臺灣博碩士論文加值系統

　　市場泛用的熱塑性聚氨酯 (多為 TDI 及 MDI 型之 TPU ，而此類TPU 彈性體一旦溫度超過 90 ℃，會導致許多優異性能的下降，甚至材質 的 裂化，如此也就 限制 TPU 的應用，故本研究使用新穎性的異氰酸酯 (PPDI 及1,5 NDI) 合成 TPU，並利用射出成型製成試片，再探討其物性與熱性質的差異；藉由脂肪族生物基異氰酸酯 (Bio PDI)、石油基異氰酸酯 (及芳香族異氰酸酯(及多種不同多元醇與擴鏈劑合成 TPU，並透過溶劑加工製成聚氨酯膠粘劑，分析不同原料與配比對物性、粘著性及熱性質的差異性。
　　研究結果發現：預聚體法可使分子鏈排列較整齊，因此機械性質較半預聚體法佳；灌注試片不經過粉碎加工，所以物性測試優於垂直方向的拉膜及射出成型的試片；酯類多元醇合成的 TPU 較醚類多元醇合成的TPU 更具物性及耐油性；醚類多元醇合成的TPU 則較酯類 多元醇合成的 TPU 更具有耐水解特性；藉由 DMA及TGA 的分析，可知 PPDI 及1,5 NDI 所合成的 TPU，物性及熱性質皆優於 MMDI所合成的TPU。PDI及MMDI型之膠粘劑則有優良的耐寒特性；橡膠基材處理後使用MMDI型膠粘劑並添加硬化劑，可將橡膠基材裁破。

　　Polyurethane has excellent performance and is therefore widely used in various industries but when condition temperature is exceeds 90℃, it would be degraded and limit the PU elastomer’s application, even causing material cracking. This study used novel isocyanate　monomers (PPDI and 1,5-NDI) to synthesize TPU by reaction injection molding (RIM) and explore the variations between mechanical properties and thermal properties. Finally, Synthesising solvent-based polyurethane adhesives with different isocyanate monomers (aliphatic bio-based PDI, petroleum-based HDI, aromatic MMDI), various polyols and chain extenders, then compared the rheological properties and adhesion characteristics.
　　The results showed that mechanical properties of the prepolymer method were better than the semi-prepolymer method; To compare the mechanical properties, Polyester type TPU revealed better physical and oil resistance properties；polyether type TPU had better hydrolysis resistance properties. The TPU which were prepared by PPDI and 1,5-NDI evidenced excellent heat resistance and outstanding tensile strength. The PDI and MMDI type Polyurethane adhesives showed excellent freezing resistance, MMDI type Polyurethane adhesive could cause the substrates destruction by adding curing agent.

摘要I
ABSTRACT III
致謝V
目錄VI
表目錄IX
圖目錄XI
第一章前言1
第二章文獻回顧3
2-1聚氨酯緒論3
2-2熱塑性聚氨酯彈性體的配方組成7
2-3熱塑性聚氨酯其結構組成與性能的關係14
2-4熱塑性聚氨酯膠粘劑27
第三章 實驗內容與方法38
3-1實驗藥品38
3-2實驗儀器42
3-3實驗流程43
3-4聚氨酯彈性體的製備45
3-5聚氨酯膠粘劑的製備49
3-6測試方法50
3-7實驗配方56
第四章結果與討論60
4-1 TPU不同製程及加工方法對機械性能及熱性質的特性分析61
4-1.1分析不同TPU合成製程的特性探討61
4-1.2合成不同R值之TPU所產生不同的物性測試63
4-1.3 探討TPU的不同加工方法對物性的差異性67
4-2不同多元醇與擴鏈劑原料合成TPU的特性比較69
4-2.1聚酯及聚醚多元醇合成TPU的特性分析69
4-2.2芳香族及脂肪族擴鏈劑合成TPU的特性探討72
4-2.3不同原料合成TPU的耐水解及耐油裂解測試74
4-3 PPDI、1,5-NDI及MMDI合成TPU的特性探討77
4-3.1探討不同異氰酸酯合成TPU之機械性質的差異性77
4-3.2藉由DMA及TGA分析不同異氰酸酯合成TPU的差異性78
4-4 不同原料合成聚氨酯膠黏劑的特性探討80
4-4.1不同原料及配比合成HDI型聚氨酯膠粘劑的特性探討 80
4-4.2藉由粘著測試探討表面處理與未處理的差異性84
4-4.3透過水接觸角探討H-14、P-1及M-1聚氨酯膠粘劑的濕潤程度87
4-4.4藉由粘著測試探討未添加硬化劑與添加硬化劑的差異性88
第五章結論90
第六章文獻參考92

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