(1) 材料
甲苯,二正丁胺,Na2CO3(無水),甲基橙,酚酞,乙酸酐,甲醇,T-31,乙醇(無水),HCl,溴甲酚氯,吡啶,濃硫酸,KOH,丙酮,均為試劑級;異氨酸酯(TDI),聚醚多元醇N210、N330,用前脫水;環(huán)氧樹脂E-51、E-20、4A分子篩,工業(yè)品;測試材料45#鋼片,鋁合金片,PVC防水材料。
(2) 實驗
將聚醚多元醇放入帶有攪拌器及溫度計的三口瓶中,加熱至60℃后,加入計算量的TDI,在反應溫度下反應2h,放置一晝夜,分析預聚體中NCO含量;再將環(huán)氧樹脂放入加一三口瓶中,加定量的預聚體,反應2h后分析NCO含量。
(3)主要影響因素
①聚醚用量對聚氨脂改性環(huán)氧樹脂的影響,對N204、N210、N220比較可知,N210分子量適中,伸長率和拉伸強度都較大,以N210為基礎研究,隨NCO/OH摩爾比增加,膠黏劑對材料的粘接剪切強度先下降再增到最大值后又下降,在NCO/OH摩爾比為0.8:1處剪切強度最大。當NCO與OH基量幾乎相等時,聚合物中羥基全部反就完畢,分子間作用力下降,互穿網(wǎng)絡結構消失,可使粘接強度下降。
②聚醚種類影響,聚醚分子量減小,聚氨酯的粘接強度增加,用N210和N204復配也能使粘接強度增加,隨N210/N204摩爾比減少剪切強度增加。因為用較短鏈的聚醚時,制得的膠粘分子間作用力加強,交聯(lián)密度高,內(nèi)聚強度高,粘接強度高,N210;N204=0.8:1時粘接強度比純210型聚氨酯環(huán)氧膠黏劑提高9%。
加入三官能度的N330(PPT)可以提高膠黏劑的交聯(lián)度,增加膠黏劑的硬度和強度。而過量的交聯(lián)又可能破壞膠層的內(nèi)聚強度,使機械性能下降。當N210:N201:N330摩爾比為1.5:1:0.1時鋼片粘接強度增加4%、鋁合金片增加7%。而當摩爾比為1.5:1:0.2時,兩者的粘接強度都有一定的下降。
③環(huán)氧樹脂的影響,用E-20部分取代E-51制備改性膠時,粘接基材都呈內(nèi)聚破壞,表明有較好的粘接性能。但黏度較大,常溫下為固體,需加熱使用,知宜特殊條件,用T-31作固化劑時,隨T-31用量增加,剪切強度先增大到極值后迅速下降。因為固化劑為小分子物質(zhì),會影響膠層連續(xù)性,使內(nèi)聚強度下降。所以固化劑用量要控制在一定范圍內(nèi),用量為20%時,粘接強度最大。
④膠黏劑的耐水性,把粘接后的鋼片試樣泡水7d和在沸水中煮1h,剪切強度變化不很大。原因是聚醚多元醇的耐水性較好,聚合物中兩種組分部分交聯(lián),又部分互穿,尤其是(N210+N204+N330)體系由于N330的加入,膠黏劑的耐水性更高。
⑤膠黏劑的剝離性能,聚醚(N210:N204:=0.8:1)型聚氨酯-環(huán)氧樹脂膠黏劑NCO:OH=0.8:1性能最好。此時聚醚鏈長短比例合適,分子鏈極性大,交聯(lián)密度高,內(nèi)聚強度高,所以它對金屬和柔性材料的粘接強度最高。
⑥室瘟固化時間的影響,涂膠后1d內(nèi),粘接強度上升,24h內(nèi)達到最大值的90%,粘鋼片固化時間為48h。
⑦必能比較,同樣條件下環(huán)氧繹脂膠的剪切強度8.8MPa、聚氨酯的剪切強度9MPa,聚氨酚-環(huán)氧膠黏劑的剪切強度最大達到15.8MPa。聚氨酯膠的伸長率最大,環(huán)氧樹脂膠黏劑無法測量,聚氨酯-環(huán)氧樹化膠黏劑顯示出一定的剝離強度和伸長率,表明它具有聚氨酯的柔韌性,使環(huán)氧樹脂的脆性降低,達到了增韌環(huán)氧樹脂的目的。 環(huán)氧樹脂 - mcguy.net -(責任編輯:admin) |