有機硅改性聚氨酯膠粘劑的研究.pdf

1、聚氨酯是一類性能優(yōu)良的高分子材料，具有高粘接性能，但也有不足之處，如耐高溫、熱老化性能欠佳，而有機硅具有良好的耐高溫、熱老化性能，用有機硅改性聚氨酯，在保持有機硅樹脂許多原有優(yōu)良性質(zhì)基本不變的前提下，可提高有機硅的附著力、耐磨性、耐候性及耐化學(xué)藥品性，可在常溫下固化。 本文在無溶劑條件下利用烷氧基硅烷的有限水解合成了有機硅低聚物，確定了最佳的合成反應(yīng)條件，合成了R/Si=1.2和Me/Ph=0.71的有機硅低聚物；利用乙二醇、1

2、，4-丁二醇、聚酯多元醇分別與有機硅低聚物進行酯交換反應(yīng)，合成了有機硅含量不同的試樣。采用紅外光譜(IR)和凝膠色譜(GPC)對低聚物和試樣進行了表征，確定了合成產(chǎn)物為目標(biāo)產(chǎn)物。對固化體系的粘接性能、力學(xué)性能、耐水性、耐熱性、耐油性等進行了系統(tǒng)的研究，研究結(jié)果表明，不同的合成工藝路線對改性聚氨酯體系的性能有較大的影響，這主要取決于改性聚氨酯體系中有機硅的含量。 就有機硅改性聚氨酯膠粘劑體系的耐水性而言，從粘接性能上看，體系有機硅

3、含量高，高溫(70℃)耐水性好，室溫耐水性變化不大，但改性聚氨酯和純聚氨酯體系經(jīng)過720小時室溫浸泡后無論是室溫剪切強度還是高溫剪切強度變化都不大，說明改性聚氨酯和純聚氨酯的室溫耐水性都比較好；從力學(xué)性能上看，體系有機硅含量高，其耐水性也好，且改性聚氨酯和純聚氨酯的室溫耐水性都要好于70℃的耐水性；從吸水率上看，體系有機硅含量高，吸水率低，且改性聚氨酯和純聚氨酯在室溫水中的吸水率比在70℃水中的吸水率要小。 就有機硅改性聚氨酯膠

4、粘劑體系的耐油性而言，從粘接性能上看，改性聚氨酯和純聚氨酯體系在航空煤油和機油中室溫浸泡720小時后無論是室溫剪切強度還是高溫剪切強度變化都不大；從力學(xué)性能上看，體系有機硅含量高，耐油性好；從吸油率上看，體系有機硅含量高，吸油率低，且改性聚氨酯和純聚氨酯在機油中的吸油率要好于在航空煤油中的吸油率。 就有機硅改性聚氨酯膠粘劑體系的耐熱性而言，體系有機硅含量高，耐熱性好。TG分析結(jié)果表明，改性聚氨酯試樣一的耐熱性良好，它的初始熱分解

5、溫度約為268.9℃，651.2℃失重趨于平緩，失重約為66.1﹪，純聚氨酯的初始熱分解溫度約為222.2℃，783.4℃失重趨于平緩，失重約為97.1﹪。 掃描電鏡(SEM)觀察固化產(chǎn)物的斷面形貌表明，純聚氨酯體系呈明顯的脆性斷裂特征，改性聚氨酯體系的斷裂面的形態(tài)發(fā)生了明顯的變化，隨著有機硅含量的提高體系的斷裂特征體現(xiàn)出從脆性斷裂到韌性斷裂的變化趨勢，其中有較高有機硅含量的試樣一呈現(xiàn)出明顯的韌性斷裂特征。 DMA考察結(jié)