【碩士】SPU密封膠的制備及結(jié)構(gòu)與力學(xué)性能關(guān)系的研究

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　　【碩士】SPU密封膠的制備及結(jié)構(gòu)與力學(xué)性能關(guān)系的研究　　授予學(xué)位：碩士　　學(xué)位授予單位：北京化工大學(xué)　　學(xué)位年度：2007　　硅烷改性聚氨酯(SPU)是一種同時具有聚氨酯(PU)和有機(jī)硅材料的優(yōu)點的新型材料，具有耐濕熱、耐油、耐化學(xué)品、耐磨、良好的儲存穩(wěn)定性等優(yōu)異性能，是制備高性能密封膠的理想材料。SPU依靠端硅烷的烷氧基水解縮合進(jìn)行濕固化，消除了單組分聚氨酯靠異氰酸根與濕氣反應(yīng)固化放出二氧化碳而形成氣泡的弱點，且不需要底涂劑就能與無孔材料表面牢固粘接，同時具有有機(jī)硅三維交聯(lián)的特點。SPU結(jié)構(gòu)、配方與密封膠力學(xué)強(qiáng)度、工藝和老化性能關(guān)系的研究，對高性能密封膠的研發(fā)具有迫切的現(xiàn)實意義及理論指導(dǎo)意義?！　? 本文首先采用異氰酸酯與聚醚反應(yīng)合成端異氰酸酯基聚氨酯預(yù)聚體，然后與硅烷進(jìn)行加成反應(yīng)合成了SPU。利用紅外光譜(FⅡR)和凝膠色譜(GPC)表征了PU和SPU預(yù)聚體的結(jié)構(gòu)和分子量，證明了硅烷偶聯(lián)劑成功地接枝于PU預(yù)聚體的端基上。對合成SPU的工藝穩(wěn)定性進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)原料含水量小于300ppm時對SPU黏度及性能影響較小，可以作為原料合格的水含量上限對SPU及其密封膠固化影響因素進(jìn)行了研究。隨著催化劑用量的增加，密封膠的表干時間變短。粘接促進(jìn)劑種類對密封膠的表干時間有很大的影響。通過改變聚醚的分子量、異氰酸酯結(jié)構(gòu)及硅烷結(jié)構(gòu)對SPU預(yù)聚體結(jié)構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計，并對各種結(jié)構(gòu)的SPU及其密封膠進(jìn)行了力學(xué)性能研究，結(jié)果表明：當(dāng)SPU分子量一定，預(yù)聚體中聚醚分子量變大時，SPU預(yù)聚體黏度降低，固化后的SPU及其密封膠拉伸強(qiáng)度降低，斷裂伸長率升高，硬度變小；當(dāng)SPU分子量變大時，SPU黏度升高，固化后的SPU及其密封膠拉伸強(qiáng)度降低，斷裂伸長率升高，硬度變?。粚Ρ葞追N不同異氰酸酯制成的SPU，由二苯甲烷二異氰酸酯(MDI)制成的SPU及其密封膠拉伸強(qiáng)度最好。對比幾種硅烷制成的SPU，由官能度高的硅烷制得的SPU及其密封膠拉伸強(qiáng)度大、伸長率低。　　本文還對SPU密封膠的配方組成對性能的影響進(jìn)行了研究，結(jié)果表明：納米碳酸鈣有很好的補(bǔ)強(qiáng)作用，隨著加入量的升高拉伸強(qiáng)度、100％定伸強(qiáng)度和斷裂伸長率增大；隨著ZnO的加入量的提高，SPU密封膠的拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長率、硬度都是先升高后降低；氣相二氧化硅有很好的補(bǔ)強(qiáng)作用，隨著加入量的升高密封膠的拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長率、100％定伸強(qiáng)度提高。增塑劑的種類對SPU密封膠的力學(xué)強(qiáng)度有很大影響，隨著增塑劑加入量的提高，力學(xué)性能和粘接性能下降。胺基硅烷作為粘接促進(jìn)劑的密封膠粘接鋁的強(qiáng)度好。　　

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