發(fā)布時間：2017-04-26 12:12

  本文關鍵詞：雙組份聚氨酯密封膠的制備及性能研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：聚氨酯密封膠因其高模量、高彈性、粘接性好而被廣泛應用在土木建筑、交通運輸?shù)阮I域，作為結(jié)構膠黏劑起粘接、密封、緩沖的作用。雙組份聚氨酯密封膠的配方可調(diào)自由度大，性能設計性好，常溫固化且無溶劑污染，應用尤其廣泛。本文采用預聚體法，以異氰酸酯（MDI）和聚醚多元醇（PTMEG）生成嵌段共聚物來制備一種綜合性能良好的雙組份聚氨酯密封膠，優(yōu)化其制備工藝參數(shù)；并采用液體橡膠來增加密封膠的低溫韌性和耐水性，研究了聚氨酯結(jié)構與性能的相互關系。 將MDI和PTMEG兩種單體原料本體聚合生成端-NCO預聚體作為密封膠主劑，制備時加入0.1%wt的苯甲酰氯作為阻聚劑，聚合溫度為702℃，反應3h并采用逐步升溫可以控制反應順利進行。以多元醇和擴鏈劑BDO混合作為固化劑，與預聚體室溫固化，成為熱塑性聚氨酯彈性體。紅外測試顯示預聚體-NCO峰消失，固化確實生成了氨基甲酸酯基結(jié)構。原子力照片可以看出，聚氨酯具有微相分離結(jié)構，軟硬段相互不相容，，相互重疊。 設計了雙因素預聚體中r值（-NCO:-OH）及擴鏈劑含量的正交試驗。雙組份混合后的表干時間約為24h，最大固化收縮量小于2.4mm。r等于3時密封膠的力學性能較好。擴鏈劑使拉伸強度增大而斷裂伸長率減小，粘接強度最大可達5.02MPa，固化劑中BDO與PTMEG為3:1時，撕裂強度最大。熱分析表明擴鏈劑和硬段含量增加會提高聚氨酯的耐熱性能，且材料存在后熟化階段。DMA分析說明在低溫下PTMEG制備的聚氨酯仍具有彈性，但是耐水性測試結(jié)果不理想。 引入端羥基聚丁二烯（HTPB）與PTMEG、MDI共聚，HTPB和PTMEG的摩爾比為1~4時預聚體粘度尚可。HTPB增大了聚氨酯密封膠的斷裂伸長率和撕裂強度，粘結(jié)強度略有降低。與PTMEG相比，加入HTPB使得聚氨酯的初始分解溫度和600℃剩余質(zhì)量下降，對熱穩(wěn)定性的改善體現(xiàn)在軟段相中。動態(tài)粘彈譜顯示當預聚體中半數(shù)-OH由HTPB提供時，試樣模量最大，為4525MPa。HTPB的加入使軟段的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度從室溫降至-50℃左右，相分離程度增加，材料的耐低溫性能有了顯著改善。HTPB中疏水的雙鍵提高了聚氨酯的耐水性，吸濕率降低，浸泡后試樣的拉伸強度和斷裂伸長率下降程度明顯減少，力學性能保留率大于70%。
【關鍵詞】：聚氨酯密封膠 預聚體 微相分離 性能與結(jié)構
【學位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TQ433.432
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-7
• 目錄7-10
• 第1章 緒論10-25
• 1.1 課題背景及研究的目的和意義10-12
• 1.2 聚氨酯密封膠的制備研究現(xiàn)狀12-17
• 1.2.1 聚氨酯制備的合成原理12-14
• 1.2.2 聚氨酯彈性體的制備方法14-17
• 1.3 聚氨酯密封膠的性能研究17-24
• 1.3.1 聚氨酯彈性體中的微相分離結(jié)構17-21
• 1.3.2 分子間相互作用與氫鍵21-22
• 1.3.3 聚氨酯的熱穩(wěn)定性及耐水性22-24
• 1.4 主要研究內(nèi)容24-25
• 第2章 試驗材料及方法25-35
• 2.1 試驗材料及儀器設備25-26
• 2.1.1 試驗材料25
• 2.1.2 試驗設備25-26
• 2.2 試驗方法和合成工藝26-29
• 2.2.1 預聚體法制備聚氨酯密封膠26-28
• 2.2.2 影響聚氨酯密封膠性能的因素28-29
• 2.3 測試與表征29-35
• 2.3.1 預聚體中-NCO 含量測定29-30
• 2.3.2 混合液性能測試30-31
• 2.3.3 耐水性測試31
• 2.3.4 綜合熱分析31-32
• 2.3.5 動態(tài)力學性能測試32
• 2.3.6 力學性能測試32-34
• 2.3.7 紅外光譜分析34
• 2.3.8 原子力顯微鏡觀察34
• 2.3.9 掃描電子顯微鏡觀察34-35
• 第3章 雙組份聚氨酯密封膠的制備35-46
• 3.1 聚氨酯密封膠合成的準備工作35
• 3.2 制備聚氨酯預聚體的影響因素35-43
• 3.2.1 單體的結(jié)構35-38
• 3.2.2 預聚溫度及時間的確定38-40
• 3.2.3 預聚體合成溫度的控制40-41
• 3.2.4 預聚體中-NCO 和-OH 比值的影響41-42
• 3.2.5 阻聚劑的作用42-43
• 3.3 紅外光譜分析43-44
• 3.4 微觀形貌分析44-45
• 3.5 本章小結(jié)45-46
• 第4章 聚醚型雙組份聚氨酯密封膠的性能研究46-59
• 4.1 引言46-47
• 4.2 雙組份混合液性能測試47-49
• 4.2.1 預聚體的外觀形貌及儲存期47-48
• 4.2.2 表干時間和固化收縮量48-49
• 4.3 聚醚型雙組份聚氨酯密封膠的力學性能研究49-52
• 4.3.1 拉伸強度和斷裂伸長率50-51
• 4.3.2 密封膠的粘接強度51
• 4.3.3 撕裂強度51-52
• 4.4 聚醚型雙組份聚氨酯密封膠的熱穩(wěn)定性研究52-54
• 4.5 聚醚型雙組份聚氨酯密封膠的動態(tài)力學性能研究54-56
• 4.6 聚醚型雙組份聚氨酯密封膠的耐水性研究56-57
• 4.7 本章小結(jié)57-59
• 第5章 HTPB 雙組份聚氨酯密封膠的制備及性能研究59-72
• 5.1 HTPB 雙組份聚氨酯密封膠的制備59-61
• 5.2 HTPB 雙組份聚氨酯密封膠的力學性能研究61-63
• 5.2.1 HTPB 雙組份聚氨酯密封膠的力學性能61-62
• 5.2.2 HTPB 與 PTMEG 兩種聚氨酯密封膠力學性能比較62-63
• 5.3 HTPB 雙組份聚氨酯密封膠的熱穩(wěn)定性研究63-66
• 5.3.1 HTPB 雙組份聚氨酯密封膠的熱分析63-65
• 5.3.2 HTPB 與 PTMEG 兩種聚氨酯密封膠耐熱性能比較65-66
• 5.4 HTPB 雙組份聚氨酯密封膠的動態(tài)力學性能研究66-68
• 5.4.1 HTPB 雙組份聚氨酯密封膠的動態(tài)力學性能分析66-68
• 5.4.2 HTPB 與 PTMEG 兩種聚氨酯密封膠動態(tài)力學性能比較68
• 5.5 HTPB 雙組份聚氨酯密封膠的耐水性研究68-70
• 5.5.1 HTPB 雙組份聚氨酯密封膠的耐水性測試分析68-69
• 5.5.2 HTPB 與 PTMEG 兩種聚氨酯密封膠耐水性比較69-70
• 5.6 本章小結(jié)70-72
• 結(jié)論72-73
• 參考文獻73-78
• 致謝78

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前7條

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  本文關鍵詞：雙組份聚氨酯密封膠的制備及性能研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：328426