摘要
随着我国轨道交通事业的快速发展，对动车车体用材料提出了更高的要求，胶粘剂作为车体相关部位粘接工艺中的重要组成部分，在动车实际运行过程中会受到温度、湿度、盐雾、光照等因素的影响，从而影响其力学性能和有效使用时间。本论文从实际应用出发，制备动车车体用硅烷改性聚氨酯胶粘剂，并研究了其与市场用聚氨酯胶粘剂的老化规律。主要研究内容如下： 制备硅烷改性聚氨酯胶粘剂，考察了硅烷偶联剂含量、R值、聚醚二元醇分子量对其性能的影响。结果表明，随着硅烷含量的增加，预聚体粘度先减小后增大，胶粘剂的表干时间减小，吸水率先减小后增大，拉伸强度和邵A硬度增大，断裂伸长率减小；随着R值的增大，预聚体粘度减小，胶粘剂的表干时间减小，吸水率先减小后增大，拉伸强度和邵A硬度增大，断裂伸长率减小；随着聚醚二元醇分子量的增大，预聚体粘度增大，胶粘剂的表干时间先减小后增大，吸水率减小，拉伸强度和邵A硬度减小，断裂伸长率增大。最终分析得出，当硅烷含量为3%、R值为1.3、聚醚二元醇分子量为1000时，所制备的胶粘剂综合性能最佳，其拉伸强度为7.66MPa，断裂伸长率为520%。 对两种胶粘剂在经过不同老化条件后进行力学性能测试。结果表明，随着老化时间的增加，拉伸强度是减小的；在高温（T）条件下，不同的湿度（RH）对拉伸强度影响显著；在低湿度（RH）条件下，不同的温度（T）对拉伸强度影响不显著；在高湿度（RH）条件下，不同的温度（T）对拉伸强度影响显著。 用两种胶粘剂分别制作两种不同的粘接试件，在经过不同老化条件后对其进行剪切强度测试，分析可得对剪切强度影响最显著的因素是温度和湿度，从而建立了广义艾林模型模拟胶粘剂有效使用时间。结果表明，对于制备的硅烷改性聚氨酯胶粘剂，模拟的车窗玻璃粘接有效使用时间约为16年，模拟的机车车灯粘接有效使用时间约为42年；对于市场用聚氨酯胶粘剂，模拟的车窗玻璃粘接有效使用时间约为11年，模拟的机车车灯粘接有效使用时间约为39年。
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