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聚氨酯胶黏剂因其内含有大量的极性基团,易于使被粘结物质之间因氢键作用而黏合在一起。此种粘合剂不但具备了一系列的优点,同时也存在PU的一些弊端,如耐高温性较差、耐腐性较差等缺点。针对其缺点,目前国内外已对其进行了大量的研究,主要是采用某一物质对其某一缺陷进行调整改善,此方式对其综合性能提升不大。虽然扩大了应用领域但也有限制。本实验选用丙烯酸酯(MMA、BMA)、环氧树脂(E-51)对PU进行性能改善,合成一种IPN结构和半IPN结构的粘合剂,并通过调整相应含量,来探索其相应的影响规律,确定一种综合性较好的粘合剂。(1)采取预聚体的方法合成溶剂型的未改性的PU胶黏剂及具备IPN结构的E-51改性的PU胶黏剂和具有IPN结构的E-51、丙烯酸酯改性的PU胶黏剂。调整改性剂的种类及胶黏剂的固含量,考察其力学性能、粘合性能、TG、DSC、耐酸性、耐水性的变化来探索其影响性能的变化规律。实验结果表明:①在固含量为70%时,未改性的PU胶黏剂有较低的拉伸强度为19.10MPa,拉伸剪切强度为0.27MPa;其初始热分解温度为244.6℃,在扫描电镜(SEM)下观察到无明显的相分离,并且此时耐酸腐蚀性较差,在50%H2SO4、75℃的条件下(耐酸腐蚀的测试条件下同),经5h后试样的表面开始发生明显的变化。②在固含量为70%时,经E-51改性的PU胶黏剂其拉伸强度明显提升为27.32MPa,拉伸剪切强度略有提高1.14MPa,初始热分解温度为262.3℃,在SEM下可以看到其内部略有相分离,耐酸腐蚀性明显提升,在10h时试样有明显的变化。③在固含量为70%的条件下,经E-51、丙烯酸酯改性的PU胶黏剂其拉伸强度为25.02MPa,拉伸剪切强度为7.02MPa,初始热分解温度为266.2℃,在SEM下观察到有明显的相分离,且分布较均匀,其耐酸腐蚀性进一步提高,经过72h其表面有影响的变化。④在固含量为80%时,经E-51、丙烯酸酯改性的PU胶黏剂,其为颗粒状不适合用于涂覆粘结。拉伸强度为12.30MPa,初始热分解温度为263.0℃,在SEM下可以看到明显的、不均匀的相分离,其耐酸腐蚀性,进过48h后其表面有明显变化。(2)在合成的固含量为70%的改性PU中,分别调整引发剂AIBN含量、E-51含量和NCO的含量,测试其相应的力学性能、粘合性能和TG、DSC、耐酸性、耐水性,以确定最佳的物料比例。测试表明:在固含量为70%时,当AIBN为丙烯酸酯类总质量的1%、NCO含量为4%、E-51为20g时,此时有最大拉伸强度为25.02MPa,拉伸剪切强度为7.02MPa,耐高温初始分解温度为266.2℃,内部有较为均匀的相分离;经过72h酸腐蚀后其表面有明显的变化。(3)合成非溶剂型的具备半IPN结构的改性的PU胶黏剂,并探索随着NCO含量及扩链剂中E-51与DADMT比例不同时,其各项性能的变化规律。实验结果表明:在m(MMA+BMA):m(E-51)为1:3.5的条件下,当m(E-51):m(DADMT)为1:2.5、NCO含量为7%时,其有较好的耐腐蚀性、力学性能及粘合性能耐高温性;并且从其SEM可以看出此时的内部分散较为均匀,有较为明显的相分离。