環(huán)氧樹脂網(wǎng)(www.ytfilter.com)最新報(bào)道[此消息來源于網(wǎng)絡(luò)]。

殷錦捷 周華利 薛晨 陳作君

(遼寧工程技術(shù)大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院,阜新123000)

摘要：通過單因素實(shí)驗(yàn)和正交實(shí)驗(yàn),以膠粘劑對(duì)基材(丁苯橡膠-丁苯橡膠)的剪切強(qiáng)度為依據(jù),確定了用氨基(文章來源環(huán)球聚氨酯網(wǎng))硅油和環(huán)氧樹脂改性聚氨酯膠粘劑時(shí),制備聚氨酯預(yù)聚體的單體甲苯二異氰酸酯(TDI)和聚醚二元醇(DL2000)的恰當(dāng)配比,氨基硅油和環(huán)氧樹脂的恰當(dāng)添加量,以及恰當(dāng)?shù)姆磻?yīng)時(shí)間和反應(yīng)溫度。通過熱分析技術(shù)(TG-DSC),對(duì)比分析了未改性膠粘劑和二元改性膠粘劑的熱性能;最后對(duì)比檢測(cè)了未改性膠粘劑和二元改性膠粘劑對(duì)不同基材的剪切強(qiáng)度以及自身的各種性能。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:二元改性聚氨酯膠粘劑對(duì)各種基材具有較高的粘接強(qiáng)度,其自身具有良好的附著力、較低的吸水率、較好的熱穩(wěn)定性和耐酸堿性能。

關(guān)鍵詞：聚氨酯膠粘劑,有機(jī)硅,環(huán)氧樹脂,二元改性

目前,國(guó)內(nèi)外還沒有關(guān)于聚氨酯膠粘劑二元和多元改性方面的具體研究和報(bào)道。聚氨酯膠粘劑是指在分子鏈中含有氨基甲酸酯基團(tuán)(-NHCOO-)或異氰酸酯基(-NCO)的膠粘劑[1]。其具有膠膜堅(jiān)韌,耐沖擊,撓曲性好,剝離強(qiáng)度高,有很好的耐超低溫性,耐油和耐磨性等特點(diǎn)[2],但聚氨酯耐高溫、耐老化性能欠佳[3]。有機(jī)硅主鏈?zhǔn)且粭lSi-O-Si鍵交替組成的穩(wěn)定骨架,具有極好的耐高低溫性能,優(yōu)良的電絕緣性和化學(xué)穩(wěn)定性、憎水防潮性[4],其不足之處是機(jī)械強(qiáng)度和附著力較低[5]。環(huán)氧樹脂分子結(jié)構(gòu)中含有獨(dú)特的環(huán)氧基,以及羥基、醚鍵等活性基團(tuán)和極性基團(tuán),因而具有優(yōu)良的物理力學(xué)性能、機(jī)械性能、電絕緣性能、耐化學(xué)藥品性能和粘接性能[6-7]?，F(xiàn)用有機(jī)硅和環(huán)氧樹脂對(duì)聚氨酯膠粘劑進(jìn)行二元改性,旨在獲得粘接強(qiáng)度高、附著力大、吸水率低、熱穩(wěn)定性能好、耐酸堿腐蝕的膠粘劑。

1實(shí)驗(yàn)部分

1·1主要原料

甲苯二異氰酸酯(TDI),武漢市北化學(xué)試劑廠;聚醚二元醇(DL2000),山東藍(lán)星東大化工有限責(zé)任公司;氨基硅油,山東大易化工有限公司;環(huán)氧樹脂(E-44),沈陽試劑二廠;1,4-丁二醇(BDO),沈陽鑫旺科技有限公司;三羥甲基丙烷,國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司;二月桂酸二丁基錫,天津市瑞金特化學(xué)品有限公司;季戊四醇,沈陽吉萬化工貿(mào)易有限公司。

1.2主要儀器與設(shè)備

數(shù)顯恒溫水浴鍋,HH-4型,常州國(guó)華電器廠;熱重測(cè)試儀,STA449C型,德國(guó)耐馳公司;剪切拉伸試驗(yàn)機(jī),XLD-1KN型,承德試驗(yàn)機(jī)有限責(zé)任公司。

1·3膠粘劑的制備

先將一定量的DL2000在高溫下脫水,接著放入一定比例的TDI和催化劑,降溫?cái)嚢?獲得預(yù)聚體。按順序依次加入氨基硅油,環(huán)氧樹脂,擴(kuò)鏈劑1,4-丁二醇,交聯(lián)劑三羥甲基丙烷和阻燃劑季戊四醇,控制溫度,不斷攪拌得到膠粘劑。

1.4性能檢測(cè)

剪切強(qiáng)度,參照GB/T7124-2008《膠粘劑拉伸剪切強(qiáng)度的測(cè)定》,選定基材為丁苯橡膠-丁苯橡膠。吸水率,參照GB/T1738-1979《絕緣漆漆膜吸水率測(cè)定法》標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行;附著力,測(cè)試方法參照GB/T9286-1998《色漆和清漆漆膜的劃格試驗(yàn)》標(biāo)準(zhǔn);TG-DSC測(cè)試,采用德國(guó)耐馳公司生產(chǎn)的STA449C熱重測(cè)試儀進(jìn)行;貯存穩(wěn)定性,按照GB/T14074.9-1993《木材膠粘劑及其樹脂檢驗(yàn)方法-貯存穩(wěn)定性測(cè)定法》進(jìn)行測(cè)定;耐化學(xué)性,參照GB/T1763-1979《漆膜耐化學(xué)試劑性測(cè)定法》進(jìn)行。

表1 膠粘劑的基礎(chǔ)配方

2結(jié)果與討論

2·1n(NCO)/n(OH)比值(物質(zhì)的量比,下同)對(duì)膠粘劑剪切強(qiáng)度的影響

圖1為n(NCO)/n(OH)與剪切強(qiáng)度的關(guān)系。由圖1可知,膠粘劑對(duì)橡膠的剪切強(qiáng)度隨著n(NCO)/n(OH)比值的增大,呈先上升后下降的趨勢(shì)。這是由于在n(NCO)/n(OH)<1·5∶1時(shí),隨著異氰酸酯基的增加,它的高反應(yīng)活性可與基材表面接觸形成牢固的脲鍵,反應(yīng)后生成的氨酯基也漸漸的與基材表面的活性基團(tuán)形成氫鍵,促使粘接強(qiáng)度的提升;而在n(NCO)/n(OH)>1.5∶1時(shí),過量的異氰酸酯基會(huì)與氨基甲酸酯反應(yīng),這樣就破壞了膠粘劑與基材之間氫鍵的形成,致使剪切強(qiáng)度的下降。故n(NCO)/n(OH)=1·5∶1時(shí),膠粘劑與基材的接觸作用最好,其剪切強(qiáng)度達(dá)到最佳。

圖1 n(NCO)/n(OH)與剪切強(qiáng)度的關(guān)系

表2 水平因素表

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