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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
內(nèi)容簡介
【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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