【碩士】抗黃變熱塑性聚氨酯膠粘劑的制備與性能研究

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　　【碩士】抗黃變熱塑性聚氨酯膠粘劑的制備與性能研究　　授予學位：碩士　　學位授予單位：河南科技大學　　學位年度：2010　　聚氨酯膠粘劑優(yōu)異的機械性能、良好的附著力和耐低溫特性，使其在許多領域有著廣泛的應用。但芳香族聚氨酯膠粘劑在長時間光照后會發(fā)生老化、降解，使得粘接強度下降、粘接層顏色泛黃，影響其使用效果。為提高聚氨酯膠粘劑的抗老化特性，除選擇不含芳香環(huán)結(jié)構(gòu)的原料外，在聚氨酯膠粘劑合成中加入抗老化劑，在不增加膠粘劑成本的基礎上提高其抗老化特性。為此，研究了各種抗老化劑對膠粘劑制備工藝及性能的影響，在此基礎上又探討了無毒催化劑月桂酸鉍在聚氨酯膠粘劑合成中的催化特性?！　? 本文以聚己二酸丁二醇酯（PBA）、1,4-丁二醇（BDO）、二苯基甲烷二異氰酸酯（MDI）為主要原料，加入紫外線吸收劑、受阻胺光穩(wěn)定劑、抗氧劑等抗老化劑，采用一步法合成聚氨酯膠粘劑。實驗首先探討了PBA 分子量、BDO 添加量、R 值（-NCO/-OH 摩爾比）、反應溫度、后熟化等因素對膠粘劑性能的影響，在此基礎上系統(tǒng)研究了抗老化劑種類、用量、不同種類間的協(xié)同效應對膠粘劑強度及抗老化特性的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：當反應體系中PBA 分子量為3000、BDO/PBA（摩爾比）為0.40、R 值在0.99~1.00 時，在90~95℃下反應4min，出料后于120~130℃溫度下后熟化5.5h，可得到高質(zhì)量聚氨酯膠粘劑；作為抗老化劑，紫外線吸收劑UV-329、受阻胺光穩(wěn)定劑UV-622、抗氧劑1010 單獨使用時對提高聚氨酯膠粘劑抗老化性有所增加，在聚氨酯膠粘劑合成中按比例加入上述三種抗老化劑，利用三者間的協(xié)同效應可大幅度提高聚氨酯膠粘劑抗老化特性，組合抗老化劑最佳總添加量為聚酯質(zhì)量的1.7%，且UV-329/UV-622/1010（質(zhì)量比）為3:3:2。表現(xiàn)在，添加組合抗老化劑TPU 膠粘劑性能雖較未添加組合抗老化劑TPU 膠粘劑性能有少許下降，但經(jīng)紫外光照射150h 后未添加組合抗老化劑TPU 膠粘劑性能下降明顯，拉伸強度下降44%，斷裂伸長率下降66%，終粘剝離強度下降25%。而添加組合抗老化劑后，TPU 膠粘劑抗老化性能明顯提高，拉伸強度僅下降10%，斷裂伸長率僅下降26%，終粘剝離強度僅下降9.5%。此外，添加組合抗老化劑TPU 膠粘劑在紫外光照射8h 后黃變等級達4.1 級?！　? 為克服聚氨酯膠粘劑工業(yè)生產(chǎn)中因使用有毒催化劑二月桂酸二丁基錫對食品、醫(yī)藥等應用領域的危害，本文又探討了無毒催化劑月桂酸鉍的合成及其在聚氨酯膠粘劑合成中的催化特性。在90~95℃下，月桂酸經(jīng)皂化合成月桂酸鈉，月桂酸鈉再與硝酸鉍經(jīng)復分解反應，純化后制得月桂酸鉍。加入0.04%月桂酸鉍，可使一步法合成聚氨酯膠粘劑的反應時間由4min 降至2min，表明月桂酸鉍具有明顯的催化特性，并在一定程度上提高TPU 膠粘劑的性能?！　?

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