【硕士】新型高性能聚脲胶粘剂的制备以及性能研究

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内容简介

　　【硕士】新型高性能聚脲胶粘剂的制备以及性能研究　　授予学位：硕士　　学位授予单位：武汉理工大学　　学位年度：2010　　 聚脲胶粘剂以优异的特性和便捷的施工性能使其受到人们越来越多的关注，但由于快速反应使其对底材的浸润性差，分子间具有较强的氢键和较高的表面张力造成聚脲对金属底材的附着力一般不高，限制了它在一些施工方面的应用，因此提高附着力成为扩大聚脲应用的关键问题。　　 本文通过活性预聚体和R组分的分子结构设计与制各技术系统地研究了影响聚脲附着力的因素和提高附着力的有效手段。首先，通过利用环氧树脂对HDI三聚体进行接枝制备活性预聚体，以HDI三聚体和活性预聚体作为A组分，实验室自制端芳香氨基聚醚作为R组分，制各一种了新型的聚脲胶粘剂，改变A组分中活性预聚体与HDI三聚体的比例对胶粘剂性能的影响，发现通过利用环氧树脂接枝HDI三聚体可以很好的延缓聚脲胶粘剂的凝胶时间，提高其对底材的浸润性，同时在反应过程中可以生成活性基团羟基，解决了聚脲体系中由于极性键脲基存在，分子间容易形成氢键，体系中游离活性基团数目减少，致使胶粘剂与底材交联点少，附着力不高的问题。随着添加量的增加附着力呈现先增大后减小的变化趋势，当添加量为15％时，性能表现最佳，附附着力为19．6MPa，剥离强度为57．56 Ncm～，柔韧性50 kg•cm。本文还用不同羟基含量环氧树脂制备活性预聚体，不同的活性预聚体对胶粘剂性能的影响情况。其次，通过Michael加成合成了一种具有空间位阻效应的聚天门冬氨酸酯聚醚，并将其与HDI三聚体反应制备聚脲胶粘剂，研究了马来酸酯的种类以及聚醚链段的长度对聚脲胶粘剂性能影响，并将活性预聚体引入该体系中，考察添加前后胶粘剂性能的变化情况。再次，通过利用端芳香氨基聚醚与单端环氧基的化合物进行反应，制备了一种新型的聚脲固化剂，通过反应可以将活性较高的伯胺基变为仲氨基，降低氨基氢的反应活性，同时可以引入极性基团，这样在降低反应速率的前提下，提高了体系中活性基团的数目，极大的提高了胶粘剂的力学性能；研究了不同单端环氧化合物与端芳香氨基聚醚和脂肪族聚醚反应制备的固化剂以及脂肪族聚醚链段长度对胶粘剂性能的影响情况，研究发现端芳香氨基聚醚和脂肪族聚醚与环氧丙烷等反应制备一种胺类固化剂，反应活性显然得到了很好的降低，附着力得到一定程度的增加，分子链段增长在一定程度上有利于合成的新型胺类固化剂活性的降低。　　 通过以上的研究，我们可以发现利用环氧树脂接枝HDI三聚体，将环氧树脂自身的较多优越特性引入到聚脲体系中，研究环氧树脂接枝HDI三聚体的引入对聚脲胶粘剂性能以及结构的影响，并将其应用到雷达吸波涂层中，由于通过添加环氧接枝HDI三聚体制备的聚脲胶粘剂具有较大的自由体积，因此具有较大的填充比和较大的力学强度。通过添加环氧树脂接枝HDI三聚体或者新型聚脲固化剂制备的聚脲胶粘剂与传统的胶粘剂相比，延缓了聚脲的凝胶时问，提高了对底材的浸润性，使各种力学性能得到了很好的改善。　　　　

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