论文总字数：15100字

摘 要

本文主要采用单体N220（聚醚二元醇，分子量为2000），MDI（二苯基甲烷二异氰酸酯），1010（四[β-（3,5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯），ACE（丙酮）等原料合成具有一定特殊性能的聚氨酯密封胶预聚体，并固化制成材料，通过改变MDI和N220的用量来考察对湿固化聚氨酯密封胶性能的影响。通过一系列的测试实验，我们得出数据，实验结果表明，试样中随着N220的含量增加，合成的聚氨酯预聚体的稳定性略有下降，但是力学性能（拉升强度，断裂负荷）逐步增强，材料的韧性（断裂伸长率）降低，吸水性随N220含量的增加而降低。

关键词：聚氨酯 密封胶 MDI 湿固化

Synthesis of moisture curing polyurethane sealant matrix resin

Abstract

In this paper, we mainly use N220 (polyether diol having a molecular weight of 2000), MDI (methylene diphenyl diisocyanate),1010 (d [β- (3,5- di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate]), ACE (acetone) as raw materials to make polyurethane sealant prepolymer with certain properties. After then, we test the performance of different sample respectively with different amount of MDI and N220. Experimental results show that with the increase of the content N220,stability of polyurethane sealant prepolymer declined slightly, but mechanical properties(tensile strength and broken strength)increase gradually, finally the hydroscopicity of the test piece becomes better with the dose of N220 increased.

Key words: Polyurethane Sealant MDI moisture curing

目录

摘要 I

Abstract II

第一章 文献综述 2

1.1 引言 2

1.1.1 湿固化聚氨酯密封胶的研究进展 2

1.1.2 我国聚氨酯密封胶的发展情况 3

1.2 湿固化聚氨酯密封胶概述 3

1.2.1 聚氨酯的合成 4

1.2.2 湿固化聚氨酯预聚体的制备 4

1.3 湿固化聚氨酯密封胶的制备原料 4

1.3.1 低聚物多元醇 4

1.3.2二异氰酸酯 5

1.3.3 溶剂 5

1.3.4 抗氧剂 6

1.3.5 吸附剂 6

1.3.6 水 6

1.4 本文研究的内容及实验的目的和意义 7

1.4.1 实验研究内容 7

1.4.2 试验的目的和意义 7

第二章 实验部分 8

2.1 实验原料与实验仪器 8

2.1.1 实验原料 8

2.1.2 实验仪器 8

2.2 实验原理 9

2.2.1 聚氨酯合成步骤 9

2.2.2 聚氨酯合成原理 9

2.3 实验操作 10

2.3.1 实验步骤 10

2.4 性能测试方法 10

2.4.1 红外光谱测试 10

2.4.2胶膜的力学性能测定 11

2.4.3 吸水率测定 11

2.4.4 接触角测定 12

第三章 结果与结论 13

3.1 红外光谱分析 13

3.2 力学性能 13

3.3 吸水率 14

3.4 接触角 15

第四章 结论与展望 19

参考文献 20

致谢 22

第一章 文献综述

1.1 引言

密封胶是用来填充空隙（空洞、接缝等）的材料。弹性密封胶是将粘接和密封两种功能集于一身的产品。其中性能较好的三类高档弹性密封胶分别是有机硅密封胶、聚硫密封胶和聚氨酯密封胶。聚氨酯密封胶是以NCO与活性氢化物起反应而固化为基础的。少量的水分能消耗可观的含NCO的化合物。聚氨酯密封胶用途广泛，如用于汽车等交通工具部件装配、建筑物嵌缝密封、道路和广场路面嵌缝、水利工程、电子元件密封处理等，对配方体系和性能各有侧重。聚氨酯(PU)胶粘剂是指分子链中含有氨酯( - NHCOO - )基和异氰酸酯( - NCO - )基的胶粘剂。PU胶粘剂主要分为多异氰酸酯和聚氨酯2大类，因为异氰酸酯基和氨酯基的极性、化学活泼性很强，因此它对多孔材料(泡沫塑料、皮革等) 和表面光洁的材料(玻璃、金属等) 有着良好的粘接力。PU胶粘剂具有耐低温优、柔韧性好、粘接强度高等优点，用途越来越广泛^[1~2]。湿固化聚氨酯胶黏剂，顾名思义就是在常温下通过空气中的水分进行扩链反应而进行固化的胶黏剂，单组分胶黏剂的优点是使用前无需调配，可直接使用，但因为湿固化胶黏剂对水分敏感，所以贮存的容器、胶黏剂内包装都必须干净干燥，不存在铁锈等污染物，并且在阴凉环境下保存和运输。聚氨酯预聚体的质量和稳定性直接影响密封胶的各项技术指标。

1.1.1 湿固化聚氨酯密封胶的研究进展

聚氨酯胶黏剂的发展始于20世纪40年代，50年代以后，Bayer公司开发了Desmodurs系列二异氰酸酯和多异氰酸酯和Desmophens系列低分子量端羟基聚酯多元醇。美国1953年引进了聚氨酯胶黏剂技术，同时开发以蓖麻油和聚醚多元醇为原料的聚氨酯胶黏剂，美国B.F.Goodrich公司也开发了聚酯型热塑性聚氨酯胶黏剂。1968年Goodyear公司开发了无溶剂聚氨酯结构胶黏剂“Pliogrip”，成功地应用于汽车玻璃纤维增强塑料（FRP）部件的粘接。1978年又开发了单组分湿固化聚氨酯胶黏剂，并开始在汽车工业与建筑部门应用。日本于1954年引进德国和美国聚氨酯技术，1966年开始生产聚氨酯胶黏剂。1975年日本光洋公司开发成功水性乙烯基聚氨酯胶黏剂，并于1981年投入工业化生产。Coyner 等研究出高固含量单组分湿固化PU 胶粘剂，该聚合物具备高缓冲性能，适用于建筑工业的底涂漆。日本也在20 世纪80 年代起进行PU 技术的研究， 并在20 世纪90 年代末期逐渐涌现出一些成熟的湿固化型PU 产品^[3]。

1.1.2 我国聚氨酯密封胶的发展情况

我国聚氨酯胶粘剂产品起步于20 世纪80 年代。改革开放以来，伴随着我国经济的发展，适应国内市场快速增长的需求，我国聚氨酯胶粘剂产量大幅度提高。由于其性能优越，具有优良的耐低温性能、优异的抗剪切强度、优良的柔韧性、优异的缓冲减震功能、耐化学药品性等特点，在国民经济中得到了广泛的应用。我国在湿固化技术方面发展缓慢， 主要是先引进国外技术，再逐渐探索和研制出自己的产品。目前单组分湿固化型PU 胶粘剂已在胶粘剂领域中占据重要地位，并得到了广泛研究和应用。

目前，世界聚氨酯每年的总需求量为700多万吨，其中美国约250万吨，欧洲约220万吨，亚太地区约200万吨。据聚氨酯工业联合会分析，北美(美国和加拿大)2000年聚氨酯需求量比上年增长4.6％，美国为250万吨，加拿大为24.8万吨，墨西哥为126万吨。其中，弹性聚氨酯泡沫占聚氨酯需求量40％，其余为：硬性聚氨醋泡沫占26.5％，涂料占9.6％，弹性体占4％。美国和欧洲聚氨酯泡沫塑料均以软泡为主，分别占60％和57％，硬泡则分别占40％和43％ 。预计2007年，世界聚氨酯泡沫的总需求量将超过2000万吨，亚太地区聚氨酯工业将与欧美成三足鼎立之势，中国和日本在这一地区的产量和需求量最大。

请支付后下载全文，论文总字数：15100字