文档介绍：独创性声明
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摘 要
聚氨酯是一种应用范围十分广泛的材料,在众多类型的聚氨酯中,端羟基聚丁二烯型聚氨酯(HTPB 型聚氨酯),由于其优异的性能被广泛应用于工业生产与生活的各个领域。然而,随着社会的发展和科技的进步,对材料性能的要求越来越严格,在一定程度上限制了它的进一步应用,因而对 HTPB 型聚氨酯进行改性研究有着十分重要的现实意义。
本文使用环氧树脂(EP)对 HTPB 型聚氨酯进行改性研究,探讨了环氧树脂及酸开环硅改性环氧树脂的添加、开环改性环氧树脂的含量以及开环环氧树脂的有机酸链长对性能的影响。论文的具体研究内容如下:
采用预聚体法,在以 HTPB、聚醚多元醇 N403 和 TDI 为原料制备的 HTPB 型聚氨酯的过程中,将开环改性环氧树脂加入到体系中,使其通过化学键结合到一起,进而固化形成聚氨酯材料。采用红外光谱对环氧树脂的开环改性和聚氨酯的合成反应进行表征,通过表面水接触角、EDS 元素分析发现,制备的聚氨酯材料在基板面和空气面呈现不同的极性,且组分沿厚度方向呈现一定规律的不均匀分布,TG-DSC 综合热分析表明材料具有较好的热稳定性。
材料力学性能的研究结果表明:加入开环改性的环氧树脂能够改善材料的力学性能。在一定的范围内,随着开环改性环氧树脂含量的增加,拉伸强度和断裂伸长率也逐渐增强。当环氧树脂含量达到 15%时,综合性能较好,拉伸强度达到 MPa,断裂伸长率达到 %。开环环氧树脂所使用的有机酸链长对力学性能也有一定的影响,随着链长的增加,力学性能呈增加趋势。
加入开环改性的环氧树脂也能明显改善材料对三元乙丙橡胶的粘接性能, 随着开环改性环氧树脂含量的增加而增强。加入环氧树脂后,测试时被粘物橡胶都发生不同程度的形变。当加入的含量达到 30%时,被粘物破坏而粘接面完好,显示出十分优异的粘接性能。开环环氧树脂所使用的有机酸链长对粘接性能也有一定的影响,随着链长的增加,粘接性能呈增加趋势。
对材料耐溶剂性也进行了研究。结果表明:加入开环改性的环氧树脂能够改善材料在不同溶剂中的耐溶剂性,并且随着开环改性环氧树脂含量的增加, 耐溶剂性增强,开环环氧树脂有机酸链长的增加也能够在一定程度上改善材料的耐溶剂性。材料的耐水性很好,浸泡 20 天称重发现增重率仍然接近 0,是一
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种耐水性很好的材料。
关键词:聚氨酯,端羟基聚丁二烯,环氧树脂,力学性能,粘接性能,耐溶剂性
II
Abstract
Polyurethane is a kind of widely used materials. In many types of polyurethane, hydroxyl-terminated polybutadiene polyurethane based polyurethane (HTPB based PU) is widely applicated in various fields due to its superior performance. However, with the development of the society and the progress of science and technology, the requirement for the properties of materials es more and more strict. Therefore, the application is limited to a certain extent. Thus it is of great practical significance to study on the modifi