硅胶按键保护涂料用耐磨聚氨酯的合成与表征

论文摘要

随着电脑、手机等电子产品在全世界的迅速普及,按键产品已形成了一个规模很大的产业。在电子电器产品中,基于高温硫化硅橡胶（High-temperature vulcanized silicone rubber,HTV）的硅橡胶按键占各种按键的75%以上。聚氨酯涂料因其较强的耐磨性,耐有机溶剂及化学药品,优良的附着力等特性,在硅胶按键保护方面得到了越来越广泛的应用,但随着对涂料性能要求的不断提高,也对聚氨酯涂料的耐磨性等性能提出了新的要求,因此,合成适合硅胶按键用的高耐磨的弹性聚氨酯树脂相当关键。本研究的目的在于制备一种高耐磨聚氨酯并将其应用于有机硅按键表面保护涂料。本工作的主要内容如下:1.探讨了反应温度,催化剂用量对反应速率,端羟基聚氨酯预聚物（Hydroxyl-terminated polyurethane prepolymer,HTPU）分子量及其分布的影响,另外还结合不同的加料方式,对R值（n（OH）/n（NCO））及三羟甲基丙烷（Trimethylolpropane,TMP）的使用及其加料方式对预聚物分子量以及分子量分布进行了研究,确定了最佳反应工艺条件。2.通过溶液聚合的方法制备了HTPU,对不同系列的聚氨酯涂料及薄膜进行了热性能,力学性能,耐磨性能进行了表征,探讨了软、硬段的种类及用量,交联剂的用量,耐磨助剂气相二氧化硅等一系列因素对聚氨酯涂料的性能,特别是喷涂在有机硅按键表面的耐磨性能的影响,成功制备了硅胶按键表面保护用高耐磨聚氨酯涂料。3.在以上耐磨聚氨酯涂料的基础之上,探讨了羟丙基有机硅氧烷嵌段共聚改性聚氨酯对其耐水性,耐热性,附着力及其力学性能的影响。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 高分子耐磨涂料
• 1.2 硅胶按键表面保护用高耐磨涂料研究进展
• 1.3 聚氨酯的合成与性质
• 1.3.1 聚氨酯的合成
• 1.3.2 聚氨酯的性质
• 1.3.3 聚氨酯涂料的分类、特点和应用
• 1.4 有机硅改性聚氨酯
• 1.4.1 有机硅改性聚氨酯的制备方法
• 1.4.2 有机硅改性聚氨酯材料的应用
• 1.5 本论文的目的及内容
• 第二章 端羟基聚氨酯预聚物合成工艺条件的研究
• 2.1 引言
• 2.2 实验部分
• 2.2.1 原料与试剂
• 2.2.2 端羟基聚氨酯预聚体的合成
• 2.2.3 分析与测定
• 2.3 结果与讨论
• 2.3.1 反应温度对反应速率和分子量的影响
• 2.3.2 催化剂用量对反应速率和分子量的影响
• 2.3.3 R 值及三羟甲基丙烷对端羟基聚氨酯预聚物分子量的影响
• 2.4 本章小结
• 第三章 硅胶按键保护涂料用耐磨聚氨酯的合成、表征及应用
• 3.1 引言
• 3.2 实验部分
• 3.2.1 原料与试剂
• 3.2.2 耐磨聚氨酯树脂的合成及涂料的配制
• 3.2.3 分析与测定
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 端羟基聚氨酯预聚物的羟值
• 3.3.2 端羟基预聚物分子量及其分布
• 3.3.3 IPDI 及HTPU 的结构表征
• 3.3.4 软硬段种类对聚氨酯涂料耐磨性能的影响
• 3.3.5 聚氨酯薄膜的热分析
• 3.3.6 聚氨酯薄膜的力学性能分析
• 3.3.7 聚氨酯涂料的耐磨性能分析
• 3.4 本章小结
• 第四章 有机硅氧烷嵌段改性聚氨酯涂料的制备与表征
• 4.1 引言
• 4.2 实验部分
• 4.2.1 原料与试剂
• 4.2.2 PDMS-b-PU 涂料的制备
• 4.2.3 分析与测定
• 4.3 结果与讨论
• 4.3.1 有机硅氧烷嵌段改性聚氨酯树脂的分子量
• 4.3.2 有机有机硅氧烷嵌段改性聚氨酯的结构表征
• 4.3.3 有机硅氧烷嵌段改性聚氨酯薄膜的力学性能
• 4.3.4 有机硅氧烷嵌段改性聚氨酯薄膜的热性能
• 4.3.5 有硅氧烷嵌段改性聚氨酯薄膜表面接触角测试
• 4.3.6 有机硅氧烷嵌段改性聚氨酯薄膜表面附着力测试
• 4.4 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间取得的研究成果
• 致谢
• 答辩委员会对论文的评定意见