论文部分内容阅读
作为现今世界上六大合成材料之一,聚氨酯(PU)具有很好的力学性能,其材料及其制品在国民生产生活中应用广泛。双组份聚氨酯修补胶作为聚氨酯材料的一类,其大分子链段中含有氨基甲酸酯基团或脲基,使其具有韧性好、耐低温、耐磨、对基材界面黏附性好等特点,但修补的输送带在长期受热及紫外照射情况下易老化,胶膜变僵硬,以及耐热性、耐水解性差,这些缺点限制了修补胶的使用范围。因此本文通过对聚氨酯修补胶合成工艺的探索,对原料的选择及填料添加的分析等,旨在得到一种耐水解性、耐老化、耐高温性优异的双组份聚氨酯修补胶,从而扩大应用领域。第三章首先通过对聚氨酯合成工艺后的探索,确定工艺参数后,以芳香族MDI-100为异氰酸酯,分别采用聚碳酸酯二醇(PCDL)和聚己内酯二醇(PCL)多元醇作软段制备了聚酯型型聚氨酯修补胶。首先通过二正丁胺法确定最佳合成反应温度为75℃,反应时间为2.5h,预聚体中r值(-NCO:-OH)=4。合成工艺确定后,研究了异氰酸酯指数、固化时间及催化剂添加等因素对双组份聚氨酯修补胶的性能的影响,结果表明,当异氰酸酯指数R为1.10时,合成聚酯型聚氨酯修补胶力学性能最好,PCDL型和PCL型修补胶的T型剥离强度最大为7.8kN/m和7.2kN/m;最大剪切强度分别为8.6MPa和7.8MPa,此时预聚体和固化剂的涂胶量(A/B质量比)为3.5:1。基于R=1.10试验配方,对修补胶耐水解性和耐高温性测试表明,PCDL型聚氨酯性能优于PCL型修补胶;固化时间延长有助于修补胶性能提升,固化48h后修补胶基本固化完全;加入催化剂能够加快固化速度,但对修补胶粘接性能影响极大。在前面实验基础上,第四章合成了综合性能优异的聚醚型聚氨酯修补胶,研究了白炭黑添加对其性能的影响,并且研究了与聚酯型聚氨酯修补胶在耐水解性方面的对比。结果表明白炭黑用量为6%,修补胶拉伸强度最大为18.9MPa,最大的剥离强度和拉伸剪切强度分别为7.4kN/m和8.1MPa,粘接破坏方式为内聚,并且耐热稳定性也有较明显提高。耐水解性实验表明,聚醚型聚氨酯修补胶具有比较优异的耐水性,与同条件的聚酯型修补胶相比,其粘接性能及耐水性能稍劣于聚酯型修补胶。以IPDI、PCDL为原料合成的聚酯型脂肪族聚氨酯修补胶,其粘接性能比较稳定,耐水解性、耐高温性能比较优异;对脂肪族和芳香族聚氨酯修补胶耐黄变实验表明,脂肪族聚氨酯修补胶有比的耐黄变性能更优异。