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聚氨酯注浆材料由于其良好的力学性能和耐腐蚀性被广泛应用于煤矿、建筑等领域起到加固的作用。但是其在固化过程中内部蓄热温度高,遇到闪点较低的材料,容易产生冒烟着火的危险。因此降低聚氨酯注浆材料在使用过程中的最高蓄热温度,显得意义重大。本文分别从降低体系放热量和提升体系导热性能的角度改性聚氨酯注浆材料的蓄热性能,具体的研究内容有如下三个部分:(1)使用2-甲基-4-乙基咪唑开环环氧树脂接枝聚氨酯,制备了环氧/聚氨酯(EP/PU)同步互穿聚合物网络注浆材料,采用HNMR, FT-IR,力学性能测试,SEM, TGA,蓄热性能测试相应的表征和分析了环氧树脂的开环反应和改性聚氨酯注浆材料的性能。研究结果表明:以2-甲基-4-乙基咪唑与环氧树脂反应制备羟基环氧树脂,控制开环率约为10%左右。当氰羟比为4,羟基环氧树脂添加量为30%时,改性聚氨酯注浆材料的拉伸强度为74.3MPa,粘接性能达到10.4MPa。微观形貌显示,材料的拉伸断面呈韧性断裂。TGA测试显示EP添加量为30%时,材料在448℃时的失重率仅为58%,热稳定性提高,最高蓄热温度降至105℃。(2)利用二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)的异氰酸根与纳米BN, Si3N4表面的氨基反应,以逐步聚合的方法合成制备了纳米粒子聚合链。通过TEM观察了不同纳米反应物浓度,反应温度,MDI用量对纳米粒子链形貌的影响。研究结果表明,MDI添加量为3%,纳米氮化物浓度为1mg/mL,反应温度25℃下,可以有效调控聚合反应,合成得到支化度较低的柔性链状纳米粒子聚合链,其疏水性较纳米颗粒原样明显提升。(3)将氮化硼、氮化硅纳米粒子聚合链填充改性聚氨酯注浆材料,对比分析发现,纳米粒子聚合链的加入可以不同程度地提高聚氨酯注浆材料力学性能、导热性能和蓄热性能,与添加纳米颗粒原样相比,纳米聚合链可以在较低的填充份量下获得较高的导热性能。当BN纳米链填充分量为3%时,改性聚氨酯注浆材料拉伸强度达到最高为71.2MPa,粘接强度最大达到4.1MPa,当纳米BN链填充102℃,散热速率为2.12℃/min。当纳米Si3N4链填充量为15%时,导热系数为0.4243w/m·k,较原纳米材料填充提升了17.37%。蓄热温度为109℃,降温速率为1.99℃/min。通过修正的Agari导热模型验证了纳米Si3N4聚合链在聚氨酯基体中导热网络的构建。