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用聚氨酯胶粘剂,是以聚酯多元醇与异氰酸酯为原料合成的双组份聚氨酯胶粘剂,主要用于高中压树脂软管层间的粘接,以及聚氨酯、聚酯、尼龙、PVC等材料和它们之间的相互粘接,其特点是初粘性高、耐瞬时高温(210℃)、固化速度快以及粘接强度高。本文以自制的高分子量聚酯多元醇制备聚氨酯树脂,然后配制成聚氨酯胶粘剂,并且成功地用于橡塑复合软管层间的粘合。
聚酯多元醇的制备
将己二酸、1,4-丁二醇(摩尔比为1:1.18) 加入反应釜中,在氮气的保护下,加温脱水反应10小时,控制塔顶温度不超过102℃,并抽低真空3小时后抽高真空8小时,冷却后出料制得聚己二酸丁二醇酯白色固体,分子量为1800 ~3000,酸值低于0.5mgKOH/g以下。
聚氨酯树脂制备
将预先经脱水处理过的聚己二酸丁二醇酯称量后加入反应釜中,加热至60℃左右,然后加入熔化的MDI,迅速搅拌,反应温度控制在80~85℃,反应15-20分钟后,立即倒入喷涂聚四氟乙烯盘中于130℃熟化5小时,裁切成条后在塑料破碎机中破碎成颗粒,即制得浅黄色聚氨酯树脂胶粒。
胶粘剂制备
将制备的不同分子量聚氨酯树脂胶粒,加入按一定比例配置的甲乙酮与**的混合溶剂中,在连续搅拌的情况下,加热料温至60℃左右溶解后即得聚氨酯胶粘剂。
根据不同分子量比例及不同R指数配制的聚氨酯树脂胶粒制成的聚氨酯胶粘剂,加入白炭黑等助剂,配制成所需粘度的橡塑复合软管用聚氨酯胶粘剂。
异氰酸酯指数(R)对粘度的影响
在制备聚氨酯树脂胶粒的过程中,R指数的大小对其胶粘剂的粘度具有很大影响,按要求该聚氨酯胶树脂胶粒,应是含羟基的聚氯酯,其R指数应小于1,但如果R指数为0.95- 0.98则胶的粘度达不到所规定的要求,因为聚酯原料中水份及MDI纯度的影响很大。确定R指数为1,制得胶粘剂的粘度较为理想。
扩链剂对粘度的影响
在胶粒制造过程中,添加1,4 - 丁二醇 (BDO)扩链剂,其胶的粘度反而降低,将BDO脱水处理后,经多次试验胶的粘度也不理想,如提高BDO量制成类似于热塑性弹性体,在溶剂中很难溶解,因此不采用BDO扩链剂。
白炭黑对粘度的影响
在聚氨酯树脂胶粒溶解后的胶液中,添加 1.6-2.0%的气相白炭黑,胶的粘度可提高300〜400mPa・s,同时也可以提高聚氨酯胶的粘合强度。
聚酯分子量对胶性能的影响
不同分子量的聚酯配制成胶液,对其性能有很大影响,聚酯分子量越高其胶液粘度越大,但如聚酯分子量过高则对胶液的渗透性能及粘接性能不利,选用合格的聚酯分子量,对改善粘接强度是十分必要的。一般选用2000〜3000分子量的聚酯多元醇。
胶粘剂适用期试验:固化剂=100:7(重量份)配成胶液并搅拌均匀,于25℃x 8小时、24小时、32小 时,观察未发现凝胶,均达到适用期技术指标要求。
胶粘剂耐热试验:固化剂=100 : 7配制成的胶 液于室温固化2天后,在200X3烘箱内加热10 分钟,未发现气泡产生,失重率:
样品 |
失重率(200t x lOrnin) |
气泡 |
启制胶膜 |
0.56% |
无 |
Hi -Bon* 胶膜 |
0.5% |
无 |
粘接试验:将PU革和PVC革剪成2.5cm x 10cm试样条,在样条上涂刷二次按胶粘剂:固化剂= 100:7的比例配制的聚氨酯胶液,稍晾置后进行贴合,用电熨斗(80℃)熨2分钟,放置一周后测量剥离强度:
材 料 |
剥离强度(KN/m) |
备 注 |
聚氨酯革-聚氯乙烯革 |
3、7 |
基材破坏 |
聚氨酯革-聚氨酯革 |
4、1 |
基材破坏 |
橡塑复合软管粘接试验:酯胶液主要用于尼龙内在工厂试验中聚氨管与聚酯纤维增强层,以及聚氨酯层与纤维增 强层之间的粘接,其中挤出热塑性聚氨酯橡胶复合在管壁的外层。
软管型号 |
胶粘剂 使用部位 |
试验长度 (米) |
剥离强度(KN/m) |
||
1 |
2 |
3 |
|||
A100-6.4 |
PA-11* -PET** |
200 |
0.77 |
0.70 |
0.80 |
PET-TPE*** |
200 |
1.15 |
1.34 |
1.50 |
|
PA-11-PET |
200 |
0.77 |
0.70 |
0.80 |
|
R200- 19.0 |
PET-TPU |
200 |
1.15 |
1.34 |
1.50 |
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