【碩士】抗黃變熱塑性聚氨酯膠粘劑的制備與性能研究

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　　【碩士】抗黃變熱塑性聚氨酯膠粘劑的制備與性能研究　　授予學(xué)位：碩士　　學(xué)位授予單位：河南科技大學(xué)　　學(xué)位年度：2010　　聚氨酯膠粘劑優(yōu)異的機(jī)械性能、良好的附著力和耐低溫特性，使其在許多領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。但芳香族聚氨酯膠粘劑在長(zhǎng)時(shí)間光照后會(huì)發(fā)生老化、降解，使得粘接強(qiáng)度下降、粘接層顏色泛黃，影響其使用效果。為提高聚氨酯膠粘劑的抗老化特性，除選擇不含芳香環(huán)結(jié)構(gòu)的原料外，在聚氨酯膠粘劑合成中加入抗老化劑，在不增加膠粘劑成本的基礎(chǔ)上提高其抗老化特性。為此，研究了各種抗老化劑對(duì)膠粘劑制備工藝及性能的影響，在此基礎(chǔ)上又探討了無毒催化劑月桂酸鉍在聚氨酯膠粘劑合成中的催化特性?！　? 本文以聚己二酸丁二醇酯（PBA）、1,4-丁二醇（BDO）、二苯基甲烷二異氰酸酯（MDI）為主要原料，加入紫外線吸收劑、受阻胺光穩(wěn)定劑、抗氧劑等抗老化劑，采用一步法合成聚氨酯膠粘劑。實(shí)驗(yàn)首先探討了PBA 分子量、BDO 添加量、R 值（-NCO/-OH 摩爾比）、反應(yīng)溫度、后熟化等因素對(duì)膠粘劑性能的影響，在此基礎(chǔ)上系統(tǒng)研究了抗老化劑種類、用量、不同種類間的協(xié)同效應(yīng)對(duì)膠粘劑強(qiáng)度及抗老化特性的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：當(dāng)反應(yīng)體系中PBA 分子量為3000、BDO/PBA（摩爾比）為0.40、R 值在0.99~1.00 時(shí)，在90~95℃下反應(yīng)4min，出料后于120~130℃溫度下后熟化5.5h，可得到高質(zhì)量聚氨酯膠粘劑；作為抗老化劑，紫外線吸收劑UV-329、受阻胺光穩(wěn)定劑UV-622、抗氧劑1010 單獨(dú)使用時(shí)對(duì)提高聚氨酯膠粘劑抗老化性有所增加，在聚氨酯膠粘劑合成中按比例加入上述三種抗老化劑，利用三者間的協(xié)同效應(yīng)可大幅度提高聚氨酯膠粘劑抗老化特性，組合抗老化劑最佳總添加量為聚酯質(zhì)量的1.7%，且UV-329/UV-622/1010（質(zhì)量比）為3:3:2。表現(xiàn)在，添加組合抗老化劑TPU 膠粘劑性能雖較未添加組合抗老化劑TPU 膠粘劑性能有少許下降，但經(jīng)紫外光照射150h 后未添加組合抗老化劑TPU 膠粘劑性能下降明顯，拉伸強(qiáng)度下降44%，斷裂伸長(zhǎng)率下降66%，終粘剝離強(qiáng)度下降25%。而添加組合抗老化劑后，TPU 膠粘劑抗老化性能明顯提高，拉伸強(qiáng)度僅下降10%，斷裂伸長(zhǎng)率僅下降26%，終粘剝離強(qiáng)度僅下降9.5%。此外，添加組合抗老化劑TPU 膠粘劑在紫外光照射8h 后黃變等級(jí)達(dá)4.1 級(jí)。　　為克服聚氨酯膠粘劑工業(yè)生產(chǎn)中因使用有毒催化劑二月桂酸二丁基錫對(duì)食品、醫(yī)藥等應(yīng)用領(lǐng)域的危害，本文又探討了無毒催化劑月桂酸鉍的合成及其在聚氨酯膠粘劑合成中的催化特性。在90~95℃下，月桂酸經(jīng)皂化合成月桂酸鈉，月桂酸鈉再與硝酸鉍經(jīng)復(fù)分解反應(yīng)，純化后制得月桂酸鉍。加入0.04%月桂酸鉍，可使一步法合成聚氨酯膠粘劑的反應(yīng)時(shí)間由4min 降至2min，表明月桂酸鉍具有明顯的催化特性，并在一定程度上提高TPU 膠粘劑的性能。　　

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