【豆丁精選】不飽和聚酯聚氨酯樹脂體系研究

1、主要內(nèi)容一、研究目的一、研究目的二、端羥基二、端羥基UPR的合成的合成三、三、PU-UP共固化共固化四、異氰酸酯結(jié)構(gòu)對(duì)四、異氰酸酯結(jié)構(gòu)對(duì)UP-PU體系性能的影響體系性能的影響 五、五、 UP-PU體系復(fù)合材料的力學(xué)性能體系復(fù)合材料的力學(xué)性能 國內(nèi)風(fēng)電開展?fàn)顩r：公布國內(nèi)風(fēng)電開展?fàn)顩r：公布?可再生能源法可再生能源法?、制定與實(shí)施、制定與實(shí)施?風(fēng)力發(fā)電中長期開展規(guī)風(fēng)力發(fā)電中長期開展規(guī)劃劃?，未來十幾年里風(fēng)能發(fā)電在我國有相當(dāng)大的開展空間。，未來十幾年里風(fēng)能發(fā)電在我國有相當(dāng)大的開展空間。 葉片及其開展趨勢：是風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的關(guān)鍵部件之一，目前大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)的葉片及其開展趨勢：是風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的關(guān)鍵部件之一，

2、目前大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)的葉片根本上由復(fù)合材料制成，并朝著大型化、低本錢、高性能、輕量化和多翼葉片根本上由復(fù)合材料制成，并朝著大型化、低本錢、高性能、輕量化和多翼型的方向開展。型的方向開展。 葉片的成型工藝：主要采用真空輔助樹脂灌注成型葉片的成型工藝：主要采用真空輔助樹脂灌注成型VARI,Vacuum Assisted Resin Infusion工藝制造，該工藝的特點(diǎn)：高性能、低本錢。工藝制造，該工藝的特點(diǎn)：高性能、低本錢。 其原理圖示如下：其原理圖示如下：一、研究目的一、研究目的葉葉片片專專用用樹樹脂脂低粘度、高浸潤性、固化方便低粘度、高浸潤性、固化方便高強(qiáng)度、高韌性、高粘接性高強(qiáng)度、高韌性、高

3、粘接性 良好的工藝性能良好的工藝性能優(yōu)異的物理機(jī)械性能優(yōu)異的物理機(jī)械性能 VARI工藝對(duì)樹脂基體有很高要求：工藝對(duì)樹脂基體有很高要求： 目前主要使用綜合性能好的專用環(huán)氧樹脂目前主要使用綜合性能好的專用環(huán)氧樹脂EP體系。體系。 與專用環(huán)氧樹脂，不飽和聚酯樹脂與專用環(huán)氧樹脂，不飽和聚酯樹脂UPR價(jià)格較低。價(jià)格較低。 普通普通UPR固化產(chǎn)物固化產(chǎn)物存在的問題：存在的問題： 強(qiáng)度、模量相對(duì)較低、斷裂延伸率較小、與玻璃纖維粘結(jié)性能較差強(qiáng)度、模量相對(duì)較低、斷裂延伸率較小、與玻璃纖維粘結(jié)性能較差。 國內(nèi)外科研工作者針存在的問題，對(duì)國內(nèi)外科研工作者針存在的問題，對(duì)UPR進(jìn)行了大量的改性研究：進(jìn)行了大量的改性研

4、究： 1改變主鏈結(jié)構(gòu)增韌改變主鏈結(jié)構(gòu)增韌UPR如在主鏈中引入柔性鏈段如在主鏈中引入柔性鏈段 2剛性粒子增韌剛性粒子增韌UPR 如無機(jī)納米粒子如無機(jī)納米粒子 3彈性體增韌彈性體增韌UPR 如丁腈橡膠或聚氨酯橡膠如丁腈橡膠或聚氨酯橡膠 4互穿網(wǎng)絡(luò)增韌增強(qiáng)互穿網(wǎng)絡(luò)增韌增強(qiáng)UPR 聚氨酯聚氨酯(PU) ：高抗沖擊強(qiáng)度、優(yōu)異的粘接性能。利用：高抗沖擊強(qiáng)度、優(yōu)異的粘接性能。利用UP與與PU形成形成IPN是是UPR增韌增強(qiáng)的新途徑，目前主要采用聚氨酯預(yù)聚體增韌改性普通增韌增強(qiáng)的新途徑，目前主要采用聚氨酯預(yù)聚體增韌改性普通UPR。 研究目的研究目的 在對(duì)在對(duì)UPR進(jìn)行增韌增強(qiáng)改性的同時(shí)，兼顧其良好的工藝性能低

5、粘度、進(jìn)行增韌增強(qiáng)改性的同時(shí)，兼顧其良好的工藝性能低粘度、高浸潤性，解決高浸潤性，解決UPR低粘度、高性能的樹脂制備技術(shù)。低粘度、高性能的樹脂制備技術(shù)。 研究思路研究思路 通過通過UPR的分子結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與配方優(yōu)化，合成端羥基低分子量的分子結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與配方優(yōu)化，合成端羥基低分子量UP來降低樹來降低樹脂的粘度，賦予樹脂良好的工藝性。脂的粘度，賦予樹脂良好的工藝性。 在此根底上選擇液態(tài)異氰酸酯樹脂作為改性劑，對(duì)低粘度端羥基在此根底上選擇液態(tài)異氰酸酯樹脂作為改性劑，對(duì)低粘度端羥基UPR進(jìn)進(jìn)行原位聚合聚氨酯改性，形成局部交聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，獲得優(yōu)異的力學(xué)性能，從行原位聚合聚氨酯改性，形成局部交聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，獲得

6、優(yōu)異的力學(xué)性能，從而實(shí)現(xiàn)而實(shí)現(xiàn)UPR低粘度與高性能的統(tǒng)一。低粘度與高性能的統(tǒng)一。第二階段反響：第二階段反響：1合成原理合成原理 第一第一階階段反段反響響：OHO C R C O R1 O C R C OHOOOn 2 HO R2 OH+ 2 H2OO O C R C O R1 O C R C OOOOnHO R2 R2 OHn HO R1 OH + 2n R OOOCOCHO C R C O R1 O C R C OH + (2n-2) H2OOOOn二、端羥基二、端羥基UPR的合成的合成 對(duì)低粘度端羥基對(duì)低粘度端羥基UPR的合成配方進(jìn)行了初步設(shè)計(jì)，如下表所示的合成配方進(jìn)行了初步設(shè)計(jì)，如下表所

7、示:配方配方順酐順酐苯酐苯酐1,2-丙丙二醇二醇一縮二乙一縮二乙二醇二醇苯乙烯苯乙烯醇過量醇過量A-1212.161.4435%*20%*A-2212.251.5035%*25%*A-3212.341.5635%*30%*A-4212.401.6035%*33%*A-5212.521.6835%*40%*2配方設(shè)計(jì)配方設(shè)計(jì)順丁烯二酸酐順丁烯二酸酐鄰苯二甲酸酐鄰苯二甲酸酐二元醇二元醇端羧基端羧基UP封端二元醇封端二元醇端羥基端羥基UP交聯(lián)單體交聯(lián)單體端羥基端羥基UPR熔融縮聚熔融縮聚（190210）縮聚縮聚（190210）稀釋稀釋3端羥基端羥基UPR紅外光譜分析紅外光譜分析3522cm-1處有一

8、寬峰，對(duì)應(yīng)羥基的伸縮振動(dòng)峰，且在處有一寬峰，對(duì)應(yīng)羥基的伸縮振動(dòng)峰，且在1050cm-1還有一較強(qiáng)吸還有一較強(qiáng)吸收峰，此為伯醇中收峰，此為伯醇中C-O伸縮振動(dòng)吸收峰，說明分子結(jié)構(gòu)中含有伯羥基；伸縮振動(dòng)吸收峰，說明分子結(jié)構(gòu)中含有伯羥基； 1724cm-1和和1293cm-1處的強(qiáng)吸收峰，分別對(duì)應(yīng)酯基中處的強(qiáng)吸收峰，分別對(duì)應(yīng)酯基中 C=O基的特征吸收峰基的特征吸收峰和和C-O-C的非對(duì)稱伸縮振動(dòng)吸收峰，說明分子結(jié)構(gòu)中存在酯基；的非對(duì)稱伸縮振動(dòng)吸收峰，說明分子結(jié)構(gòu)中存在酯基；1600cm-1、1646cm-1處有較弱的吸收峰，為處有較弱的吸收峰，為C=C雙鍵的特征峰。雙鍵的特征峰。4000350030

9、00250020001500100050045505560657075808590 Transmittance(%)Wavenumbers(cm-1) 隨二元醇過量分?jǐn)?shù)的提高，隨二元醇過量分?jǐn)?shù)的提高，UPR的粘度迅速下降。的粘度迅速下降。當(dāng)過量分?jǐn)?shù)控制在當(dāng)過量分?jǐn)?shù)控制在2540%，可制得一系列低粘度可制得一系列低粘度UPR，其粘度為，其粘度為19665 mPas。 隨二元醇過量分?jǐn)?shù)的增加，樹脂澆鑄體的隨二元醇過量分?jǐn)?shù)的增加，樹脂澆鑄體的彎曲強(qiáng)度下降，彎曲模量下降更快彎曲強(qiáng)度下降，彎曲模量下降更快。4二元醇的摩爾過量分?jǐn)?shù)對(duì)二元醇的摩爾過量分?jǐn)?shù)對(duì)UPR粘度和性能的影響粘度和性能的影響2025303

10、54030405060708090 Flexural modulus(GPa)Flexural strength(MPa)Molar percentage of extra alcohol(%)1.82.02.22.42.62.83.0 202530354050100150200250300350 Extra mole fraction of dihydric alcohol( %) Viscosity(mPa.s) 隨交聯(lián)單體苯乙烯用量的增加，隨交聯(lián)單體苯乙烯用量的增加，UPR的粘度迅速下降的粘度迅速下降。 隨苯乙烯用量的增加，樹脂澆鑄體的彎曲強(qiáng)度呈現(xiàn)先增大后變小的變化隨苯乙烯用量的增加，樹

11、脂澆鑄體的彎曲強(qiáng)度呈現(xiàn)先增大后變小的變化趨勢趨勢。當(dāng)苯乙烯含量為當(dāng)苯乙烯含量為30%35%時(shí)，彎曲強(qiáng)度較高時(shí)，彎曲強(qiáng)度較高。5交聯(lián)單體的用量對(duì)交聯(lián)單體的用量對(duì)UPR粘度和性能的影響粘度和性能的影響202530354050100150200250300 Viscosity(mPas)Styrene content(wt%)2025303540556065707580 Styrene content (wt%)Flexural strength (MPa)6端羥基端羥基UPR的根本性能的根本性能 項(xiàng)目項(xiàng)目性能性能酸值（酸值（mgKOH/g）13羥值（羥值（mgKOH/g）120140苯乙烯含量（苯

12、乙烯含量（wt%）3035粘度（粘度（mPas）110140水分含量（水分含量（wt%）0.080.1 在原位聚合聚氨酯改性在原位聚合聚氨酯改性UPR體系固化過程中，同時(shí)發(fā)生兩類反響：體系固化過程中，同時(shí)發(fā)生兩類反響： 一類是端羥基一類是端羥基UPR與二異氰酸酯進(jìn)行的聚氨酯擴(kuò)鏈反響，原位生成高分子量聚與二異氰酸酯進(jìn)行的聚氨酯擴(kuò)鏈反響，原位生成高分子量聚氨酯線型聚合物。過量的二異氰酸酯那么與聚氨酯大分子鏈段中的亞胺基氨酯線型聚合物。過量的二異氰酸酯那么與聚氨酯大分子鏈段中的亞胺基NH進(jìn)行脲基甲酸酯進(jìn)行脲基甲酸酯Allophanate交聯(lián)反響。交聯(lián)反響。x HO UP OH + y OCN R N

13、CO O UP O C HN R NH C O UP O C NH R NH C OOOOOOn O UP O C HN R NH C O UP O C NH R NH C OOOOOn z OCN R NCO+ O UP O C HN R NH C O UP O C N R NH C OOOOOnO CHN R NH C O聚氨酯（PU）基團(tuán)脲基甲酸酯（交交聯(lián)聯(lián)反反應(yīng)應(yīng)）基團(tuán)三、三、 PU-UP共固化共固化 同時(shí)，在原位聚合聚氨酯線型聚合物中的同時(shí)，在原位聚合聚氨酯線型聚合物中的UP大分子鏈段，可與組分中的大分子鏈段，可與組分中的苯乙烯相繼進(jìn)行自由基共聚交聯(lián)反響，結(jié)果形成一種高度交聯(lián)的網(wǎng)狀結(jié)

14、構(gòu)。苯乙烯相繼進(jìn)行自由基共聚交聯(lián)反響，結(jié)果形成一種高度交聯(lián)的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。其示意結(jié)構(gòu)如下：其示意結(jié)構(gòu)如下：N O UP O N O UP O NN O UP O N O UP O NOO CHN R NH C O COO C HN R NHO(St)a(St)b 隨著反響進(jìn)行，樹脂粘度急劇增加，凝膠、直至全部固化。由于改性隨著反響進(jìn)行，樹脂粘度急劇增加，凝膠、直至全部固化。由于改性UPR固化后形成了高度交聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，因而賦予它優(yōu)異的物理機(jī)械性能。固化后形成了高度交聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，因而賦予它優(yōu)異的物理機(jī)械性能。 甲苯二異氰酸酯甲苯二異氰酸酯TDICH3NCONCOCH3NCOOCN二苯基甲烷二異氰酸

15、酯液化二苯基甲烷二異氰酸酯液化MDI CH2NCOOCN六亞甲基二異氰酸酯六亞甲基二異氰酸酯HDI三聚體三聚體 NCOCH2OCN63催化劑溶劑NCCCNNOOONCOCH26NCOCH26CH2OCN6四、異氰酸酯結(jié)構(gòu)對(duì)四、異氰酸酯結(jié)構(gòu)對(duì)UP-PU體系性能的影響體系性能的影響1擴(kuò)鏈反響動(dòng)力學(xué)研究擴(kuò)鏈反響動(dòng)力學(xué)研究4000350030002500200015001000500020406080100Wavenumbers(cm-1) Transmittance(%) 0min 10min 30min 60min 90min 120min40003500300025002000150010005

16、00020406080100120 0min 10min 30min 60min 90min 120minWavenumbers(cm-1) Transmittance(%) 4000350030002500200015001000500020406080100120 0min 10min 30min 60min 90min 120minWavenumbers(cm-1) Transmittance(%) TDI 改性改性液化液化MDI改性改性HDI三聚體改性三聚體改性譜帶的吸光度與樣品濃度的關(guān)系由譜帶的吸光度與樣品濃度的關(guān)系由beer 定律定律描述描述：bc 選擇選擇-NCO基團(tuán)吸收峰基團(tuán)吸

17、收峰作為作為特征定量峰特征定量峰，將將苯環(huán)的骨架振動(dòng)峰苯環(huán)的骨架振動(dòng)峰作為作為內(nèi)標(biāo)峰內(nèi)標(biāo)峰，將內(nèi)標(biāo)峰，將內(nèi)標(biāo)峰的吸光度與樣品中的吸光度與樣品中-NCO基特征峰的吸光度相比基特征峰的吸光度相比 ： PhPhNCONCOAb PhAb II 異氰酸酯與端羥基異氰酸酯與端羥基UPR擴(kuò)鏈反響實(shí)際上是擴(kuò)鏈反響實(shí)際上是-NCO與與-OH的逐步加成反響，通常認(rèn)為的逐步加成反響，通常認(rèn)為-NCO與與-O H之間發(fā)生的氨酯化反響為動(dòng)力學(xué)上的二級(jí)反響之間發(fā)生的氨酯化反響為動(dòng)力學(xué)上的二級(jí)反響:NCOHONH C O+Ok氨酯化反響的速率常數(shù)為：氨酯化反響的速率常數(shù)為：d NCOk NCO OHdt 在在-NCO與與

18、-OH起始濃度相等的情況下，可得到二級(jí)反響的動(dòng)力學(xué)方程為：起始濃度相等的情況下，可得到二級(jí)反響的動(dòng)力學(xué)方程為： 011 ktII0 PhNCOAktAII式式4-1式式4-2式式4-3式式4-4式式4-5聯(lián)立聯(lián)立4-2與與4-4得：得：擴(kuò)鏈反響動(dòng)力學(xué)方程的推導(dǎo)擴(kuò)鏈反響動(dòng)力學(xué)方程的推導(dǎo)0100020003000400050006000700080000.00.20.40.60.81.01.21.41.61.8 APh/ANCOt(s) TDI MDI HDI trimerEquationy = a + b*xAdj. R-Square0.97289ValueStandard ErrorCInte

19、rcept0.054290.06441CSlope2.14562E-41.59728E-5Equationy = a + b*xAdj. R-Square0.91321ValueStandard ErrorDIntercept0.325090.03454DSlope6.2717E-58.5658E-6Equationy = a + b*xAdj. R-Square0.94087ValueStandard ErrorBIntercept0.125120.00594BSlope1.32311E-51.47414E-6 線性擬合說明，吸光度比值線性擬合說明，吸光度比值A(chǔ)Ph/ANCO與時(shí)間與時(shí)間t呈

20、現(xiàn)良好的線性關(guān)系，與理呈現(xiàn)良好的線性關(guān)系，與理論吻合，說明異氰酸酯與端羥基論吻合，說明異氰酸酯與端羥基UPR之間的聚氨酯擴(kuò)鏈反響為二級(jí)反響。之間的聚氨酯擴(kuò)鏈反響為二級(jí)反響。 速率常數(shù)可通過直線的斜率和截距求得：速率常數(shù)可通過直線的斜率和截距求得：kTDI = 1.1910-4 Lmol-1s-1； k液化液化MDI = 4.9010-2 Lmol-1s-1； kHDI三聚體三聚體 = 1.7410-4 Lmol-1s-1。二級(jí)反響動(dòng)力學(xué)的驗(yàn)證二級(jí)反響動(dòng)力學(xué)的驗(yàn)證020406080100120020406080100 Conversion(%)tmin -NCO C=C4000350030002

21、500200015001000500020406080100120 0min 10min 30min 60min 90min 120minWavenumbers(cm-1) Transmittance(%) C=C-NCO基基-NCO與與C=C吸收峰的強(qiáng)度逐漸減弱，說明擴(kuò)鏈反響與交聯(lián)反響同時(shí)進(jìn)行。吸收峰的強(qiáng)度逐漸減弱，說明擴(kuò)鏈反響與交聯(lián)反響同時(shí)進(jìn)行。從轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間的變化可以發(fā)現(xiàn)：擴(kuò)鏈反響的速度遠(yuǎn)快于交聯(lián)反響的速度。從轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間的變化可以發(fā)現(xiàn)：擴(kuò)鏈反響的速度遠(yuǎn)快于交聯(lián)反響的速度。兩類反響進(jìn)行的相對(duì)速率兩類反響進(jìn)行的相對(duì)速率液化液化MDI改性改性2力學(xué)性能分析力學(xué)性能分析024681012140

22、20406080100120 Impact strength (kJ/m2)Flexural strength (mPa)Tensile strength (mPa)TDI content (wt%)impact strengthtensile strengthflexural strength05101520020406080100 Flexural strength (MPa)Tensile strength (MPa)Impact strength (KJ/m2) MDI content (wt%) flexural strength tensile strength impact st

23、rength051015202530455055606570758085 Impact strength(kJ/m2)Tensile strength(MPa) HDI trimer content (wt%)4681012141618202224 0.00.40.81.21.62.02.42.80102030405060708090a Stress(MPa)Stain(mm)bTDI 改性改性液化液化MDI改性改性HDI三聚體改性三聚體改性HDI三聚體改性三聚體改性O(shè)CNNCONNOOONOCNHDI三聚體結(jié)構(gòu)式三聚體結(jié)構(gòu)式 HDI三聚體改性三聚體改性UPR反響示意圖反響示意圖 在交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)中

24、，在交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)中，柔性鏈段提供柔順性，柔性鏈段提供柔順性，提高了改性提高了改性UPR的韌性和斷裂伸長率的韌性和斷裂伸長率；六元氮雜環(huán)六元氮雜環(huán)和和多官能團(tuán)為體系提供了強(qiáng)多官能團(tuán)為體系提供了強(qiáng)度、剛性和耐熱性度、剛性和耐熱性。 因此，改性后的因此，改性后的UPR具有很高的強(qiáng)度、具有很高的強(qiáng)度、剛度和韌性。剛度和韌性。HDI三聚體改性體系高強(qiáng)高韌原因三聚體改性體系高強(qiáng)高韌原因3動(dòng)態(tài)熱機(jī)械性能分析動(dòng)態(tài)熱機(jī)械性能分析0204060801001201400.00.10.20.30.40.50.60.70.80.9 tanDTemperature(C)78.0C 0204060801001201400.00

25、.10.20.30.40.50.60.7 tanDTemperature/ C101.0C 5% 7.5% 10%-500501001500.00.10.20.30.40.598.0C tanDTemperature/ C 10% 20% 30% 固化物僅出現(xiàn)一個(gè)力學(xué)損耗峰，這說明改性固化物僅出現(xiàn)一個(gè)力學(xué)損耗峰，這說明改性UPR固化產(chǎn)物具有良好的相固化產(chǎn)物具有良好的相容性；容性； 另外，異氰酸酯的參加可以較大幅度提高樹脂的耐熱性。另外，異氰酸酯的參加可以較大幅度提高樹脂的耐熱性。 abcd圖圖a：端羥基：端羥基UPR；圖；圖b：TDI改性；圖改性；圖c：MDI改性；圖改性；圖d：HDI改性改性

26、0204060801001201400.00.10.20.30.40.50.60.7 tanDTemperature/ C104.0C 5% 10% 15%改性前改性前TDI改性改性MDI改性改性HDI三聚體改三聚體改性性4不同異氰酸酯改性端羥基不同異氰酸酯改性端羥基UPR的力學(xué)性能與耐熱性比照的力學(xué)性能與耐熱性比照改性前改性前TDI改性改性MDI改性改性HDI三聚體改三聚體改性性力學(xué)性能比照力學(xué)性能比照 耐熱性耐熱性Tg比照比照 結(jié)果說明，結(jié)果說明，HDI三聚體改性端羥基三聚體改性端羥基UPR體系具有最正確綜合性能。體系具有最正確綜合性能。1靜態(tài)力學(xué)性能靜態(tài)力學(xué)性能 純純UPRTDI 改性改

27、性液化液化MDI改性改性HDI三聚體三聚體改性改性 VE191UPR彎曲強(qiáng)度彎曲強(qiáng)度（MPa）331480382425375389彎曲模量彎曲模量（GPa）15.416.419.415.818.512.3純純UPRTDI改性改性液化液化MDI改性改性HDI三聚體三聚體改性改性 VE191UPR拉伸強(qiáng)度拉伸強(qiáng)度（MPa）328365352398325250拉伸模量拉伸模量（GPa）16.417.918.416.617.87.85斷裂伸長斷裂伸長率（率（%）2.092.662.373.011.982.95GF增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料彎曲性能比較增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料彎曲性能比較 GF增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料拉伸性

28、能比較增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料拉伸性能比較 五、五、 UP-PU體系復(fù)合材料的力學(xué)性能體系復(fù)合材料的力學(xué)性能 2動(dòng)態(tài)疲勞性能動(dòng)態(tài)疲勞性能復(fù)合材料經(jīng)過疲勞試驗(yàn)后的剩余模量復(fù)合材料經(jīng)過疲勞試驗(yàn)后的剩余模量GPa 樹脂基體樹脂基體0次次5萬次萬次10萬次萬次15萬次萬次20萬次萬次HDI三聚體改性三聚體改性UPR15.915.615.515.214.8TDI改性改性UPR16.616.115.915.615.23201乙烯基樹脂乙烯基樹脂18.517.217.117.016.8191-UPR12.311.711.110.810.305101520024681012141618 Modulus loss r

29、ate(%)Vibration times(10000) HDI modify UPR TDI modify UPR 3201-VE 191-UPR HDI三聚體改性三聚體改性UPR復(fù)合材料，經(jīng)復(fù)合材料，經(jīng)20萬次疲勞振動(dòng)后，剩余模量的損失率僅萬次疲勞振動(dòng)后，剩余模量的損失率僅為為7.14%，處于疲勞破壞范圍之外，遠(yuǎn)低于普通，處于疲勞破壞范圍之外，遠(yuǎn)低于普通UPR復(fù)合材料的復(fù)合材料的16.4%。說明。說明異氰酸酯改性端羥基異氰酸酯改性端羥基UPR體系復(fù)合材料具有很高的界面結(jié)合強(qiáng)度。體系復(fù)合材料具有很高的界面結(jié)合強(qiáng)度。玻纖增強(qiáng)不同樹脂基復(fù)合材料彎曲疲勞試樣玻纖增強(qiáng)不同樹脂基復(fù)合材料彎曲疲勞試樣圖

30、圖a：普通：普通191-UPR復(fù)合材料；圖復(fù)合材料；圖b：3201VE復(fù)合材料；復(fù)合材料；圖圖c：HDI三聚體改性三聚體改性UPR復(fù)合材料；圖復(fù)合材料；圖d：TDI改性改性UPR復(fù)合材料復(fù)合材料 1原位聚合聚氨酯改性的原位聚合聚氨酯改性的UPR體系對(duì)玻璃纖維具有很高的填充比和體系對(duì)玻璃纖維具有很高的填充比和優(yōu)良的浸潤性。特別是優(yōu)良的浸潤性。特別是HDI三聚體改性的三聚體改性的UPR，用其制備復(fù)合材料的彎曲，用其制備復(fù)合材料的彎曲強(qiáng)度、拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長率分別為強(qiáng)度、拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長率分別為425MPa、398 MPa、3.01%，較普通，較普通不飽和聚酯樹脂不飽和聚酯樹脂191-UPR基復(fù)合

31、材料大幅提高，也優(yōu)于基復(fù)合材料大幅提高，也優(yōu)于3201乙烯基酯乙烯基酯樹脂基復(fù)合材料的性能；樹脂基復(fù)合材料的性能； 2改性樹脂對(duì)玻璃纖維具有優(yōu)良的粘接性能，其復(fù)合材料具有很高改性樹脂對(duì)玻璃纖維具有優(yōu)良的粘接性能，其復(fù)合材料具有很高的界面結(jié)合強(qiáng)度。經(jīng)的界面結(jié)合強(qiáng)度。經(jīng)20萬次彎曲疲勞振動(dòng)后，萬次彎曲疲勞振動(dòng)后， HDI三聚體改性的三聚體改性的UPR復(fù)合復(fù)合材料模量的損失率僅為材料模量的損失率僅為7.14%，遠(yuǎn)低于，遠(yuǎn)低于191-UPR復(fù)合材料的復(fù)合材料的16.4%。3結(jié)論結(jié)論UP-PU樹脂體系及其復(fù)合材料根本性能樹脂體系及其復(fù)合材料根本性能1、樹脂澆鑄體性能測試項(xiàng)目測試項(xiàng)目典型配方典型配方1典型

32、配方典型配方2測試方法測試方法粘度粘度(25，mPas)302GB/T 7193.1-87拉伸強(qiáng)度拉伸強(qiáng)度(MPa)83.271.3GB/T 2568-1995拉伸模量拉伸模量(GPa)4.312.75GB/T 2568-1995斷裂伸長率斷裂伸長率(%)5.207.69GB/T 2568-1995彎曲強(qiáng)度彎曲強(qiáng)度(MPa)105101GB/T 2570-1995彎曲模量彎曲模量(GPa)2.982.32GB/T 2570-1995熱變形溫度熱變形溫度()77.869.6GB/T 1634-2004沖擊韌性沖擊韌性(KJ/m2)19.022.1GB/T 2571-19952、玻璃鋼板材性能測試

33、項(xiàng)目測試項(xiàng)目典型配方典型配方1（手糊）（手糊）典型配方典型配方2（真空）（真空）測試方法測試方法拉伸強(qiáng)度拉伸強(qiáng)度(MPa)398460GB 1447-83拉伸模量拉伸模量(GPa)16.619.4GB 1447-83斷裂伸長率斷裂伸長率(%)3.012.45GB 1447-83彎曲強(qiáng)度彎曲強(qiáng)度(MPa)425417GB 1449-83彎曲模量彎曲模量(GPa)15.817.3GB 1449-83h8fR(2gSYNCG7imw*(RBB(2+3vp3PG%#OJ!LeQwHs4X$zYcOLhOh6xGN-N2gB7f4!$mqjiCo!r5b!w62yLV9ZerKdh2NTxCS&

34、WeZD6gSw6wmwKMmoCNE*HnIv#8t-3WBrJx9YWiuBT4ZXSuI7M69GgYe5h-#7*FhbDKKTj7fmbDh1M)N$+n9I1CtZ67IM3B#m)$zCi!IOoNiHzQ3jo1y*HQBixpNhVaweYGLkUsVT6)JIavQhnRlTG-akI4Kq+mtroz4c6&wwVBwUO#(QA0w7kH3u+uISqJi3Rnuitv4vkdsp%AEC8DtJpb8hNDF(j5YpPMx*+d!JGOh9ekCjPnTKd&B#UJu6TJp8lV%3owfovLYmJgjQ8A9fuVKGVl&Vmkag

35、VVAo3Bdm!ksq7!lLCa6s)#)Sg#8B9CPnyD)(uZsdRJkKer(Sz5kVhTHxloR*07LG$y4ouuKyLYMR#2LQDu1i-Bboggzb$tmmpQz*7sUbu&69r5r&8m8zEZAo(l1T2zuo$0WgCHAXAmcMVA5FgK)+rGgZl0plc&C9llDi*)Od4NhjxN)P)8OOrehtA7tsnuyLmlIHbUO51WCKnN0PWBCHV(jgS#E5#PJ*NdGOpUw2776-Vgyn3$&SdFu#j3FALmUi23#SozwLb81#PvKhFzO+vsnyaCZ1

36、ID1$7m8(-+Q-uONKIHUgTAY33UM7L*5dMbI8YXIU9%ZQcrN3gxnxNJtP-5gT+p1cuGElnd7dy3M8iWdIb(1b8RTJCOqRu*5Io0t9&LCVKn21yKSA$NMIlA0G16Fi$ketP!M$lWM02-3zzmafSxn4vhiizeG!l44&VuGtWofVGp$A6Ebq#HnMIhP6a#auBF-1ICvdE1%-DzpNAoCoKmIrUPX5OqnIg6mecM-wpEAhEWpu#OBNa!gjBA8uzMKdCcDI1F1kjUQZFW$5(bcKnFRrme41gm2YQ7(TY!cL

37、Rml7Ifz%Mt(&6N#&4#vQSSXb4nfxmEGqhV*hUL$gvfA%bwps9vGCUXNrWZhCel6PDv1-H9HH4r4ZaqA5Vy$64!vOjV*QIsl)b#wg)3gb5iLsfy6kqoaPfuen$S(NlV6(l)RXxJhLK)vVH6oE+ZpPc*hkc(m1#J62fuv30roIt(xbi+GhhSDp+gX%gY)XWXut(#6WdUej#lV!HGZ-(XZL(ScPtut(wW6qw9HT!EU)*lLTeAHAH3n3al#!&0lgyrficGoMeS!48Lih(!r)gQf3chq63ouUQmjc

38、wB1GSHvUY9Q*F!rSrnU5LUQxPq4V(W$BhAqLuT4qa4pySsS+z(bN4h-rf8zsGQM&s7oHVbmu+ksWj*7&$ar-nZotZ1CoXSPyY$1gQS-io15kudZjJd9O8HqKLJTlwwAZOjUyEiV4eXROA%UW$h6UkIEG5HsSSXThmhm85xUdoH#kQNEgtf3KdmCZ!Qecm6fGgxII&tgI-4*p5Z)lF(Ta8g(2(TGT%yREmUX(CWLbtR2pSSURp4Oz2X$J!feEYDE*JHfrSudFD6mG6*AfwmwI-Ysz8mIt5v*U

39、21bVcJ7WNP&(MD7IL4mq1uicsq$wXU9XtlNW%cY9f0BAT5e*3nCxI&dHv#ax5duKOquYMTqSA6kIZaSP(h6nlKDA)ohz797xVYnHelR8*kocB#9yMqaSGF6YSL#W+L5+h$PHg7X7UIovQlb0#n612!&M0k0m!6$LJO1nDb#4jtd4)l*AvL1HYzN4%tpe5T*WlQaPLA6TQdEYniNiQE&4b1l&NqP!VNTjt60IP3uHqAU+$j&G5b!kSBVWVz&ROHkdXui6mWAzyj7QwKxg

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41、aVgNr%4nwhwJf2nkmo0q3QKwt04w4o$Ye9nsKNDkfWRSOcoJE)I$LXbvO9ex4gnrmOh)p*Zs+7+Z4tvCo2yWXl)sV2TE#OFu$#OrvNon5h-PIwVr!y0rL&MTPY9+0(YNiUz%eK19QHClLuofV$iN(X7CFwX&(aQEEBl7IsUWjLpKx&SQr3VZWf0Z(IG-51lXc%H5TnUFOsgwhX2lZJ&Hx+PE!6fp%njk9cBi1UySRVtTd0#JCu9xhU0 xh$NWbD7Sa&ha3R+#cEkD%!K-KwaBpvB

42、sZKFt&%985xzsrT*pOxKxmCxJ-aJVqLbax%#ZzNEaWVwkru6d2j!cMhmRmK3OSNKq(A%QmKBIbY3kLQTB%RPJdw!6QMv%3hzz4)(1%LxM4rKVq8Jce*H6&bG-8USVOhdoxnQvg!c!OWc+AB)4&eAtsPr7kKeRu!4bwi+Cq&br&Zn+Yg73tdgF18OLz-IYm2Vmlx3ij-mFxf)rl2hBv*#QAoG&CHiRPbM6hMKz96AUaMyBHyAMOWgbYznFxe08R8w)$0H9q6utE8b93XQoCUZ

43、IgE$o&U0RvesF%He89nW(AylnZm#PGmg!1dd0(7CdmesGz!K1Qqt$S9rXlc$)ds9Xj0kjnl$Cm8oWIzhW+-f&mH2WblwYNgLf8#IpZ$gSs4BdKfgC)giIhIefBEib%jXhhCBjeRtrE!)zG)-ivIPhI8Ei9uSuVwoAm5ArHOL&qbvPHGKHzW7KgZ!(vYA&5dzk(Sz*#4lo+1em9w2Lso%mU%KLP!sA+-WHn#hjE7%Oyx)r$OY#Z6+w)-#e*r)PU1)Uy)2ftSrLRYj3IsNNgH1VLJsf)n)

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45、6tNkUSdwV8yAE3h#QZmEl&DGVPSZvYSFtvlDHhe40i2*vSL&nLNe)TrGoH)HTU%#ua547mPdHCZbOX3cgAa4BLq4Rp8c6Ss8Wz763bu$w*%9HyOgXNw55iQZVOwQc(uCsO2!V2n)c)Fe7xBAJ7c3*6O1hGaZSKf3Ey&1)g&s6T7sbMiL90kyL+QjLGLVy6J31#uPXx5L+qO(UQ&xQ*pN0TFqh3lMd%vJ*ls2wYv2qWcfQyhW)x6ZJ&-0gFloF7kxNUcir57nOdF0Qa0A2LIgysXCEVC87TNK%T-AqC&CBvg)Ay!pgfi(mYmDC%0AlFE0%vqxBmHeZox+NpRYJpg-a0OK