聚氨酯/环氧树脂/丙烯酸酯IPN型胶黏剂的制备及性能表征

【摘要】聚氨酯胶黏剂是分子主链中含有极性很强的氨基甲酸酯基(-NHCOO-)和活性很高的异氰酸酯基(-NCO)的一类性能优越的胶黏剂。但聚氨酯胶黏剂耐热性能较差,在高温下易分解,不适宜在高温或湿热的环境下使用,故其应用领域受到限制。本文中,通过聚氨酯、环氧树脂、丙烯酸酯相互之间的化学反应,使三者形成聚合物互穿网络结构,将各自在粘接方面的优势相结合,制备出应用广泛的新型胶黏剂。(1)采用预聚体法制备聚氨酯胶黏剂本体材料,讨论多元醇与异氰酸酯结构和预聚物中异氰酸酯基含量对胶黏剂性能的影响。通过力学性能测试、热失重(TG)及动态机械分析(DMA)测试及表征得出：PTMG-MDI型聚氨酯胶黏剂本体材料有较高的拉伸模量。以聚酯218所制备的胶黏剂本体材料,其热稳定性要好于以PTMG所制备的胶黏剂本体材料。由PTMG所制备的聚氨酯胶黏剂本体材料玻璃化转变温度要高于以聚酯218所制备的胶黏剂本体材料。(2)以聚氨酯预聚体与多官能度扩链剂反应形成交联网络、环氧树脂和丙烯酸羟乙酯在三乙胺催化下反应形成交联网络为基础,合成出聚氨酯/环氧树脂/丙烯酸酯互穿网络聚合物,并对该互穿网络进行表征。由力学性能测试、傅里叶红外(FTIR)表征、差示扫描量热测试(DSC)、TG及DMA分析表明：三者之间已反应固化成型,并形成互穿网络结构,材料的拉断强度为16.1MPa,撕裂强度为56.8kN/m,IPN结构断裂温度为245.8℃,材料在10.0Hz频率下的玻璃化转变温度为57.4℃,损耗因子tan6值为0.46。(3)调整聚氨酯、环氧树脂、丙烯酸酯三者含量的比例,制备出适用于粘接的IPN型胶黏剂,讨论各组分含量对胶黏剂性能的影响。测试结果表明：当PU预聚物与EP-HEA质量比为1：2时,剪切强度最大(6.8MPa)；两者质量比为1：1时,剥离强度为最大(5.3kN/m)。
【作者】杨林；
【导师】辛浩波；
【作者基本信息】青岛科技大学，材料工程（专业学位），2013，硕士
【关键词】聚氨酯；环氧树脂；丙烯酸酯；互穿网络；胶黏剂；

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