紫外辐照下透明聚氨酯胶片老化机理

针对高端夹层玻璃的老化问题,选用荧光紫外灯,对其主要粘结材料——透明聚氨酯胶片分别进行0/200/300/500 h的照射,借助紫外/可见光分光光度计、傅里叶红外光谱仪、扫描电镜等设备,研究照射过程中材料颜色、结构、微观形貌的变化。扫描电镜显示照射时间延长到500 h,材料表面出现龟裂。实验发现胶片的老化起始于硬段及软段部位与N,O相连的α位置的碳原子,在紫外光及氧气的联合作用下产生氢过氧化物;该过氧化合物一部分继续氧化成CO,一部分通过β分裂,使C—N,C—O键断裂,致使材料龟裂。

聚氨酯胶片在湿热环境下的性能

参考GJB150.9规定的湿热环境,测试聚氨酯、聚乙烯醇缩丁醛两类胶片制作的夹层玻璃样品在不同湿热老化时间下的光学性能变化,随后将湿热后的样品在室温环境中长期放置,考察光学性能的恢复情况。进一步将两类胶片直接浸入60±1℃水中,浸泡8h、16h、48h、78h,并将吸水饱和的样品进行烘干处理,采用FTIR、减法光谱等方法研究胶片在水作用下的结构变化.试验发现:两类夹层玻璃的光学性能有明显变化,如湿热老化30天后,聚氨酯夹层玻璃的透光度降低2.2%,雾度增加11.6%;室温放置后聚氨酯夹层玻璃样品的雾度值不能恢复到湿热试验前的数据,而PVB夹层玻璃样品可以恢复。减法光谱结果表明:聚氨酯胶片与水可形成一种缔合结构。

透明聚氨酯胶片的成型与应用研究

研究透明聚氨酯(PUR)浇铸料的合成,并用三种不同的方法成型出PUR胶片,对胶片的外观质量、光学性能及力学性能进行了比较。结果表明,离心浇铸法制出的胶片综合性能最好。进一步研究了离心浇铸法的各影响因素。将PUR胶片用于制造防弹玻璃,并全面测试了光学性能和防弹性能。

航空透明聚氨酯胶片动态力学性能实验研究

对夹层玻璃中聚氨酯胶片的动态力学性能进行系统研究,可以为飞机和高铁风挡玻璃抗冲击性能的设计提供可靠的材料数据和模型。利用温度控制的Hopkinson拉、压杆试验装置和微型材料试验机（MTS5587）对聚氨酯胶片在-40~50℃温度范围、0.001~6 500s^-1应变率范围内的力学行为进行了系统研究。结果表明：航空透明聚氨酯的力学性能具有明显的温度敏感性和应变率敏感性,随着应变率提高或温度降低,聚氨酯胶片的流动应力和割线模量也相应增加,表现出明显的应变率和温度效应,同时两者可能有一定的等效性。温度从-20℃下降到-40℃时,应力-应变曲线变化显著,表现出向玻璃态转变的特性。在0℃以上的温度时,同应变率下,动态拉伸应力-应变曲线的应力值要低于动态压缩曲线的应力值。而在温度低于0℃时,在同应变率下,动态拉伸应力-应变曲线的应力值则高于动态压缩曲线的应力值。

聚氨酯胶片与有机玻璃界面粘结强度的研究

在异质的透明材料复合过程中,针对聚氨酯胶片(PU)与定向有机玻璃(D-PMMA)界面粘结强度低的问题,该论文拟以一定溶剂溶解聚氨酯胶片,并在其溶液中引发丙烯酸同系物的聚合反应,形成一种类似互穿网络的热力学相容体系,以该体系改善界面的粘接强度。研究结果表明:在聚氨酯胶片的N,N-二甲基甲酰胺(DMP)溶液中,引发甲基丙烯酸(MA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸丁酯(BMA)的聚合,可以配置出界面处理剂;该处理剂与两基材接触角的平均值在30°以下,可以明显改善界面的粘接强度。论文讨论了处理剂与聚氨酯胶片及定向有机玻璃的作用机理。

胶片厚度对聚氨酯夹层玻璃强度研究

聚氨酯胶片夹层玻璃是安全玻璃的一种新产品,通过高压釜中完成胶片与玻璃的热压层合,工艺条件是1.2MPa,120℃,研究胶片厚度与粘结强度的关系。试验表明,聚氨酯胶片/玻璃间,随着胶片厚度的增加,粘结强度逐渐的下降,并且下降速率逐渐的减小。通过对试验数据曲线拟合,获得胶片厚度与粘结强度的关系曲线,确定胶片/玻璃界面的理论粘结强度为26.97 MPa,实际粘结强度小于理论值的原因是由于胶片在正拉试验中发生形变,强度值是正拉应力与剪切应力共同作用的结果。

有机层合玻璃界面黏接性能研究

为研究有机层合玻璃界面黏接性能,测试了中间层胶片聚氨酯(TPU)、聚乙烯缩醇丁醛(PVB)与有机玻璃(PMMA)、聚碳酸酯(PC)之间在不同载荷方式(90°剥离、拉伸、剪切)及不同环境温度(-30~70℃)下的黏接强度,并通过测定材料的表面自由能阐述了黏接机理。结果表明:TPU与PC之间黏接强度较高,TPU、PVB胶片与PMMA之间黏接强度均较低,PVB与PC之间由于塑化剂迁移至黏接界面几乎无黏接强度;测试环境温度由低到高,黏接强度逐渐降低,但在低温下可能由于热膨胀系数差异以及胶层硬化易导致黏接失效;90°剥离以及拉伸这两种载荷方式对黏接界面的缺陷敏感性较高,而剪切作用主要考察胶层本身的强度,对黏接界面缺陷不敏感。