以聚四氢呋喃二醇为软段,4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯和1,4-丁二醇为硬段,合成密封件用大型浇注聚氨酯弹性体(CPU)。研究了异氰酸酯指数、原料温度、模具温度及分段浇注间隔时间对分段浇注聚氨酯密封件物性和接口质量的影响。结果表明:CPU分段浇注最佳工艺为异氰酸酯指数1.06,预聚体温度100℃,模具温度100℃,分段浇注间隔时间20 min,得到的聚氨酯密封件性能较好,接口性能良好。

以聚醚三醇EP-330NG、聚醚二醇DL-1000D和甲苯二异氰酸酯(TDI)为主要原料制备预聚体(A组分),水、填料及其他助剂为B组分,制备了低模量双组分聚氨酯密封胶。考察了预聚体中EP-330NG和DL-1000D的摩尔比值、预聚体的NCO含量、B组分中水的用量对聚氨酯密封胶性能的影响。结果表明:当EP-330NG和DL-1000D的摩尔比值为2.5、预聚体NCO质量分数为5.7%、B组分含水量为8%时,密封胶的表干时间为2.7 h,拉伸强度为1.13 MPa,断裂伸长率为957%,拉伸模量为0.29 MPa;密封胶体内部结构致密、气孔少,符合JC/T 976—2005的要求。

以混炼型聚氨酯弹性体生胶(MPU)为原料,制备了密封用聚氨酯混炼胶材料。研究了硫化温度、炭黑添加量、过氧化二异丙苯(DCP)添加量及二硫化钼(MoS2)添加量对聚氨酯混炼胶硫化特性和物理机械性能的影响,同时对比了MoS2改性前后密封件的摩擦特性。结果表明:当100份生胶中添加70份炭黑、2.5份DCP及7.5份MoS2,硫化温度165℃时,MPU材料摩擦系数为0.299,阿克隆磨耗为0.22 cm3/1.61 km,具有较好的摩擦磨损性能均衡性。通过台架模拟实验,显示添加MoS2能有效降低MPU材料密封件在使用过程中的摩擦阻力。

采用聚四氢呋喃二醇、4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯和1,4-丁二醇为原料,以不同扩链系数(f值)制备了3种浇注型聚氨酯弹性体(CPU)作为密封件材料。研究了f值对CPU力学性能、耐热老化性能、耐润滑脂性能、耐酸性能、摩擦磨损性能和压缩永久变形率的影响。结果表明:f值为0.95时,CPU的断裂伸长率和撕裂强度最高;f值为0.93时,CPU的拉伸强度最高,耐热老化性能好,对美孚460WT润滑脂和pH为3的稀盐酸耐受性较好,阿克隆磨耗、摩擦系数及压缩永久变形率均最低。

通过对固化后的聚氨酯密封胶在紫外线、热、湿热、水和户外自然老化后的拉伸性能和表面老化性能考察,研究了聚醚多元醇、增塑剂、填料、抗老化稳定剂等因素对汽车外嵌缝用聚氨酯密封胶耐老化性能的影响。结果表明,光老化是产生“流黑水”现象的主要外在因素,并且密封胶固化物本体的耐老化性能与表面耐老化性能不一致,原料和助剂对耐老化性能有影响。