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硅烷封端聚氨酯(SPU)是以聚氨酯为主链,再通过小分子硅烷偶联剂对聚氨酯预聚物进行封端改性制得的聚合物。SPU兼具有机硅和聚氨酯的结构,产品一般具有优良的粘结性、耐老化性、耐水性和耐热性。为进一步优化SPU的制备工艺、扩大SPU的应用范围,本文采用新型硅烷封端剂制备SPU,主要内容包括:制备了五种新的硅烷封端剂,分别是硅烷封端剂A、B、C、D和E。这五种硅烷封端剂都为仲胺基硅烷,末端都含有硅烷氧基,其中,硅烷封端剂A含有六个烷氧基,硅烷封端剂B含有五个烷氧基,硅烷封端剂C、D和E含有三个烷氧基。采用“两步法”,用硅烷封端剂A、B、C、D、E对聚氨酯进行封端改性,制得了一系列SPU聚合物,封端反应未出现凝胶现象。SPU涂膜比PU涂膜的热稳定好,其中,SPUA5的失重50%温度比PU5的提高了22.6°C,残炭率增加了367%;R值越大,硅烷封端剂中烷氧基含量越多,SPU膜的热稳定性就越强。R值逐渐增大时,SPUA的拉伸强度先增大后减小,R=1.5时达到最大,为8.0Mpa;其中SPUA5相比于PU5拉伸强度增大了300%,表明聚氨酯经硅烷改性后力学强度提高;硅烷封端剂中烷氧基数量从3增大到6时,SPU涂膜的拉伸强度逐渐增大,断裂伸长率逐渐减小,其中SPUE的断裂伸长率最大,为237%。SPU涂膜的Tg比PU涂膜的大,其中SPUA5的Tg(41.7°C)比PU5的Tg(4.1°C)增大37.6°C;SPU涂膜中存在一定的相分离,R值越大,硅烷封端剂中烷氧基数量越多,相分离越严重。采用自制SPU为基础聚合物,配以填料、增塑剂、固化催化剂等制备了SPU涂料。对SPU涂料的力学性能、耐介质性、透水性及透水蒸气性等进行了分析。结果表明纳米碳酸钙对SPU涂料有很好的补强作用,用量为30份时,SPU涂料的拉伸强度和断裂伸长率达到最大;橡胶油的使用能增加SPU涂料的弹性,用量越多,断裂伸长率越大。SPU涂料的固化膜经水、5%NaOH水溶液和甲苯溶剂浸泡后,拉伸强度和断裂伸长率保持率基本大于80%,SPU涂膜的耐介质性良好。SPU涂料的透水性数值为0mL,达到了指标要求;SPUA5涂料的水蒸气透过量可以达到704g/(m2·24h),比PU5涂料的水蒸气透过量提高了15%。