熱塑性聚氨酯熱熔膠合成與性能研究.pdf

1、聚氨酯膠粘劑以其優(yōu)良的粘接性、突出的彈性、耐磨性、耐低溫等特性使其得到了迅速的發(fā)展,已廣泛地用于制鞋、包裝、木材加工、汽車、輕紡、機(jī)電、航天航空等工業(yè)部門中。目前市場上出現(xiàn)的聚氨酯膠粘劑大都為雙組分及單組分溶液型,它們往往要耗費(fèi)大量的有機(jī)溶劑,生產(chǎn)成本高;而且會造成環(huán)境污染,影響人身健康。隨著環(huán)保法的日趨嚴(yán)格和人們環(huán)保意識的不斷增強(qiáng),環(huán)保型膠粘劑已成為合成膠粘劑發(fā)展的主流:聚氨酯熱熔膠就是一類無溶劑、無污染的環(huán)保型膠粘劑,目前我國正處在

2、研究開發(fā)階段,必將越來越受到人們的青睞。本研究是以己二酸系聚酯二醇為軟段,二異氰酸酯與擴(kuò)鏈劑生成的鏈段為硬段,制備了熱塑性聚氨酯彈性體型聚氨酯熱熔膠;研究了軟硬段組成、結(jié)構(gòu)、相對分子質(zhì)量、擴(kuò)鏈劑、異氰酸酯指數(shù)(R)及合成工藝條件等對聚氨酯熱熔膠的力學(xué)性能、結(jié)晶性能、粘接性能、耐熱性能的影響。從而揭示出熱塑性聚氨酯彈性體結(jié)構(gòu)與性能之間的關(guān)系。以己二酸、乙二醇、丁二醇、己二醇為原料進(jìn)行酯化、縮聚反應(yīng),以鈦酸丁酯為催化劑,采用階梯式升溫方式,

3、合成了聚氨酯熱熔膠用已二酸系聚酯多元醇;考察了醇酸摩爾比、催化劑種類和用量以及反應(yīng)條件(溫度、時間、真空等)對酯化、縮聚反應(yīng)的影響。同時借助化學(xué)分析、X射線衍射分析(WAXD)、紅外光譜、核磁共振等方法對其結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征,并討論了其化學(xué)組成對聚酯多元醇結(jié)晶的影響。實驗結(jié)果表明:當(dāng)醇酸摩爾比在1.20:1左右,催化劑用量約為6×10-5mol/mol,真空度控制在95KPa左右時,可得到相對分子質(zhì)量為2000左右的聚酯多元醇。用WAXD測

4、定了聚酯多元醇結(jié)晶性,其結(jié)晶度為PHA＞PBA＞PEA。以己二酸系聚酯多元醇為軟段,4,4’—二苯基甲烷二異氰酸酯和低分子二元醇為硬段,采用預(yù)聚法合成了熱塑性聚氨酯熱熔膠;考察了異氰酸酯指數(shù)、擴(kuò)鏈劑種類、用量及聚氨酯相對分子質(zhì)量對聚氨酯熱熔膠性能的影響,確定了聚氨酯熱熔膠的合成工藝條件(反應(yīng)溫度、預(yù)聚時間、擴(kuò)鏈時間等)。通過IR、DSC、TGA、浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文GPC等方法研究了聚氨酷熱熔膠的化學(xué)組成、結(jié)構(gòu)、和力學(xué)性能、粘接性能及熱