室温快速固化型聚氨酯铸胶的性能与改性研究

本论文采用一步法以改性聚合MDI、高活性聚醚多元醇为主料，在室温条件下制备快速固化型聚氨酯铸胶及性能的影响，并从扩链剂角度研究改善聚氨酯铸胶的力学性能和阻燃性能。 　　首先，以1，4-丁二醇(BDO)、N，N，N'，N'-四（2羟丙基）乙二胺(EDTP)为交联扩链剂，采用一步法合成室温快速固化型聚氨酯铸胶，研究不同配方和工艺条件对聚氨酯铸胶力学性能和热性能的影响。结果表明，与液化MDI相比，改性聚合MDI更适用于合成室温快速固化型聚氨酯铸胶;当温度为25℃左右，异氰酸酯指数(NCO∶OH)为1.05∶1，聚醚多元醇用量为65％左右，扩链剂中EDTP与BDO比例为3/4-3/5时，反... 展开 本论文采用一步法以改性聚合MDI、高活性聚醚多元醇为主料，在室温条件下制备快速固化型聚氨酯铸胶及性能的影响，并从扩链剂角度研究改善聚氨酯铸胶的力学性能和阻燃性能。 　　首先，以1，4-丁二醇(BDO)、N，N，N'，N'-四（2羟丙基）乙二胺(EDTP)为交联扩链剂，采用一步法合成室温快速固化型聚氨酯铸胶，研究不同配方和工艺条件对聚氨酯铸胶力学性能和热性能的影响。结果表明，与液化MDI相比，改性聚合MDI更适用于合成室温快速固化型聚氨酯铸胶;当温度为25℃左右，异氰酸酯指数(NCO∶OH)为1.05∶1，聚醚多元醇用量为65％左右，扩链剂中EDTP与BDO比例为3/4-3/5时，反应体系具有适宜的浇注时间，同时聚氨酯铸胶具有******的力学性能和良好的热稳定性。 　　其次，采用自由基溶液聚合的方法，以甲基丙烯酸甲酯(MMA)、甲基丙烯酸丁酯(BMA)及丙烯酸羟乙酯(HEA)为共聚单体、甲苯为溶剂、正十二硫醇为链转移剂，分别合成了MMA-HEA系列和MMA-HEA-BMA系列多羟基聚丙烯酸酯低聚物，作为聚氨酯扩链交联剂以改善聚氨酯产品的韧性及强度。通过多种手段对多羟基聚丙烯酸酯低聚物的结构进行了分析，同时还分别研究了MMA-HEA系列交联剂和MMA-HEA-BMA系列交联剂对聚氨酯聚氨酯铸胶力学性能等方面的影响。结果表明，与具有氧化性的BPO相比，引发剂AIBN更有利于低分子量多羟基共聚物的合成，AIBN和链转移剂用量主要影响低聚物分子量，而对单体转化率影响不大;低聚物的羟值主要由单体配比决定。同时在相同条件下，MMA-HEA-BMA系列聚氨酯铸胶各项力学性能都优异与MMA-HEA系列聚氨酯铸胶，表现出较好的强度和韧性。 　　再次，以二溴新戊二醇、无卤磷系阻燃剂Doher-601为复配阻燃剂，室温条件下采用一步法，制备室温快速固化型阻燃聚氨酯铸胶，分别研究了结构型阻燃剂和添加型阻燃剂对聚氨酯铸胶力学性能、阻燃性能和固化的影响。研究结果表明，二溴新戊二醇用量的增加使聚氨酯铸胶的强度先增大后减小;而添加型阻燃剂用量的增加使聚氨酯铸胶的强度降低;而当两者形成复配阻燃剂时，即扩链剂中二溴新戊二醇的质量分数为30％，聚醚组分中添加型阻燃剂Doher-601质量分数为20％-25％，聚氨酯铸胶可达到良好的综合性能。