本文選題：聚氨酯 + 環(huán)氧樹(shù)脂��； 參考：《合肥工業(yè)大學(xué)》2015年碩士論文

【摘要】：本文采用一步合成法制備了環(huán)氧改性聚氨酯(epoxy resin modified polyurethane, EPU)雙組份注漿加固材料。為了滿足注漿加固材料多性能、多應(yīng)用領(lǐng)域(特別是在煤礦、大壩等特殊領(lǐng)域)的特點(diǎn),研究了原料中各種主劑和助劑對(duì)注漿加固材料性能的影響,制備出了具有低粘度、低固化放熱溫度、高強(qiáng)度、固化時(shí)間可控、阻燃性優(yōu)異、高安全性等優(yōu)點(diǎn)的環(huán)氧改性聚氨酯注漿加固材料,并對(duì)所制備出的材料進(jìn)行了研究分析,具體的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和試驗(yàn)結(jié)果如下：使用不同羥基當(dāng)量的單組份與雙組份復(fù)配聚醚多元醇合成EPU加固材料,結(jié)果表明,單組份聚醚多元醇體系中,聚醚4110和303合成的EPU的壓縮強(qiáng)度和固化最高放熱溫度要比聚醚330高,且單組份的聚醚多元醇4110和303所合成的EPU都會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)燒芯的情況。聚醚多元醇4110、303和聚醚多元醇330復(fù)配體系中,隨著體系中330含量增加,EPU材料的壓縮強(qiáng)度和固化最高放熱溫度下降,當(dāng)雙組份聚醚多元醇體系中聚醚4110和聚醚303的質(zhì)量比例為40wt%,聚醚330質(zhì)量比例為60wt%時(shí),所制成的EPU固結(jié)體具有高強(qiáng)度、低放熱溫度的優(yōu)良性能,其壓縮強(qiáng)度分別為15.4MPa、33.2MPa,固化最高溫度為91℃和98℃。但是采用聚醚4110作為復(fù)配聚醚合成的EPU材料更易發(fā)生燒芯現(xiàn)象。一定范圍內(nèi),隨著體系中異氰酸酯指數(shù)R的提高,EPU材料的固化最高溫度和壓縮強(qiáng)度提高。使用環(huán)氧樹(shù)脂E-51合成EPU加固材料,結(jié)果表明,隨著體系內(nèi)ER含量的增加,EPU材料的強(qiáng)度增加,當(dāng)ER含量在60wt%時(shí),壓縮強(qiáng)度最高,為34.2MPa。隨著體系中ER含量增加,EPU材料的放熱溫度呈現(xiàn)出下降趨勢(shì)。紅外分析表明,EPU材料在固化過(guò)程中發(fā)生了聚氨酯交聯(lián)固化反應(yīng)、環(huán)氧樹(shù)脂的開(kāi)環(huán)聚合反應(yīng)以及環(huán)氧樹(shù)脂中的羥基與異氰酸酯基之間的反應(yīng)。TGA測(cè)試表明隨著體系中ER含量的增加,EPU材料的高溫穩(wěn)定性增加。SEM分析可知,當(dāng)ER含量為60wt%時(shí),材料的相容性最好。使用活性稀釋劑改善EPU漿液的流動(dòng)性,XY622、XY678、XY690和XY692具有良好的稀釋效果,XY678、XY692和XY694所對(duì)應(yīng)的EPU材料具有良好的壓縮強(qiáng)度。相同用量下,XY678要比XY692能更有效地降低環(huán)氧樹(shù)脂的粘度。EPU的壓縮強(qiáng)度隨著反應(yīng)體系中XY678和XY692的增加呈現(xiàn)減小的趨勢(shì),含量為10wt%時(shí)分別下降至21.33MPa和14.86MPa。環(huán)氧樹(shù)脂中XY678質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加使EPU的拉伸和彎曲強(qiáng)度先下降后上升,超過(guò)10wt%后再下降；而環(huán)氧樹(shù)脂中加入XY692得到的EPU拉伸和彎曲強(qiáng)度一直降低,且低于環(huán)氧樹(shù)脂中加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同的XY678得到的EPU。使用相同用量的催化劑,三亞乙基二胺的固化時(shí)間最長(zhǎng),復(fù)合催化劑的固化時(shí)間最短。添加固化劑可以讓環(huán)氧樹(shù)脂開(kāi)環(huán)聚合,大大提高了材料的強(qiáng)度。通過(guò)SEM分析可知,硅油AK-8805的用量超過(guò)1.5wt%時(shí),形成的泡孔分布均勻,泡孔壁厚度進(jìn)一步增加且穩(wěn)定。EPU固結(jié)體材料的氧指數(shù)隨著阻燃劑用量的增加而提高,當(dāng)DMMP含量為10wt%時(shí),EPU固結(jié)體的氧指數(shù)為28.8,達(dá)到特殊領(lǐng)域安全標(biāo)準(zhǔn)的要求。EPU材料的壓縮強(qiáng)度和固化最高溫度隨著交聯(lián)劑丙三醇質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增大而逐漸升高,但是擴(kuò)鏈劑1,4-丁二醇的加入使材料的固化最高溫度輕微提高,而壓縮強(qiáng)度變化不明顯。
[Abstract]:In this paper , the properties of epoxy modified polyurethane ( EPU ) reinforced by epoxy resin modified polyurethane ( EPU ) were prepared by one - step synthesis method .
When the content of DMMP is 10 wt % , the oxygen index of EPU consolidated body is 28 . 8 . When the content of DMMP is 10 wt % , the oxygen index of EPU consolidated body is increased with the increase of the amount of flame retardant .
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TQ317;TD265.4

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1898393