以聚醚二元醇、甲苯二异氰酸酯为原料,合成了聚醚型聚氨酯预聚体(PUP).采用该预聚体、扩链剂1,4-丁二醇、交联剂三羟甲基丙烷对TDE-85/甲基四氢邻苯二甲酸酐(MeTHPA)环氧树脂体系进行改性,通过示差扫描量热法与红外光谱法分析,探讨了聚氨酯(PU)改性环氧树脂体系固化反应机理及固化反应动力学特征.固化反应机理研究表明,TDE-85与MeTHPA之间的固化反应形成环氧聚合物网络Ⅰ,1,4-丁二醇及三羟甲基丙烷同PUP进行了扩链、交联反应形成了PU聚合物Ⅱ.异氰酸酯基同环氧基反应,使得聚合物Ⅰ与聚合物Ⅱ形成了接枝化学键.固化反应动力学研究表明,PU的加入可明显降低环氧树脂固化反应的表观活化能,活化能由TDE-85/MeTHPA树脂体系时的83.14 kJ/mol降至PU改性后的67.91 kJ/mol.

采用自制的聚氨酯预聚体(PUP)制备聚氨酯(PU)改性TDE-85/ MeTHPA环氧树脂体系,探讨了聚醚二元醇(PPG)分子量的大小、PUP加入量等因素对PU改性TDE-85/ MeTHPA环氧树脂体系力学性能的影响.研究结果表明,PU改性TDE-85/ MeTHPA环氧树脂的拉伸强度和冲击强度随着合成的PUP加入量的增加先呈上升趋势,达到最大值后又开始下降.采用的PPG分子量不同,得到的改性材料的力学性能相差悬殊.当PPG分子量为1 000,PUP质量分数为15%时,改性材料的拉伸强度达到69.39 MPa,冲击强度达到23.56 kJ/m2,力学综合性能显著提高.

通过对不同固化和热处理过程后的胶粘剂的剪切强度、表面形貌特征、热性能的研究,分析了增韧剂和偶联剂对环氧有机硅胶粘剂性能的影响.研究表明:随着增韧剂含量的增加,胶粘剂热分解温度下降;增韧剂质量分数为25%时,有机硅与环氧树脂相容性较好,制备的胶粘剂综合性能较好;硅烷偶联剂能改善胶层与金属界面的胶接强度,提高环氧有机硅胶粘剂的拉伸剪切强度.显微组织观察分析表明,环氧有机硅胶粘剂中环氧树脂分子链与有机硅高分子链处于一定微相分离状态.