聚氨酯基單組份密封膠粘劑固化行為、性能評(píng)價(jià)體系及泡沫材料的制備研究.pdf

1、聚氨酯(PU)是分子主鏈上含有重復(fù)氨基甲酸酯鏈段(-NHCOO-)的一類聚合物。聚氨酯由于具有優(yōu)良的彈性，耐低溫性，耐磨性和對(duì)基材的良好粘附性等特點(diǎn)，以及其原料品種多樣化，配方調(diào)整的自由度大，廣泛應(yīng)用于泡沫塑料，彈性體，涂料，膠粘劑等領(lǐng)域。
　　 本文分別對(duì)單組份聚氨酯密封膠粘劑固化行為分析、力學(xué)性能和粘接性能進(jìn)行研究，并建立完整的評(píng)價(jià)系統(tǒng)，在研究過程中發(fā)現(xiàn)了聚氨酯預(yù)聚物與無機(jī)硅酸鹽反應(yīng)制備新型泡沫塑料的新體系。論文主要工作如下

2、：
　　 采用多種分析手段對(duì)單組份聚氨酯密封膠粘劑(PU)和硅烷改性聚氨酯膠粘劑(SPU)的進(jìn)行了結(jié)構(gòu)表征、各種溫度和濕度條件下的固化行為、貯存穩(wěn)定性、粘接性能、力學(xué)性能和耐化學(xué)試劑性能等對(duì)比研究。結(jié)果表明：PU和SPU在FTIR譜圖的2265cm-1和1485cm-1有異氰酸酯(NCO)和Si-CH3吸收峰的明顯差別，表明端基結(jié)構(gòu)不同；具有PU結(jié)構(gòu)的Sikaflex-256、Sikaflex-265、SikaTack-Driv

3、e、SikaTack-Ultrafast和具有SPU結(jié)構(gòu)的Sikaflex-555在固化溫度分別23℃，30℃，35℃和40℃(相對(duì)濕度為95％)時(shí)，五種膠粘劑表干時(shí)間分別從20min、29min、11min、12min和13min減小到7min、8min、4min、4min和4min，固化速率分別從5.22mm/24h、5.34mm/24h、5.62mm/24h、5.60mm/24h和5.44mm/24h增大到6.32mm/24h、7

4、.78mm/24h、＞10.00mm/24h、＞10.00mm/24h和7.27mm/24h；當(dāng)相對(duì)濕度分別為50％，65％，80％和95％時(shí)(固化溫度為23℃)，五種膠粘劑的表干時(shí)間分別從43min、48min、15min、12min和24min減小到20min、29min、7min、9min和13min，固化速率分別從3.98mm/24h、4.00mm/24h、3.82mm/24h、4.06mm/24h和4.08mm/24h增到大5

5、.22mm/24h、5.34mm/24h、5.62mm/24h、5.60mm/24h和5.44mm/24h，表明二者具有類似的固化行為；膠粘劑在室溫貯存的12個(gè)月內(nèi)，表干時(shí)間和固化速度基本保持不變，說明五種聚氨酯膠粘劑具有良好的貯存穩(wěn)定性；非標(biāo)準(zhǔn)溫度和濕度條件下膠粘劑的固化行為研究結(jié)果表明，當(dāng)冬季(低溫、高濕度)的固化速率較慢，而在夏季(高溫、低濕度)固化速率較快;具有PU結(jié)構(gòu)特征的Sikaflex-256，Sikaflex-265，S

6、ikaTack-Drive和SikaTack-Ultrafast四種聚氨酯膠粘劑的拉伸強(qiáng)度，撕裂強(qiáng)度分別為8.2MPa、6.8MPa、9.3MPa、6.6MPa和19N/mm、20N/mm、19N/mm、19N/mm均優(yōu)于Sikaflex-555的拉伸強(qiáng)度和撕裂強(qiáng)度(5.8 MPa和13N/mm)在標(biāo)準(zhǔn)條件下和北京氣候條件下，隨著固化時(shí)間的延長，PU和SPU拉伸強(qiáng)度和撕裂強(qiáng)度先迅速增大，最后基本保持不變；斷裂伸長率先迅速減小，最后基本保

7、持不變；PU密封膠粘劑只與經(jīng)清洗劑和活化劑處理的基材表面具有良好的粘接性能，膠粘劑與被活化的玻璃、鍍鋅鋼板和鋼板三種基材的180°剝離強(qiáng)度從大到小依次是：活化玻璃＞活化鍍鋅鋼板＞活化鋼板，而SPU(Sikaflex-555)與未處理和處理的基材表面均有良好的粘接性能。
　　 用同樣的評(píng)價(jià)體系對(duì)國內(nèi)外同類產(chǎn)品進(jìn)行研究，結(jié)果顯示在Sika系列的膠粘劑在固含量、表干時(shí)間、固化速率和力學(xué)性能均優(yōu)于同類其他產(chǎn)品。
　　 發(fā)現(xiàn)了聚氨