【硕士】UP_PU共混体系制备与性能研究

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内容简介

　　【硕士】UP_PU共混体系制备与性能研究　　授予学位：硕士　　学位授予单位：武汉理工大学　　学位年度：2010　　 树脂液体模塑工艺(LCM，Liquid Composite Molding)是相对先进且具广阔前景的复合材料成型工艺，该工艺对树脂基体有较高的要求，不仅要求树脂具有良好的工艺性，如室温或低温具有低粘度，而且要求树脂具有优良物理机械性能，如高强度、高韧性、高断裂伸长率等。普通不饱和聚酯树脂工艺性较好，但性能一般，若能兼顾粘度与性能制备出用于LCM工艺的不饱和聚酯树脂，可为开发高性能UPR(Unsaturated Polyester Resin)提供新的途径。　　 本论文一方面通过配方设计，降低不饱和聚酯的分子量得到低粘度UPR，另一方面通过加入异氰酸酯单体(TDI、液化MDI)或PU预聚体对其改性，以弥补聚酯分子量降低引起的力学性能下降。在固化过程中，不饱和聚酯双键与苯乙烯双键的交联反应和不饱和聚酯端羟基与异氰酸酯端异氰酸酯基团扩链反应二者同时进行，得到高度交联的固化产物，使不饱和聚酯树脂同时具备低粘度与高强度。　　 通过加大二元醇的过量分率的方法使不饱和聚酯树脂的粘度控制在140．-d90mPa-s，实现其低粘度；将TDI与PEG200按4：1的摩尔比合成出低分子量的PU预聚体，预聚体有适合的粘度及良好的贮存稳定性。将低粘度UPR与异氰酸酯单体或预聚体通过物理混合得到一系列UP／PU共混体系。结果表明：随着PU含量的升高，UP／PU共混树脂的拉伸强度、弯曲强度、冲击韧性均先升高后下降的趋势，出现最大值；PU预聚体较异氰酸酯单体改性效果好。　　共混树脂的断裂伸长率取决于己二酸摩尔分数与PU含量两者的竞争。UPR中引入的己二酸起到提高断裂伸长率的作用，PU含量在低范围内减低断裂伸长率，高范围内提高断裂伸长率。协调这两种因素，可以制备出拉伸强度为67．5MPa，断裂伸长率为6．0％的高拉伸强度高断裂伸长率的UP／PU共混体系。UP／PU共混体系对玻璃纤维有优良的浸润性和界面粘结作用，尤其是PU预聚体改性不饱和聚酯树脂，制备出的复合材料拉伸强度为398MPa，弯曲强度449MPa，断裂伸长率2．7％，较普通191#UPR有大幅度提高。　　

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