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《安徽大学》 2007年
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硅烷改性湿固化聚氨酯热熔胶的合成与性能研究

唐礼道  
【摘要】: 湿固化聚氨酯热熔胶(PUR)不但具有优良的初粘接性能和很高的终粘强度,而且体系无溶剂,无VOCs排放,符合环保要求,因此发展迅速。PUR在我国起步较晚,无论在理论研究,还是在产品性能以及工艺设备上都达不到发达国家水平。而国内市场对高性能PUR的需求强烈,因此开展PUR的应用研究十分迫切。 文章共分三个部分。第一部分首先研究了聚己二酸1,4-丁二醇酯二醇(PBA)、聚氧化丙烯二醇(PPG)与二苯基甲烷二异氰酸酯基(MDI)合成工艺;其次通过红外(IR)、差热分析(DSC)等测试手段研究了PUR的结构和性能之间的关系;探讨了影响PUR力学性能、软化点、熔融粘度、粘接性能的因素;最后就增粘树脂、EVA树脂、微晶蜡等添加剂对PUR性能的影响作了研究。结果表明:PUR的最佳合成工艺条件为,反应温度控制在90±5℃,反应时间为2.5-3.5h;结晶性PBA量越多,PUR结晶性越强,PUR的力学机械强度越高,粘接强度先迅速变大,再缓慢变小。在NCO/OH(mol ratio)为2.2,PBA/PPG(mol ratio)介于8/2~4/6时,PUR的软化点,熔融粘度,粘接性能较好。增粘树脂能提高PUR的初粘强度和改善其熔融流动性。微晶蜡能降低PUR的熔融流动性,但和PUR的相容性差,影响其PUR粘接性能。EVA树脂与PUR相容性差,而且导致PUR熔融粘度过高,降低了PUR的最终粘接性能。 第二部分就PUR的湿气固化行为进行了系统地研究。通过X衍射表征了PUR的结晶性;探讨了湿气、温度对PUR交联度的影响;研究了湿气和PUR的结晶度对PUR固化速度的影响;固化深度与PUR粘接性能之间的关系也进行了研究。结果表明:湿气不影响PUR的固化交联度,温度越高,PUR的固化交联度越高;PUR的结晶度越高,PUR湿气固化越慢;湿气越大,PUR固化速度越快;PUR的粘接强度随着固化程度的加深而增大,直到最终不变。 第三部分,本文通过溶液聚合法合成出硅烷改性湿固化聚氨酯热熔胶(SPUR)。首先就SPUR的合成工艺进行了研究,通过IR光谱法表征了氨基硅烷与PUR的封端反应过程;其次研究了硅烷封端率对SPUR的熔融粘度和机械力学性能的影响;最后探讨了SPUR的表面接触角和粘接性能的关系,通过热失重(TG)方法研究了SPUR的热稳定性。结果表明,氨基硅烷与PUR反应活性大,需要连续滴加到PUR的甲苯溶液中,在40℃下反应;硅烷封端率越高,力学强度越大,SPUR的熔融粘度越高;硅烷封端率在15%~20%时,SPUR的表面接触角达到最大,其对基材的浸润性也达到最佳,因此粘接性能较好;少量的硅烷对SPUR的热稳定性影响不大。
【学位授予单位】:安徽大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:TQ436.4

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