的影响及其机理研究[J]. 市政技术，2026，44(8)：13-21，88. (Li Jisheng，Zhang Yang，Jin Shanshan，et al. Effects of castor oil content on the fatigue performance and mechanism of polyurethane mixtures[J]. Journal of Municipal Technology，2026，44(8)：13-21，88.)