耐水性聚脲绝缘涂料的制备与性能研究

作     者：罗学禹 

作者单位：哈尔滨理工大学 

学位级别：硕士

导师姓名：刘立柱

授予年度：2018年

学科分类：081702[工学-化学工艺] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 

主      题：聚脲树脂 耐水性 固化速度 击穿场强 拉伸强度 

摘      要：聚脲涂料是新型的环保涂料,广泛应用于各种材料防护领域。相比于其他材料,聚脲具有无溶剂、自固化、优异的耐水性能、耐化学腐蚀性能、高的拉伸强度,耐老化性能等。针对绝缘涂料都具有耐水性和耐腐蚀性能差的问题,将聚脲防水涂料与现有的绝缘涂料复合使用,能够有效的提高整个绝缘结构的耐水性和绝缘性能。本文采用马来酸二乙酯对端氨基聚醚和扩链剂进行改性,得到改性端氨基聚醚和扩链剂,以HDI三聚体为聚脲的A组份,改性端氨基聚醚和扩链剂为聚脲的R组份,制备不同的聚脲涂膜。并对聚脲涂膜的耐水性、击穿场强、力学性能进行了测试,探讨了扩链剂的种类、用量和扩链剂的改性对聚脲性能的影响,以及不同的端氨基聚醚的复配对聚脲性能的影响。研究结果表明:使用马来酸二乙酯对端氨基聚醚和扩链剂进行改性,能够降低其与异氰酸酯的反应速度,延长其凝胶时间。对聚脲涂膜的耐水性测试研究,结果显示以不同端氨基聚醚和扩链剂制备的聚脲涂膜都具有良好的耐水性。通过对聚脲性能的测试和分析发现,随着扩链剂摩尔分数的增加,聚脲的体积电阻率、邵氏硬度、拉伸强度都逐渐增加,击穿场强则表现为先增加而后降低的变化趋势,断裂伸长率则逐渐降低;相比E100,以E300为扩链剂制备的聚脲涂膜,具有更高的体积电阻率、击穿场强、邵氏硬度、拉伸强度;相比E300,改性后E300制备的聚脲涂膜,具有相对更低的固化速度,并且击穿场强得到明显的提高,但却使聚脲的力学性能有所下降;并且相同扩链剂制备的聚脲涂膜,以改性ED600为端氨基聚醚,具有更高的绝缘性能、拉伸强度和硬度;对不同端氨基聚醚的复配研究发现,提高改性ED600的比例,能够有效提高聚脲的综合性能。