论文部分内容阅读
异氰酸酯粘合剂是分子主链中含有极性很强的氨基甲酸酯基(?NHCOO?)和活性很高的异氰酸酯基(?NCO)的一类性能优异的粘合剂。但异氰酸酯粘合剂耐热性能较差,容易在高温下分解,不适宜于高温或湿热的环境下使用,故其应用领域受到限制。为了考察不同分子量的聚乙二醇(PEG)对异氰酸酯粘合剂性能的影响,我们主要展开了这些工作:通过控制冷凝管温度法优化实验工艺,以碳酸二甲酯(DMC)为原料合成甲苯二异氰酸酯(TDI),二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)并表征;以不同分子量的聚乙二醇为软段,1,4?丁二醇(BDO),三羟甲基丙烷(TMP)和不同种类的异氰酸酯为硬段合成并表征了十种不同的粘合剂:粘合剂1?10,分别就其T?剥离强度,拉伸强度,断裂伸长率,耐水性,耐酸性,耐碱性,粒径,稳定性,硬度各个方面的性能进行了分析。在合成异氰酸酯的过程中发现:通过控制冷凝管的温度,可以使得反应中产生的甲醇离开反应体系,有利于2,4?甲苯二氨基甲酸甲酯(TDC)和苯胺基甲酸酯(MPC)产率的提高,最高产率分别是86%和91%;随着反应温度的升高,二苯甲烷二氨基甲酸酯(MDC)的产率是先增大后减小的,在75℃时,MDC的产率最大,达到73%;用控制冷凝管温度法进行热分解得到异氰酸酯,醋酸锌/锌粉作为催化剂表现出了很高的催化效率,其次分别是氧化锌/锌粉和氯化锌/锌粉,TDI的产率最高可以达到76%,MDI的最高产率可达82%。在异氰酸酯粘合剂制备过程中,在80℃下加入适当的丙酮的量能有效避免体系出现爆聚及凝胶现象。经过反复验证发现丙酮含量在60%最为合适。在粘合剂的性能检测分析中发现:随着聚乙二醇分子量的增加,TDI系列和MDI系列的粘合剂的粒径和粘度是依次增加的,贮存稳定性是依次降低的,且TDI系列表现出更好的贮存稳定性,贮存时间大于6个月;TDI系列和MDI系列的粘合剂的常温凝胶时间会依次降低,且TDI系列表现出更好的凝胶效果;TDI系列和MDI系列的粘合剂剥离和拉伸强度是先增加再降低的,且MDI系列的力学强度更好,在分子量为1000出现最大剥离强度160N和最大拉伸强度18.4MPa;它们的断裂伸长率是依次变大的,且TDI系列的断裂伸长率比MDI系列大;粘合剂的硬度会随之降低,且MDI系列的硬度高于TDI系列;粘合剂的耐水性,耐酸性和耐碱性随之降低,但耐水性与耐碱性效果明显优于耐酸性,MDI系列的该性能优于TDI系列;TDI系列和MID系列粘合剂中热稳定性也随之增强,且MDI系列粘合剂的热稳定性优于TDI系列。