新型高性能聚脲膠粘劑的制備以及性能研究.pdf

1、聚脲膠粘劑以優(yōu)異的特性和便捷的施工性能使其受到人們?cè)絹碓蕉嗟年P(guān)注，但由于快速反應(yīng)使其對(duì)底材的浸潤(rùn)性差，分子間具有較強(qiáng)的氫鍵和較高的表面張力造成聚脲對(duì)金屬底材的附著力一般不高，限制了它在一些施工方面的應(yīng)用，因此提高附著力成為擴(kuò)大聚脲應(yīng)用的關(guān)鍵問題。
　　 本文通過活性預(yù)聚體和R組分的分子結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與制備技術(shù)系統(tǒng)地研究了影響聚脲附著力的因素和提高附著力的有效手段。首先，通過利用環(huán)氧樹脂對(duì)HDI三聚體進(jìn)行接枝制備活性預(yù)聚體，以HDI三聚

2、體和活性預(yù)聚體作為A組分，實(shí)驗(yàn)室自制端芳香氨基聚醚作為R組分，制備一種了新型的聚脲膠粘劑，改變A組分中活性預(yù)聚體與HDI三聚體的比例對(duì)膠粘劑性能的影響，發(fā)現(xiàn)通過利用環(huán)氧樹脂接枝HDI三聚體可以很好的延緩聚脲膠粘劑的凝膠時(shí)間，提高其對(duì)底材的浸潤(rùn)性，同時(shí)在反應(yīng)過程中可以生成活性基團(tuán)羥基，解決了聚脲體系中由于極性鍵脲基存在，分子間容易形成氫鍵，體系中游離活性基團(tuán)數(shù)目減少，致使膠粘劑與底材交聯(lián)點(diǎn)少，附著力不高的問題。隨著添加量的增加附著力呈現(xiàn)先

3、增大后減小的變化趨勢(shì)，當(dāng)添加量為15％時(shí)，性能表現(xiàn)最佳，附附著力為19.6MPa，剝離強(qiáng)度為57.56Ncm-1，柔韌性＜1mm，耐沖擊強(qiáng)度＞50kg·cm。本文還用不同羥基含量環(huán)氧樹脂制備活性預(yù)聚體，不同的活性預(yù)聚體對(duì)膠粘劑性能的影響情況。其次，通過Michael加成合成了一種具有空間位阻效應(yīng)的聚天門冬氨酸酯聚醚，并將其與HDI三聚體反應(yīng)制備聚脲膠粘劑，研究了馬來酸酯的種類以及聚醚鏈段的長(zhǎng)度對(duì)聚脲膠粘劑性能影響，并將活性預(yù)聚體引入該體

4、系中，考察添加前后膠粘劑性能的變化情況。再次，通過利用端芳香氨基聚醚與單端環(huán)氧基的化合物進(jìn)行反應(yīng)，制備了一種新型的聚脲固化劑，通過反應(yīng)可以將活性較高的伯胺基變?yōu)橹侔被?，降低氨基氫的反?yīng)活性，同時(shí)可以引入極性基團(tuán)，這樣在降低反應(yīng)速率的前提下，提高了體系中活性基團(tuán)的數(shù)目，極大的提高了膠粘劑的力學(xué)性能；研究了不同單端環(huán)氧化合物與端芳香氨基聚醚和脂肪族聚醚反應(yīng)制備的固化劑以及脂肪族聚醚鏈段長(zhǎng)度對(duì)膠粘劑性能的影響情況，研究發(fā)現(xiàn)端芳香氨基聚醚和脂肪

5、族聚醚與環(huán)氧丙烷等反應(yīng)制備一種胺類固化劑，反應(yīng)活性顯然得到了很好的降低，附著力得到一定程度的增加，分子鏈段增長(zhǎng)在一定程度上有利于合成的新型胺類固化劑活性的降低。
　　 通過以上的研究，我們可以發(fā)現(xiàn)利用環(huán)氧樹脂接枝HDI三聚體，將環(huán)氧樹脂自身的較多優(yōu)越特性引入到聚脲體系中，研究環(huán)氧樹脂接枝HDI三聚體的引入對(duì)聚脲膠粘劑性能以及結(jié)構(gòu)的影響，并將其應(yīng)用到雷達(dá)吸波涂層中，由于通過添加環(huán)氧接枝HDI三聚體制備的聚脲膠粘劑具有較大的自由體積