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)良而被廣泛地應用于民用、體育、航天、軍事等領域，成為不可缺少的重要材料之一。為了進一步提高聚氨酯膠黏劑的力學性能和耐熱性，拓寬其應用領域，需要對其進行改性研究。
　　 通過對-NCO、聚酯多元醇、增黏樹脂的單因素試驗，采用力學性能測試的方法考察了各因素及其用量對熱熔膠各項性能的影響規(guī)律進行了詳細的探討。研究結(jié)果表明:(1)隨著-NCO％質(zhì)量分數(shù)的增大，膠黏劑的粘接強度逐漸提高，黏度逐漸降低。當其

2、加入為2.5％時，膠黏劑有較高的粘接強度，較短的開放時間。(2)不同多元醇對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)強度適中，開放時間較短。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間不斷減小，而初粘強度、終粘強度先增加后減小。其中PHA-4000所

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

4、法將納米SiO2和TiO2粒子復合到聚氨酯膠黏劑基體中，制得納米改性聚氨酯膠黏劑。通過力學性能實驗、紅外分析、熱分析、掃描電鏡等測試分別對產(chǎn)品的力學性能、結(jié)構(gòu)、熱穩(wěn)定性以及納米粒子分散情況進行了討論。
　　 納米SiO2改性聚氨酯膠黏劑的力學性能實驗結(jié)果表明:納米SiO2顆粒表面的-OH與PU預聚物中的-NCO基團的進行原位聚合反應，形成了SiO2/PU膠黏劑;改性膠黏劑的初粘強度和終粘強度先增加后減小，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，會導致納米SiO2顆粒的團聚程度增大。納米TiO2改性聚氨酯膠黏劑的實驗結(jié)果表明:納米TiO2表面與聚氨酯膠黏劑基體發(fā)生了反應;隨著納米

6、TiO2加入量的增加，TiO2/PU的粘結(jié)強度先增加后減小，開放時間明顯增加，而膠黏劑的黏度逐漸減小。當納米TiO2的添加量為0.8％，其綜合性能較好，膠黏劑的初粘強度、終粘強度相比未改性膠黏劑分別增加了31％，62％;當納米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，會導致納米TiO2顆粒的分散性逐漸變差，