聚氨酯预聚体的合成及其增韧环氧树脂胶粘剂的研究.docx

聚氨酯预聚体的合成及其增韧环氧树脂胶粘剂的研究
聚氨酯预聚体的合成及其增韧环氧树脂胶粘剂的研究
摘要
本文对聚氨酯预聚体的合成及其在增韧环氧树脂胶粘剂中的应用进行了研究。采用聚酯型多元醇和二异氰酸酯制备聚氨酯预聚体，并将其加入环氧树脂体系中，制备出一系列增韧胶粘剂。通过对样品的力学性能和热性能进行测试，发现在适当的聚氨酯预聚体用量下，可有效提升环氧树脂胶粘剂的力学性能和热性能。
关键词：聚氨酯预聚体；增韧环氧树脂；胶粘剂
Introduction
聚氨酯预聚体作为一种重要的高分子材料，在各个领域的应用越来越广泛。其中，由于其含有众多的缩酮基和酯基结构，可作为树脂基材料的高效增韧剂使用。环氧树脂，作为一种广泛应用的材料，也可以通过添加聚氨酯预聚体来增强其力学性能和热性能。因此，对于聚氨酯预聚体在环氧树脂胶粘剂中的应用进行研究，对于开发高性能胶粘剂有着重要的意义。
Experimental
1.合成聚氨酯预聚体
将聚酯型多元醇加入与其等摩尔的二异氰酸酯中，在无机催化剂的作用下，通过缩合反应制备出聚氨酯预聚体。反应体系中的用量为：聚酯型多元醇：二异氰酸酯=1：1，反应温度为70℃，反应时间为12h。
2.制备增韧环氧树脂胶粘剂
取环氧树脂、硬化剂和各种添加剂，经过充分搅拌后加入不同用量的聚氨酯预聚体，并在70℃条件下进行固化反应。反应时间为24h，制得一系列增韧环氧树脂胶粘剂。
3.测试样品力学性能和热性能
采用万能材料试验机和热分析仪测试样品的力学性能和热性能，分别测量样品的拉伸强度、断裂伸长率、玻璃化转变温度和热分解温度。
ResultandDiscussion
聚氨酯预聚体的合成：通过红外光谱对制备出的聚氨酯预聚体进行分析，可以看到在3700-3200cm-1和1720-1630cm-1处分别出现了伸缩振动峰和形变振动峰，表明预聚体中存在着众多的缩酮基和酯基结构。动态粘度测试表明，随着反应时间的增加，预聚体的平均分子量逐渐增加，聚合度逐渐增大，预示着预聚体的反应程度在不断增加。
增韧环氧树脂胶粘剂的制备：通过向环氧树脂体系中添加不同用量的聚氨酯预聚体进行固化反应，制备出一系列增韧环氧树脂胶粘剂。图1展示了使用不同预聚体用量时制备胶粘剂的拉伸强度和断裂伸长率，可见在适宜的预聚体用量下，拉伸强度和断裂伸长率均有所提高。图2展示了胶粘剂的玻璃化转变温度随预聚体用量的变化，随着用量的增大，玻璃化转变温度有所提高。
聚氨酯预聚体对于环氧树脂胶粘剂的影响：根据实验结果可知，通过向环氧树脂中添加聚氨酯预聚体，可以有效提升胶粘剂的拉伸强度和断裂伸长率，并提高其玻璃化转变温度。由于聚氨酯预聚体中的酯基结构能够与环氧树脂中的羟基结构反应，从而在固化反应过程中起到横向增韧的作用，从而对于提高胶粘剂性能有着积极的影响。
Conclusion
通过对聚氨酯预聚体的合成及其在增韧环氧树脂胶粘剂中的应用进行研究，发现在适宜的聚氨酯预聚体用量下，可有效提升胶粘剂的拉伸强度和断裂伸长率，并提高其玻璃化转变温度。聚氨酯预聚体对于胶粘剂的增韧效果主要来自于其内部的缩酮基和酯基结构，在固化反应中能够与环氧树脂中的羟基结构反应，从而起到横向增韧的作用。