新型复合板材用聚氨酯胶粘剂的研究

    概述

    新型复合板材是近几年发展起来的新型建筑材料，用于高档建筑的内外墙装饰，美观豪华、格调高雅，成为流行的上等建筑装饰板材。而铝-塑复合板材用胶粘剂，要求特殊的性能指标，高的粘合强度，耐候性好，无论在干燥严寒的北方，还是在炎热潮湿的南方，复合板材均不会开裂变脆。而且能适应大规模工业涂布，可在常温条件下固化，将性能截然不同的金属箔和塑料板紧紧粘合在一起。这些要求，是其它类型胶粘剂所不能达到的。而聚氨酯胶粘剂，具有较好的弹性和粘接力，在零下30℃也不会变脆，且原料易得，价格合宜，适合做为铝-塑复合板用胶粘剂

    1实验部分

    1.1主要原料

    ＰＰＧ1000工业品;ＰＥＧ400工业品;ＴＤＩ工业品;溶剂工业品;固化剂含有胺基的芳香化合物自制。

    1.2合成方法

    (1)Ａ组分的制备在装有搅拌器、冷凝器、温度计的四口瓶中，加入计量好的ＴＤＩ，在不断搅拌下，加入经过脱水的聚醚多元醇，升温70～90℃，保持4～5ｈ，反应完成后降温用溶剂调节固含量。过滤出料，即为Ａ组分。

    (2)Ｂ组分制备在装有搅拌器、冷凝器、温度计的四口瓶中，加入经预先干燥、提纯的溶剂，在不断搅拌下，加入自制的固化剂，升温40～50℃，待固化剂全部溶解后，冷却至室温。过滤包装，即为Ｂ组分。

    (3)两组分单独包装，在使用前将按一定质量比混合在一起，经充分搅匀，方可使用，现用现配，不可将配好的料液存放，以防止固化交联。

    1.3使用性能

    项目指标配比(质量)1∶038-05;涂布方式滚涂(刷涂);涂布量/ｋｇ•ｍ-204～05;涂布温度/℃常温;熟化温度/℃;熟化时间/ｈ24;熟化压力0007～0008ＭＰａ;剥离强度Ｎ/25ｃｍ>80

    2结果与讨论

    2.1原料配比

    Ａ组分是由聚醚多元醇(-ＯＨ)和含有异氰酸基团(-ＮＣＯ)的ＴＤＩ反应而成，其中聚醚多元醇是ＰＰＧ和ＰＥＧ的混合物，因为两组分的相对分子质量不同，加入部分ＰＥＧ以便调整ＰＰＧ分子的规整性，增加交联密度，形成不规则的网状结构，增加粘合力，其用量为ＰＰＧ/ＰＥＧ以1∶01～025(质量比)，量大则胶膜发脆、粘结强度下降、且成本高。

    聚醚多元醇(-ＯＨ)和异氰酸酯(-ＮＣＯ)两官能团之比，直接影响产品性能和粘合强度，若(-ＯＨ)>(-ＮＣＯ)，则反应过程消耗了全部(-ＮＣＯ)基团，过量(-ＯＨ)基团不具有反应活性，不能同Ｂ组分形成三维网状结构，也就不能产生较强的粘合力。若使聚醚两端含有(-ＮＣＯ)活性基团，则两官能团之比(-ＯＨ)/(-ＮＣＯ)至少为1∶2，若以此为例，反应产物的相对分子质量高，粘度大(如图1)，在复合板材上涂布不均匀，影响粘结强度，Ｔ-剥离强度小于(80Ｎ/25ｍｍ)，若2<(-ＯＨ)/(-ＮＣＯ)<25，产品相对分子质量低，粘度小，能达到较强的粘结力，其Ｔ-剥离强度大于(80Ｎ/25ｍｍ)。但(-ＮＣＯ)不能过量太多，因产品中含过量的游离(-ＮＣＯ)，会造成环境污染，增加成本，且不能显著地提高粘合性能。综合考虑，使Ａ组分具有足够的反应活性，产生较好的粘结力，本实验认为(-ＯＨ)/(-ＮＣＯ)为1∶202～205范围较为合宜。

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