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端胺基聚氨酯/环氧树脂胶粘剂的固化过程与热性能研究

陈文怡  
【摘要】: 端胺基聚氨酯(ATPU)是一种新型的环氧树脂固化剂,它含有刚性单元和柔性链,能同时增强、增韧环氧树脂;本文主要研究这种ATPU/环氧树脂胶粘剂固化反应过程特点及固化反应机理,阐明固化过程动力学特征和影响固化过程动力学的因素,以优化固化工艺条件。研究了ATPU/EP胶粘剂固化物的热稳定性特征和热失效机理,以及动态力学行为。 在合成固化剂ATPU的基础上,采用差示扫描量热法(DSC)研究了固化剂ATPU种类和用量对环氧树脂固化反应过程的影响规律,分析了ATPU/E-44胶粘剂固化反应动力学特征。结果表明,ATPU的含量对固化放热特征,放热量和固化程度等有显著的影响。随着固化剂用量的增加,固化放热量和固化度均增加;与固化剂ATPU-1.5比较,固化剂ATPU-2具有较好的反应活性,其固化反应活化能低于ATPU-1.5体系。 采用热分析仪与傅立叶红外光谱仪(FTIR)等测试手段,研究了固化温度、固化时间对固化物的组成与结构的影响规律,分析了固化过程化学反应机理。得到了最佳固化工艺是ATPU-2/E-44体系室温固化1周。 采用综合热分析仪研究了ATPU/环氧树脂胶粘剂固化物的热稳定性特征和热分解动力学。结果表明,ATPU-2/E44固化物具有更好的热稳定性。采用动态热机械分析仪(DMA)研究了ATPU/环氧树脂胶粘剂固化物的动态热机械特性,发现ATPU-2具有更好的增韧改性作用,固化后可以获得更高的玻璃化转变温度和较高的动态弹性模量。


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