含離聚體的無(wú)溶劑聚氨酯膠黏劑的制備與性能研究.pdf

1、本論文主要研究了聚氨酯離聚體及由其組成的無(wú)溶劑聚氨酯膠黏劑(SF-PU)的性能。首先，制備了離子類型和分子鏈結(jié)構(gòu)不同的聚氨酯離聚體，即線形陰離子聚氨酯離聚體、支化陰離子聚氨酯離聚體、線形陽(yáng)離子聚氨酯離聚體和支化陽(yáng)離子聚氨酯離聚體，考察了反離子含量、離子和鏈結(jié)構(gòu)類型變化對(duì)聚氨酯離聚體性能的影響。然后，制備了含離聚體的無(wú)溶劑聚氨酯膠黏劑主劑，及相應(yīng)的固化劑，并對(duì)主劑、固化劑及膠黏劑的性能進(jìn)行了研究。具體研究?jī)?nèi)容如下：
　　在第一部分中

2、，所合成的離聚體分別具有RCOO-[NH(N2H5)3]+和R1R2R3NH+C1-結(jié)構(gòu)的強(qiáng)極性基團(tuán)，以及線形和支化的鏈結(jié)構(gòu)。研究過(guò)程中采用丙酮-二正丁胺法對(duì)異氰酸根封端預(yù)聚體的合成工藝進(jìn)行控制與優(yōu)化；應(yīng)用傅立葉紅外光譜儀(FT-IR)和超導(dǎo)核磁共振譜儀(1H-NMR)對(duì)合成離聚體的分子結(jié)構(gòu)與組成進(jìn)行確認(rèn)；通過(guò)旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)研究了離聚體的粘度與離聚體結(jié)構(gòu)、反離子含量、剪切速率和溫度的關(guān)系；采用差示掃描量熱儀(DSC)和熱重分析儀(TGA)對(duì)

3、離聚體的熱性能進(jìn)行了測(cè)試和表征。結(jié)果表明，聚氨酯離聚體的粘度隨著反離子含量的增加而增大，隨著溫度的升高而降低，其粘-溫依賴性符合Arrhenius方程；在離子類型相同的情況下，線形結(jié)構(gòu)聚氨酯離聚體粘度對(duì)溫度變化的敏感性要高于支化結(jié)構(gòu)的聚氨酯離聚體；在鏈結(jié)構(gòu)相同的情況下，陰離子型聚氨酯離聚體的粘度對(duì)溫度變化的敏感性要高于陽(yáng)離子型聚氨酯離聚體。聚氨酯離聚體的流體流動(dòng)類型均為假塑性流體，流變特性符合Ostwald-Dewael模型，且流動(dòng)指數(shù)

4、變化范圍為0.9644～0.9978。聚氨酯離聚體軟段的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg1)在-60℃以下，硬段的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg2)在30℃～40℃之間；在鏈結(jié)構(gòu)相同的情況下，陽(yáng)離子型聚氨酯離聚體比陰離子型聚氨酯離聚體有著更低的Tg2及更高的起始分解溫度(Tid)，在離子類型相同的情況下，線形聚氨酯離聚體的Tg2和Tid高于支化型聚氨酯離聚體。
　　在第二部分中，制備了含離聚體的無(wú)溶劑聚氨酯膠黏劑(SF-PU)主劑，并合成了所需的固化劑

5、。采用旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)對(duì)主劑及固化劑的粘度進(jìn)行了測(cè)定：應(yīng)用FT-IR對(duì)固化劑分子結(jié)構(gòu)和成分進(jìn)行了測(cè)試與表征；通過(guò)丙酮-二正丁胺法列固化劑合成工藝進(jìn)行了控制與優(yōu)化；利用DSC和TGA對(duì)固化后SF-PU膠黏劑的熱性能進(jìn)行測(cè)試和表征：并用萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)對(duì)由SF-PU膠黏劑復(fù)合的一系列PET/PET薄膜的剝離強(qiáng)度進(jìn)行了測(cè)定。結(jié)果表明，含不同離聚體的SF-PU膠黏劑主劑粘度在4000～6800mPa·s之間，所合成的固化劑粘度為2500mPa·s：含不同離