環(huán)氧樹脂改性聚氨酯膠粘劑的制備及性能研究.pdf

1、本文以聚醚多元醇（PPG）與甲苯二異氰酸酯（TDI）為原料合成了聚氨酯預(yù)聚體（PUP），采用環(huán)氧樹脂改性后，分別添加磨碎玻璃纖維和納米SiO2制備出高性能的環(huán)氧樹脂改性聚氨酯膠粘劑復(fù)合材料。 通過拉伸剪切、拉伸和沖擊強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)，探討了環(huán)氧樹脂和填料的種類及含量對環(huán)氧樹脂改性聚氨酯膠粘劑材料力學(xué)性能的影響，以及填料對其浸水后的粘結(jié)性能的影響；通過掃描電子顯微鏡（SEM）觀察材料截面和沖擊斷口的形貌，研究了填料粒子在樹脂基體中的分布以

2、及環(huán)氧樹脂改性聚氨酯膠粘劑材料的斷裂失效行為；通過紅外光譜（IR）表征環(huán)氧樹脂改性聚氨酯膠粘劑的結(jié)構(gòu)，分析體系可能發(fā)生的反應(yīng)及其反應(yīng)機(jī)理；通過差示量熱掃描分析（DSC）和熱失重（TG）檢測，討論了環(huán)氧樹脂和納米SiO2的添加對聚氨酯膠粘劑熱性能的影響。 研究結(jié)果表明：①采用分子量為1000的聚醚二元醇（PPG210）及脂環(huán)族縮水甘油酯型環(huán)氧樹脂1，2-環(huán)氧環(huán)己烷4，5-二甲酸二縮水甘油酯（TDE-85）為原料制備的環(huán)氧改性聚氨酯

3、膠粘劑的綜合力學(xué)性能良好。②環(huán)氧樹脂對PUP進(jìn)行改性時，環(huán)氧基與異氰酸酯基發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)，形成宏觀均勻、微觀相分離的互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，提高了材料的熱穩(wěn)定性。當(dāng)環(huán)氧樹脂添加量為40wt％時，制備的環(huán)氧改性聚氨酯膠粘劑材料的綜合力學(xué)性能最好，其拉伸剪切強(qiáng)度、拉伸強(qiáng)度和沖擊強(qiáng)度分別達(dá)到9.98MPa、29.77MPa和18.34kJ/㎡。③添加磨碎玻璃纖維后，環(huán)氧改性聚氨酯膠粘劑的力學(xué)性能有所提高，但是材料的耐水性降低。當(dāng)磨碎玻璃纖維的添加量為15

4、wt％時，材料的綜合力學(xué)性能最佳，其拉伸剪切強(qiáng)度、拉伸強(qiáng)度和沖擊強(qiáng)度分別為16.15MPa、45.45MPa和26.11kJ/㎡，此時磨碎玻璃纖維均勻分布于樹脂基體中，并與樹脂基體緊密纏繞，改善了材料的力學(xué)性能。④添加納米SiO2后，環(huán)氧改性聚氨酯膠粘劑的力學(xué)性能、熱穩(wěn)定性和耐水性均有所提高。當(dāng)納米SiO2的添加量為2wt％時，環(huán)氧改性聚氨酯膠粘劑的斷裂主要是由納米顆粒引發(fā)的微裂紋引起的，材料的綜合力學(xué)性能最好，其拉伸剪切強(qiáng)度、拉伸強(qiáng)度