水性聚氨酯分子結構與粘結強度的關系研究.pdf

1、聚氨酯(PU)作為新的高分子材料已廣泛使用,但溶劑型聚氨酯中的有機溶劑會對環(huán)境造成污染。為了減少溶劑揮發(fā)污染環(huán)境,水性聚氨酯的國內外開發(fā)和研究愈加廣泛。本文討論了分子結構對水性聚氨酯膠粘劑的粘結強度的影響。其主要內容:
　　1.研究HMDI型水性聚氨酯膠粘劑結構對粘結強度的影響
　　以聚四氫呋喃二醇(PTMEG),二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯(HMDI),2,2`-二羥甲基丙酸(DMPA)1,4-丁二醇(BDO)為主要原料,預聚合

2、成了WPU。通過耐水性,耐乙醇性,拉伸強度,粘結強度等性能的測試,研究了HMDI含量,DMPA含量,PTMEG分子量,R值的大小對水性聚氨酯膠粘劑性能的影響。結果表明:當HMDI含量為33％,R=1.2,DMPA含量為5％,軟段分子量為2000時,拉伸強度,粘結強度較高,分別為11.48Mpa,0.56Mpa。
　　2.研究硅烷偶聯(lián)劑KH-602改性對水性聚氨酯膠粘劑粘結強度的影響
　　為了提高水性聚氨酯膠粘劑的粘結強度,本

3、文采用硅烷偶聯(lián)劑(KH-602)對HMDI型水性聚氨酯膠粘劑進行了改性。研究表明:硅烷偶聯(lián)劑能降低表面張力,使水性聚氨酯膠粘劑能更好的潤濕基材,從而極大的提高了粘結強度。硅烷偶聯(lián)劑有助于使膠粘劑形成網狀結構,使材料具有很好的耐溶劑性(乙醇),力學性能和粘結強度大大提高。研究結果表明,硅烷偶聯(lián)劑KH-602用量為2％時,其粘結強度高達0.71MPa,遠大于未改性的WPU粘結強度0.56MPa。耐乙醇性測試發(fā)現,未改性的WPU與乙醇互溶,而

4、改性后的WPU耐乙醇性高達1.46％,有很大提高。
　　3.研究不同結構的異氰酸酯對水性聚氨酯膠粘劑粘結強度的影響
　　分別以HMDI,異佛尓酮二異氰酸酯(IPDI),4,4′-二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)為硬鏈段,PTMEG為軟鏈段, DMPA為親水單體, BDO為小分子擴鏈劑制備了不同硬鏈段的WPU。用IR、TG、DSC等表征方法測試,研究發(fā)現:以HMDI為硬鏈段的水性聚氨酯膠粘劑的熱失重溫度大約為270℃,遠遠高于I