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有机硅—聚氨酯共聚物的合成与性能研究

姜伟峰

  有机硅由于其独特的结构而具有一系列优异性能,如具有较低的玻璃化转变温度,极好的耐高低温和耐氧化性能,优良的电绝缘性和热稳定性,优异的透气性及生物相容性等。然而有机硅材料也存在力学强度低、附着力差等缺点,大大限制了它的应用。聚氨酯是由硬段和软段交替组成,具有良好的物理和机械性能,但热稳定性较差。通过共聚将有机硅与聚氨酯两者的优异性能结合起来,是改善有机硅材料和聚氨酯材料性能的一条重要途径。有机硅—聚氨酯共聚物既克服了有机硅机械性能差的缺点,也弥补了聚氨酯耐候性差的不足,是一种很有发展前景的新型高分子材料。本论文以含氢硅油、单烯丙基封端的聚醚为原料,通过硅氢加成反应合成了聚醚改性硅油并对产物进行了红外及氢谱核磁表征(~1H-NMR);讨论了反应温度、反应时间及催化剂用量对硅氢加成反应的影响;结果表明,硅氢加成发应的最佳温度为80~100℃,反应时间约4小时,催化剂用量约为聚醚质量的0.4‰。合成了无扩链剂的有机硅—聚氨酯共聚物,研究了异氰酸酯(TDI)、硅油用量及固化温度对共聚物力学性能和吸水性能的影响。实验结果表明共聚物的力学性能较低,吸水率较大。随着TDI用量的增加,共聚物的力学性能提高,吸水率降低;适当的硅油用量能增大力学性能,降低吸水性能;固化温度对共聚物的力学性能及吸水性能影响不大。对共聚物进行了热失重测试,试验结果发现,随着异氰酸酯用量的增加,共聚物的热稳定性提高;但硅油用量的增加对共聚物的热稳定性影响不大。以1,4—丁二醇(1,4-BD)为扩链剂合成了有机硅—聚氨酯共聚物,并对共聚物的力学性能和吸水性能进行了探讨。结果表明,随着扩链剂加入量的增多,共聚物的力学性能明显提高,而吸水率明显降低。研究了共聚物对铜片和铁片的粘接性能,实验结果发现,随着扩链剂用量的增多,共聚物对金属的粘接性能提高;而且,共聚物对铁片的粘接性能要好于对铜片的粘接性能。加水乳化制备了有机硅—聚氨酯共聚物乳液,乳液的pH值为7~8,……   
[关键词]:有机硅;聚氨酯;硅氢加成;性能
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:山东大学2006年