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不同樹脂對膠黏劑性能影響的分析與思考

中國環氧樹脂網
2014-08-08
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  本文在研究環氧樹脂(zhi)(zhi)、水性(xing)聚氨(an)酯以及有機硅(gui)樹脂(zhi)(zhi)的基(ji)礎(chu)上,將針對不同(tong)的樹脂(zhi)(zhi)應用合成的情況,分(fen)析其對膠黏劑性(xing)能的影響(xiang)。

  林曉波(漢高粘合(he)劑有限(xian)公司515065)

  關(guan)鍵詞:環氧樹(shu)脂;水(shui)性聚氨(an)酯;有機硅樹(shu)脂;膠(jiao)黏劑;性能;

  膠黏劑是(shi)通過(guo)界面粘附以及(ji)內聚作用,將不同材料(liao)之間連(lian)接

  在一起(qi)的(de)(de)(de)(de)天然(ran)的(de)(de)(de)(de)或合成的(de)(de)(de)(de)、有機或無機的(de)(de)(de)(de)物(wu)(wu)質(zhi)。而(er)膠(jiao)(jiao)黏劑的(de)(de)(de)(de)基本成分(fen)是(shi)粘結物(wu)(wu),其(qi)主要成分(fen)是(shi)樹脂(zhi)(zhi)、橡膠(jiao)(jiao)類以及(ji)高(gao)分(fen)子化合物(wu)(wu)。本文(wen)將不同(tong)的(de)(de)(de)(de)樹脂(zhi)(zhi)作為研(yan)究(jiu)對象(xiang),通過環氧樹脂(zhi)(zhi)、水性聚氨酯以及(ji)有機硅樹脂(zhi)(zhi)之(zhi)間的(de)(de)(de)(de)差異(yi),分(fen)析其(qi)對膠(jiao)(jiao)黏劑性能的(de)(de)(de)(de)影響。以下是(shi)簡要的(de)(de)(de)(de)分(fen)析:

  一、環氧樹脂對膠黏(nian)劑(ji)的(de)性能影響的(de)研(yan)究

  環(huan)(huan)氧樹脂膠(jiao)黏(nian)劑主要成分(fen)是環(huan)(huan)氧樹脂,就分(fen)子(zi)角度(du)(du)而言,環(huan)(huan)氧樹脂的結(jie)構中(zhong)含(han)有(you)若干個(ge)的環(huan)(huan)氧環(huan)(huan),通過膠(jiao)黏(nian)劑合成反應,其自(zi)身交聯(lian)網(wang)狀(zhuang)(zhuang)結(jie)構能與(yu)固(gu)(gu)化(hua)劑充分(fen)作用(yong),并(bing)(bing)改(gai)變膠(jiao)黏(nian)劑的性(xing)能。要知道,環(huan)(huan)氧基的不飽和基團,因(yin)氧原(yuan)子(zi)的電負性(xing),并(bing)(bing)考慮到氧原(yuan)子(zi)自(zi)身孤對(dui)電子(zi)的作用(yong),其電子(zi)云密(mi)度(du)(du)較(jiao)(jiao)高,能接受親電基團的進攻(gong)[1]。單一的環(huan)(huan)氧樹脂在固(gu)(gu)化(hua)狀(zhuang)(zhuang)態下(xia)韌度(du)(du)較(jiao)(jiao)低,抗沖擊能力較(jiao)(jiao)弱,在應用(yong)上較(jiao)(jiao)為困難。以下(xia)是環(huan)(huan)氧樹脂對(dui)膠(jiao)黏(nian)劑性(xing)能的分(fen)析:

  1.環氧樹脂(zhi)作為膠(jiao)黏劑的(de)(de)主體之一(yi),它對膠(jiao)黏劑的(de)(de)強度(du)影響較大,以下是(shi)通過撕裂強度(du)實驗分析其抗拉程度(du)的(de)(de)內容:

不同樹脂對膠黏劑性能影響的分析與思考

  在其成(cheng)分用量(liang)不變的(de)情(qing)況下,單獨(du)將環(huan)氧樹(shu)脂作為研究(jiu)對象,通(tong)過數(shu)據(ju)可分析,隨(sui)著(zhu)環(huan)氧樹(shu)脂量(liang)的(de)改變,其抗拉強度逐漸減弱。可見環(huan)氧樹(shu)脂的(de)用量(liang)改變將影(ying)響到(dao)環(huan)氧樹(shu)脂膠(jiao)黏劑的(de)性能。

  2.隨著環(huan)氧(yang)樹(shu)脂量(liang)的(de)改變,環(huan)氧(yang)不飽和基也會改變,并影響其與(yu)固化劑(ji)的(de)相互(hu)作用。以(yi)下是其簡要分析:

不同樹脂對膠黏劑性能影響的分析與思考

  按照(zhao)數據分析,因(yin)環氧樹(shu)脂(zhi)的添加量(liang)增大,與固化劑結合的時間相對較長(chang),反應(ying)程度較低,而(er)黏合度則(ze)偏低。

  3.在實(shi)驗(yan)過程中(zhong),通過溫(wen)(wen)度的(de)(de)變化,研究環氧(yang)(yang)樹(shu)脂(zhi)(zhi)中(zhong)對膠黏(nian)劑的(de)(de)性能影響。隨著溫(wen)(wen)度的(de)(de)增(zeng)加,環氧(yang)(yang)樹(shu)脂(zhi)(zhi)膠黏(nian)劑的(de)(de)韌(ren)性和粘度逐漸降低(di),此時環氧(yang)(yang)樹(shu)脂(zhi)(zhi)分子之間的(de)(de)氫鍵斷裂,粘度將會(hui)降低(di),當溫(wen)(wen)度達到75℃以(yi)上(shang)時,膠黏(nian)劑就會(hui)失效。

  二、水性聚氨酯對(dui)膠黏(nian)劑的性能影響(xiang)的研究(jiu)

  水性聚氨酯(zhi)膠(jiao)黏(nian)劑是通過(guo)在(zai)聚氨酯(zhi)分(fen)子主鏈或側鏈中(zhong)(zhong)引入親水基團,并以水作為(wei)分(fen)散(san)劑的膠(jiao)黏(nian)劑。在(zai)實際的過(guo)程中(zhong)(zhong),通過(guo)聚氨酯(zhi)的分(fen)析,能夠知道其(qi)對膠(jiao)黏(nian)劑的影響。以下(xia)是簡要分(fen)析:

  1.將(jiang)水性聚氨酯乳液均勻平鋪(pu)在(zai)表(biao)面皿中,在(zai)室溫下干燥(zao),以下是相應聚氨酯添加(jia)量以及干燥(zao)時間的分析:

不同樹脂對膠黏劑性能影響的分析與思考

  隨著(zhu)聚氨(an)酯含(han)量逐漸(jian)增(zeng)(zeng)加(jia)(jia)(jia),羧基和(he)氨(an)基之間(jian)作用力將會逐漸(jian)增(zeng)(zeng)強(qiang),乳(ru)化粒徑也(ye)逐漸(jian)增(zeng)(zeng)大,分散能(neng)力則相(xiang)對(dui)(dui)減弱,通過(guo)激光粒度儀可觀察(cha),在聚氨(an)酯含(han)量按照比(bi)例增(zeng)(zeng)加(jia)(jia)(jia)的(de)基礎上,沉淀時(shi)間(jian)逐漸(jian)縮短(duan),證明隨著(zhu)聚氨(an)酯的(de)濃度增(zeng)(zeng)加(jia)(jia)(jia),其有(you)效(xiao)粒徑增(zeng)(zeng)加(jia)(jia)(jia),親水性減弱,干燥(zao)的(de)時(shi)間(jian)縮短(duan),并引(yin)致膠黏劑(ji)沉淀速率加(jia)(jia)(jia)快,沉淀時(shi)間(jian)相(xiang)對(dui)(dui)縮短(duan)。

  2.水(shui)性(xing)聚氨(an)酯自身的(de)氨(an)基甲酸酯基團對聚氨(an)酯性(xing)質影(ying)響較大,通過(guo)羧基以(yi)及氨(an)基的(de)的(de)作(zuo)用(yong),分(fen)(fen)子(zi)相互(hu)間的(de)交聯(lian)力將(jiang)(jiang)增強(qiang),與水(shui)分(fen)(fen)子(zi)結合度(du)將(jiang)(jiang)會(hui)減弱(ruo),分(fen)(fen)子(zi)團聚能力將(jiang)(jiang)會(hui)加強(qiang),水(shui)溶性(xing)乳(ru)化將(jiang)(jiang)會(hui)減弱(ruo),而均一性(xing)亦會(hui)較差,因此,其黏(nian)合度(du)也(ye)會(hui)降低。

  3.就分子的(de)角(jiao)度而(er)言,聚(ju)氨(an)酯(zhi)內(nei)部含有兩(liang)個或(huo)兩(liang)個以上的(de)氨(an)基(ji)(ji)甲(jia)酸酯(zhi)基(ji)(ji)團,其結(jie)構單元為-[-O-CONH-]n-,通過水性聚(ju)氨(an)酯(zhi)的(de)增(zeng)加量,我(wo)們(men)可以觀察(cha)到(dao)膠黏(nian)劑(ji)的(de)顏色(se)變化,以下是簡要的(de)分析:

不同樹脂對膠黏劑性能影響的分析與思考

  按(an)以上(shang)的數據分(fen)析,隨(sui)著聚氨酯(zhi)含量(liang)的增(zeng)(zeng)加,其分(fen)子鏈中的氨基(ji)甲酸(suan)酯(zhi)基(ji)含量(liang)增(zeng)(zeng)加,彼此之間通過不飽和(he)鍵交聯(lian),相互間的作(zuo)用力增(zeng)(zeng)強(qiang),乳(ru)化能力相對減弱(ruo),乳(ru)化粒子增(zeng)(zeng)大,折(zhe)光率較(jiao)低,膠黏劑的透明度(du)將會逐(zhu)漸(jian)下降,顏色變(bian)化逐(zhu)漸(jian)加深。

  三、有機(ji)硅樹脂對膠(jiao)黏劑的性能影(ying)響的研究

  有(you)機硅(gui)膠(jiao)黏(nian)劑能(neng)(neng)耐高(gao)(gao)低溫,有(you)著較好的絕(jue)緣(yuan)性能(neng)(neng),可以較好地與膠(jiao)黏(nian)接面結(jie)合(he),并提高(gao)(gao)其(qi)粘(zhan)接強度,以下是其(qi)有(you)機硅(gui)樹脂對膠(jiao)黏(nian)劑性能(neng)(neng)影(ying)響的分析:

不同樹脂對膠黏劑性能影響的分析與思考

  1.通過熱重測定(ding),可通過設定(ding)溫度下的(de)含量不同的(de)有機硅樹脂對膠黏劑耐熱性的(de)影響(xiang)分(fen)析(xi),以下是簡要分(fen)析(xi):

  通過以上數據分析(xi),它的(de)熱(re)(re)失重率(lv)將會(hui)降(jiang)低,原(yuan)因在于其網狀交聯點多,交聯密度(du)大,耐(nai)熱(re)(re)程度(du)較高。因此,控制適當含(han)量的(de)有(you)機硅(gui),能夠適當增加(jia)其耐(nai)熱(re)(re)性能,并(bing)增強(qiang)其穩定(ding)性。

  2.通過測(ce)定不同含量的(de)有機硅樹脂對膠黏劑的(de)影響,我們能夠知道,隨著有機硅樹脂量的(de)增加,膠黏劑內部的(de)網狀結構更為復雜(za),彼此之間的(de)銜接(jie)點(dian)增多,交聯作用力也(ye)隨之增強,因此引致(zhi)有機硅樹脂的(de)活性增強,粘性也(ye)相應(ying)增強。

  3.通過不同含量(liang)的有機硅(gui)樹脂測定,判斷其對膠(jiao)黏劑的導(dao)電性能的影響(xiang)。以下是簡(jian)要(yao)分(fen)析:

不同樹脂對膠黏劑性能影響的分析與思考
  按照以上數據分析,在相同的電動勢的基礎上,其通過的電流逐漸減少,幾乎為零,證明其導電性差,絕緣性能較強。

  參考文獻(xian):

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