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端羥基液體丁二烯-丙烯腈共聚物(簡(jiǎn)稱丁腈羥，HTBN),可用過(guò)氧化氫引發(fā)合成，國(guó)外己商品化，國(guó)內(nèi)有蘭州化工研究院批量生產(chǎn)。由液體丁腈羥制備的聚氨酯彈性體具有較高的拉伸強(qiáng)度和粘接強(qiáng)度，良好的耐水、耐油性能。由于HTBN的價(jià)格較高，以前多為軍用，近來(lái)也有關(guān)于HTBN與MDI反應(yīng)涂制可剝離膠帶的報(bào)道，但未見有關(guān)用 于密封材料的報(bào)道。HTBN與多異氰酸酯反應(yīng)制備密封膠，其粘接強(qiáng)度、拉伸強(qiáng)度和耐水耐油性能是重要的性能指標(biāo)。本實(shí)驗(yàn)以多亞甲基多苯基多異氰酸酯(PAPI)為固化劑，N，N-二羥丙基苯胺(BHPA)為擴(kuò)鏈劑，制備丁腈羥聚氨酯彈性體，并對(duì)其耐水、耐油性能進(jìn)行了研究。
1 丁腈羥聚氨酯密封膠實(shí)驗(yàn)部分
1.1 原料
丁腈羥(HTBN)，相對(duì)分子質(zhì)量2019，羥值0.851mmol/g,蘭州化丄研究院；多亞甲基多苯基多異氛酸酯,牌號(hào)PAPI27，工業(yè)品，美國(guó)Dow化學(xué)公司；N，N-二羥丙基苯胺(BHPA)，純度98%，自制。
1.2 制備
HTBN、PAPI和BHPA按設(shè)定的化學(xué)配比，于70℃下混合均勻，脫氣后澆注成薄片，并做成粘接試樣。在一定溫度下固化24h。粘接試樣的材質(zhì)為碳鋼。
1.3 測(cè)試
用英國(guó)產(chǎn)INSTRON-1121型材料試驗(yàn)機(jī)，按標(biāo)準(zhǔn)GB1701-81測(cè)試?yán)鞆?qiáng)度；按標(biāo)準(zhǔn)GB7121-86測(cè)試剪切強(qiáng)度。
2 結(jié)果與討論
2.1 固化溫度對(duì)密封膠性能的影響
異氰酸酯中的NCO基團(tuán)與HTBN和BHPA中的OH基團(tuán)之摩爾比值簡(jiǎn)稱R值。當(dāng)R值為1.0、BHPA與HTBN的摩爾比為1.0時(shí),試樣的固化溫度分別選為60、70、80、90及100℃。
拉伸強(qiáng)度和剪切強(qiáng)度隨密封膠固化溫度的提高而增加，伸長(zhǎng)率變化不大。當(dāng)固化溫度為100℃時(shí)，拉伸強(qiáng)度達(dá)6.5MPa，剪切強(qiáng)度達(dá)8.2MPa、永久變形為0。故選擇溫度在100℃、固化時(shí)間24h為以下幾個(gè)實(shí)驗(yàn)的固化條件。
2.2 R值對(duì)密封膠性能的影響
在不含擴(kuò)鏈劑的情況下,考察R值對(duì)密封膠性能的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在溫度 100℃、時(shí)間24h的固化條件下，改變R值對(duì)伸長(zhǎng)率的影響較大，當(dāng)R值為1.0時(shí)，聚氨酯彈性體的拉伸強(qiáng)度和剪切強(qiáng)度較高，并具有適當(dāng)?shù)纳扉L(zhǎng)率。另外,改變R值對(duì)永久變形幾乎沒(méi)有影響。
2.3 擴(kuò)鏈劑用量對(duì)密封膠性能的影響
BHPA是聚氨酯常用的擴(kuò)鏈劑，其用量對(duì)聚氨酯密封膠粘接性能及固化試片機(jī)械性能的影響如圖1～圖5所示。從圖1～圖5可以看出，當(dāng)R值為1.0時(shí)，BHPA用量增加，即BHPA與HTBN的摩爾比n(BHPA):n(HTBN)增大時(shí)，拉伸強(qiáng)度、剪切強(qiáng)度和硬度變大,但伸長(zhǎng)率降低，并且BHPA用量高時(shí)，永久變形也增加。因此，為了獲得較好的性能平衡，本密封膠體系選取R值為1.0、n(BHPA):n(HTBN)為1.0。
2.4 密封膠的耐介質(zhì)性能
將密封膠固化所得的彈性體薄片及采用該密封膠粘接的碳鋼搭接試樣浸入30#機(jī)油和水中，測(cè)試增重率(失重率)和剪切強(qiáng)度保留率。密封膠在油和水中重量變化率很小。試樣在水中浸泡一個(gè)月后，剪切強(qiáng)度保留率大于90%；在油中浸泡一個(gè)月后，剪切強(qiáng)度保留率大于85%，說(shuō)明這種聚氨酯密封膠性能穩(wěn)定,粘接牢靠。
3?結(jié)論
丁腈羥聚氨酯具有較高的粘接強(qiáng)度、拉伸強(qiáng)度及耐介質(zhì)性，因而適合于特定情況下做密封膠。本實(shí)驗(yàn)丁腈羥聚氨酯密封膠的最佳固化條件為100℃、24h。密封膠的配方中n(BHPA):n(HTBN)為1.0、R值為1.0時(shí)，密封膠具有良好的性能，拉伸強(qiáng)度、剪切強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率及耐介質(zhì)等性能都較好,并且永久變形不大。
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