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本文采用半预聚法制备了聚氨酯弹性体,通过正交试验对聚氨酯弹性体的合成条件进行优化;利用纳米颗粒对聚氨酯弹性体涂料进行改性,研究了纳米碳酸钙对其力学性能和动态力学性能的影响;采用不同结构的颜填料对聚氨酯弹性体涂料进行增强,研究了各种颜填料对其力学性能和动态力学性能的影响;通过各种助剂的选择,减少了涂膜的表面缺陷;制备出了宽温域、高阻尼、防石击性能优良的双组分聚氨酯系防石击涂料,并将其应用到汽车车底。研究了聚氨酯基体的合成工艺,确定了聚氨酯弹性体涂料的最佳合成条件。以液化MDI和聚四氢呋喃(PTMG)为原料,1,4-丁二醇(BDO)为扩链剂,PTMG和液化MDI质量比为4:6,采用一次加料的方法,半预聚温度为85℃,半预聚时间为2~3h,最终异氰酸根质量分数为6.5%,R=1.15。所制备出的聚氨酯弹性体涂料性能为:拉伸强度为4.67MPa,撕裂强度为18.92kN/m,邵A硬度为70,断裂伸长率为484.28%,tanδ>0.25的温域为5~105℃,tanδmax为0.35。采用纳米碳酸钙对聚氨酯弹性体涂料进行改性,确定了纳米碳酸钙的最佳分散条件和用量。以聚氨酯涂料的B组分为分散介质,采用混合分散的分散方式,即先在混合稀释剂中超声40min,再球磨6h,最佳用量为6%~8%。研究结果表明,适量纳米碳酸钙的加入,提高了弹性体涂料的力学性能,改善了其动态粘弹特性,拓宽了涂膜的有效阻尼区域。纳米改性的聚氨酯弹性体涂料性能与未加纳米碳酸钙时相比,拉伸强度(5.33MPa)增加了14.1%,撕裂强度(24.82kN/m)增加了31.2%,邵A硬度(74)增加了5.8%,断裂伸长率(422.98%)稍有降低,tanδ>0.25的温域(-40~20℃)加宽了60%,tanδmax(0.43)提高了22.8%。采用正交试验研究了颜填料对聚氨酯弹性体涂料性能的影响,确定了不同结构颜填料的最佳用量。用量分别为Cr2O3 14~16%,沉淀BaSO4 8~11%,玻璃鳞片4~7%,TiO214~17%和滑石粉2~5%。研究结果表明,适量颜填料的加入提高了弹性体涂料的力学性能,并使Tg向高温移动,损耗峰合二为一,在较宽的温度范围内有较高的损耗因子。其性能与未加颜填料相比,拉伸强度(8.72MPa)增加了63.2%,撕裂强度(20.32kN/m)有所降低,邵A硬度(78)增加了5.5%,断裂伸长率(223.46%)降低了47.1%,但仍然满足指标的要求,tanδ>0.25的温域(-15~100℃)变化不大,tanδmax(0.42)基本不变。通过对催化剂、消泡剂和防缩孔流平剂的研究,解决了涂料生产和施工过程中固化慢的问题,减少了气泡、缩孔等表面缺陷。采用二月桂酸二丁基锡(DBTDL)为催化剂,用量0.03%,BYK-141为消泡剂,用量0.2~0.7%,BYK-306为流平剂,用量1~2%。制备出宽温域、高阻尼的双组分聚氨酯防石击涂料,利用普通喷涂法将其喷涂于涂有环氧电泳底漆的底材上。当涂膜厚度为200μm时,采用VDA-508石击仪,取500g碎石在0.3MPa的压力下进行10次石击试验,涂膜的防石击等级为2级,其性能优于目前国内使用的T-5H型防石击涂料,满足了防石击的使用要求。此防石击涂料可以广泛应用到汽车、坦克及装甲车等车底。