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聚脲材料具有较高的耐磨性、良好的防渗效果、较低的吸水率和优异的力学性能,在建筑和水利工程的防水方面应用广泛。由于传统的单组分聚脲为湿固化原理,固化时易产生气泡,影响聚脲材料的使用寿命,为了解决这一问题,本文研制出一种潜固化型单组分聚脲材料。本文以聚四氢呋喃醚二醇(PTMPG)、甲苯二异氰酸酯(TDI)、噁唑烷类潜固化剂(BHD-808)为主要原料,采用预聚体法合成出符合实际需要的高强度、耐水解性能和耐热性能优异的聚脲材料。通过红外光谱、固化时间、交联密度、常温吸水率、力学性能、耐水解性能、耐热性能等表征方法,研究了组合聚醚多元醇比例、异氰酸酯种类、R值、NCO含量对潜固化型单组分聚脲材料结构和性能的影响,并合成了 NaYF4/聚脲复合材料。得出以下结论:(1)通过筛选多元醇、异氰酸酯、潜固化剂种类及调节聚脲参数(R值和NCO含量),制备了一系列单组分聚脲。最终确定以PTMPG、TDI和BHD-808为主要原料,当R值为0.95,NCO含量为7%时,潜固化型单组分聚脲材料的性能最优成的单组分聚脲材料的性能较优。此时,潜固化型单组分聚脲的交联密度为1.7×10-3mol·cm-3,吸水率为3.98%,拉伸强度为32.1MPa,断裂伸长率为210%,硬度为80邵A,粘结强度为7.3MPa,在70℃水中浸泡28 d后拉伸强度保持率为52.63%,在70℃ 0.1 mol/L的NaOH溶液中浸泡28 d后拉伸强度保持率为61.71%。(2)与纯聚脲材料相比,NaYF4/聚脲复合材料的力学性能、疏水性能和耐热性能提高,且具有了纯聚脲材料没有的荧光性能。且随着复合材料中NaYF4含量的增加,材料的拉伸强度、断裂伸长率、水接触角、荧光强度和耐热性能增加。当NaYF4的含量为0.8%时,NaYF4/聚脲复合材料的拉伸强度提高了 99.3%,断裂伸长率提高了 25.3%,接触角达到90°。