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(jí);異氰酸酯(TDI),聚醚多元醇N210、N204、N330,用前脫水;環(huán)氧樹脂E-51、E-20、4A分子篩,工業(yè)品;測(cè)試材料鋼片,鋁合金片,PVC防水材料。聚醚多元醇放入帶有攪拌器及溫度計(jì)的三口瓶中,加熱至60℃后,加入計(jì)算量的TDI,在反應(yīng)溫度下反應(yīng)2h,放置一晝夜,分析預(yù)聚體中NCO含量;再將環(huán)氧樹脂放入另一三口瓶中,加定量的預(yù)聚體,反應(yīng)2h后分析NCO含量。
主要影響因素:聚醚用量對(duì)聚氨酯改性環(huán)氧樹脂的影響 對(duì)N204、N210、N220比較可知,N210分子量適中,生長率和拉伸強(qiáng)度都較大以N210為基礎(chǔ)研究。隨NCO/OH摩爾比增加,膠黏劑對(duì)材料的粘接剪切強(qiáng)度先下降再增到最大值后又下降,聚醚種類影響 聚醚分子量減小,聚氨酯的粘接強(qiáng)度增加,用N210和N204復(fù)配也能是粘接強(qiáng)度增加,隨N210和N204摩爾比作用力加強(qiáng),交聯(lián)密度高,內(nèi)聚強(qiáng)度高,粘接強(qiáng)度高,N210:N204-0.8:1時(shí)粘接強(qiáng)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(qiáng)度。而過量的交聯(lián)又可能破壞膠層的內(nèi)聚強(qiáng)度,是接卸性能下降。當(dāng)N210:N204:N330摩爾比為1.5:1:0.1時(shí)鋼片粘接強(qiáng)度增加4%、鋁合金片增加7%。而當(dāng)摩爾比為1.5:1:0.2時(shí),兩者的粘接強(qiáng)度都有一定程度下降。環(huán)氧樹脂的影響 用E-20 部分取代-51制備改性膠時(shí),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,適宜特殊條件。用T-31作固化劑時(shí),隨T-31用量增加,剪切強(qiáng)度先增大到極值后迅速下降。因?yàn)楣袒瘎樾》肿游镔|(zhì),會(huì)影響膠層的連續(xù)性,使內(nèi)聚強(qiáng)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(shí),粘接強(qiáng)度最大。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(qiáng)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。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(shí)聚醚鏈長短比例合適,分子鏈極性大,交聯(lián)密度高。室溫固化時(shí)間的影響 涂膠后1d內(nèi),粘接強(qiáng)度上升,24h內(nèi)達(dá)到最大值90%,粘鋼片固化時(shí)間為為48h。性能比較 同樣條件下環(huán)氧樹脂膠的剪切強(qiáng)度8.8MPa、聚氨酯的剪切強(qiáng)度9MPa,聚氨脂-環(huán)氧膠黏劑的剪切強(qiáng)度最大達(dá)到15.8MPa。聚氨酯膠的生長率最大,環(huán)氧樹脂膠黏劑無法測(cè)量,聚氨酯-環(huán)氧樹脂膠黏劑顯示出一定的剝離強(qiáng)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(dá)到了增韌環(huán)氧樹脂的目的。
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