雙組份聚氨酯密封膠的制備及性能研究.pdf

1、聚氨酯密封膠因其高模量、高彈性、粘接性好而被廣泛應用在土木建筑、交通運輸?shù)阮I域，作為結構膠黏劑起粘接、密封、緩沖的作用。雙組份聚氨酯密封膠的配方可調自由度大，性能設計性好，常溫固化且無溶劑污染，應用尤其廣泛。本文采用預聚體法，以異氰酸酯（MDI）和聚醚多元醇（PTMEG）生成嵌段共聚物來制備一種綜合性能良好的雙組份聚氨酯密封膠，優(yōu)化其制備工藝參數(shù)；并采用液體橡膠來增加密封膠的低溫韌性和耐水性，研究了聚氨酯結構與性能的相互關系。
　

2、　將MDI和PTMEG兩種單體原料本體聚合生成端-NCO預聚體作為密封膠主劑，制備時加入0.1％wt的苯甲酰氯作為阻聚劑，聚合溫度為70±2℃，反應3h并采用逐步升溫可以控制反應順利進行。以多元醇和擴鏈劑 BDO混合作為固化劑，與預聚體室溫固化，成為熱塑性聚氨酯彈性體。紅外測試顯示預聚體-NCO峰消失，固化確實生成了氨基甲酸酯基結構。原子力照片可以看出，聚氨酯具有微相分離結構，軟硬段相互不相容，相互重疊。
　　設計了雙因素——預聚

3、體中r值（-NCO:-OH）及擴鏈劑含量的正交試驗。雙組份混合后的表干時間約為24h，最大固化收縮量小于2.4mm。r等于3時密封膠的力學性能較好。擴鏈劑使拉伸強度增大而斷裂伸長率減小，粘接強度最大可達5.02MPa，固化劑中BDO與PTMEG為3:1時，撕裂強度最大。熱分析表明擴鏈劑和硬段含量增加會提高聚氨酯的耐熱性能，且材料存在后熟化階段。DMA分析說明在低溫下 PTMEG制備的聚氨酯仍具有彈性，但是耐水性測試結果不理想。
　

4、　引入端羥基聚丁二烯（HTPB）與PTMEG、MDI共聚，HTPB和PTMEG的摩爾比為1~4時預聚體粘度尚可。HTPB增大了聚氨酯密封膠的斷裂伸長率和撕裂強度，粘結強度略有降低。與PTMEG相比，加入HTPB使得聚氨酯的初始分解溫度和600℃剩余質量下降，對熱穩(wěn)定性的改善體現(xiàn)在軟段相中。動態(tài)粘彈譜顯示當預聚體中半數(shù)-OH由HTPB提供時，試樣模量最大，為4525MPa。HTPB的加入使軟段的玻璃化轉變溫度從室溫降至-50℃左右，相分離