單組份濕固化聚氨酯膠黏劑的合成、改性及性能研究.pdf

1、聚氨酯膠黏劑(PU)由于綜合性能優(yōu)良而被廣泛地應(yīng)用于民用、體育、航天、軍事等領(lǐng)域，成為不可缺少的重要材料之一。為了進(jìn)一步提高聚氨酯膠黏劑的力學(xué)性能和耐熱性，拓寬其應(yīng)用領(lǐng)域，需要對(duì)其進(jìn)行改性研究。
　　 通過對(duì)-NCO、聚酯多元醇、增黏樹脂的單因素試驗(yàn)，采用力學(xué)性能測試的方法考察了各因素及其用量對(duì)熱熔膠各項(xiàng)性能的影響規(guī)律進(jìn)行了詳細(xì)的探討。研究結(jié)果表明:(1)隨著-NCO％質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增大，膠黏劑的粘接強(qiáng)度逐漸提高，黏度逐漸降低。當(dāng)其

2、加入為2.5％時(shí)，膠黏劑有較高的粘接強(qiáng)度，較短的開放時(shí)間。(2)不同多元醇對(duì)聚氨酯膠黏劑的性能影響較大，其中由聚酯型多元醇PBA-3000制備得到的聚氨酯膠黏劑的粘結(jié)性能較好，但開放時(shí)間較長;而由聚酯型多元醇PHA-4000制備得到的聚氨酯膠黏劑的粘結(jié)強(qiáng)度適中，開放時(shí)間較短。混合多元醇的研究結(jié)果表明:隨著PHA-4000、PBA-3000配比的增加，制備的膠黏劑的開放時(shí)間不斷減小，而初粘強(qiáng)度、終粘強(qiáng)度先增加后減小。其中PHA-4000所

3、占的比例越大，所制備的膠黏劑的力學(xué)性能越好。當(dāng)PHA-4000與PBA-3000的摩爾比為6∶4時(shí)，制備的膠黏劑的粘結(jié)性能較好，其初粘強(qiáng)度，終粘強(qiáng)度分別達(dá)到2.02MPa，3.54MPa。(3)采用TPU改性的PU膠黏劑，開放時(shí)間隨其含量的增加先減少后增加，初粘強(qiáng)度和終粘強(qiáng)度隨其含量的增加先增加后減小。當(dāng)其添加量為20％時(shí)，粘結(jié)強(qiáng)度最好，分別達(dá)到1.98MPa，3.62MPa。
　　 同時(shí)，在超聲波與機(jī)械攪拌共同作用下，通過共混

4、法將納米SiO2和TiO2粒子復(fù)合到聚氨酯膠黏劑基體中，制得納米改性聚氨酯膠黏劑。通過力學(xué)性能實(shí)驗(yàn)、紅外分析、熱分析、掃描電鏡等測試分別對(duì)產(chǎn)品的力學(xué)性能、結(jié)構(gòu)、熱穩(wěn)定性以及納米粒子分散情況進(jìn)行了討論。
　　 納米SiO2改性聚氨酯膠黏劑的力學(xué)性能實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:納米SiO2顆粒表面的-OH與PU預(yù)聚物中的-NCO基團(tuán)的進(jìn)行原位聚合反應(yīng)，形成了SiO2/PU膠黏劑;改性膠黏劑的初粘強(qiáng)度和終粘強(qiáng)度先增加后減小，最大值出現(xiàn)在1.2％納米

5、SiO2粒子處，分別增加了117％和108％;與純聚氨酯膠黏劑相比，用1.2％的納米SiO2制備的聚氨酯膠黏劑的熔融溫度和分解溫度分別提高了2.67℃和2.92℃;掃描電鏡結(jié)果顯示:當(dāng)納米SiO2的添加量小于1.2％，其在聚氨酯膠黏劑基體中的分散性較好，納米SiO2粒子在PU基體中的含量高于1.2％后，會(huì)導(dǎo)致納米SiO2顆粒的團(tuán)聚程度增大。納米TiO2改性聚氨酯膠黏劑的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:納米TiO2表面與聚氨酯膠黏劑基體發(fā)生了反應(yīng);隨著納米

6、TiO2加入量的增加，TiO2/PU的粘結(jié)強(qiáng)度先增加后減小，開放時(shí)間明顯增加，而膠黏劑的黏度逐漸減小。當(dāng)納米TiO2的添加量為0.8％，其綜合性能較好，膠黏劑的初粘強(qiáng)度、終粘強(qiáng)度相比未改性膠黏劑分別增加了31％，62％;當(dāng)納米TiO2的添加量為0.8％，納米TiO2改性聚氨酯膠黏劑的熔融溫度和分解溫度較純PU膠黏劑分別提高了2.34℃，2.51℃;納米TiO2粒子在PU基體中的含量高于1.0％后，會(huì)導(dǎo)致納米TiO2顆粒的分散性逐漸變差，