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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、水性聚氨酯以及有機硅樹脂的基礎上,將針對不同的樹脂應用合成的情況,分析其對膠黏劑性能的影響。

              林曉波(漢高粘合劑有限公司515065)

              關鍵詞:環氧樹脂;水性聚氨酯;有機硅樹脂;膠黏劑;性能;

              膠黏劑是通過界面粘附以及內聚作用,將不同材料之間連接

              在一起的天然的或合成的、有機或無機的物質。而膠黏劑的基本成分是粘結物,其主要成分是樹脂、橡膠類以及高分子化合物。本文將不同的樹脂作為研究對象,通過環氧樹脂、水性聚氨酯以及有機硅樹脂之間的差異,分析其對膠黏劑性能的影響。以下是簡要的分析:

              一、環氧樹脂對膠黏劑的性能影響的研究

              環氧樹脂膠黏劑主要成分是環氧樹脂,就分子角度而言,環氧樹脂的結構中含有若干個的環氧環,通過膠黏劑合成反應,其自身交聯網狀結構能與固化劑充分作用,并改變膠黏劑的性能。要知道,環氧基的不飽和基團,因氧原子的電負性,并考慮到氧原子自身孤對電子的作用,其電子云密度較高,能接受親電基團的進攻[1]。單一的環氧樹脂在固化狀態下韌度較低,抗沖擊能力較弱,在應用上較為困難。以下是環氧樹脂對膠黏劑性能的分析:

              1.環氧樹脂作為膠黏劑的主體之一,它對膠黏劑的強度影響較大,以下是通過撕裂強度實驗分析其抗拉程度的內容:

            不同樹脂對膠黏劑性能影響的分析與思考

              在其成分用量不變的情況下,單獨將環氧樹脂作為研究對象,通過數據可分析,隨著環氧樹脂量的改變,其抗拉強度逐漸減弱。可見環氧樹脂的用量改變將影響到環氧樹脂膠黏劑的性能。

              2.隨著環氧樹脂量的改變,環氧不飽和基也會改變,并影響其與固化劑的相互作用。以下是其簡要分析:

            不同樹脂對膠黏劑性能影響的分析與思考

              按照數據分析,因環氧樹脂的添加量增大,與固化劑結合的時間相對較長,反應程度較低,而黏合度則偏低。

              3.在實驗過程中,通過溫度的變化,研究環氧樹脂中對膠黏劑的性能影響。隨著溫度的增加,環氧樹脂膠黏劑的韌性和粘度逐漸降低,此時環氧樹脂分子之間的氫鍵斷裂,粘度將會降低,當溫度達到75℃以上時,膠黏劑就會失效。

              二、水性聚氨酯對膠黏劑的性能影響的研究

              水性聚氨酯膠黏劑是通過在聚氨酯分子主鏈或側鏈中引入親水基團,并以水作為分散劑的膠黏劑。在實際的過程中,通過聚氨酯的分析,能夠知道其對膠黏劑的影響。以下是簡要分析:

              1.將水性聚氨酯乳液均勻平鋪在表面皿中,在室溫下干燥,以下是相應聚氨酯添加量以及干燥時間的分析:

            不同樹脂對膠黏劑性能影響的分析與思考

              隨著聚氨酯含量逐漸增加,羧基和氨基之間作用力將會逐漸增強,乳化粒徑也逐漸增大,分散能力則相對減弱,通過激光粒度儀可觀察,在聚氨酯含量按照比例增加的基礎上,沉淀時間逐漸縮短,證明隨著聚氨酯的濃度增加,其有效粒徑增加,親水性減弱,干燥的時間縮短,并引致膠黏劑沉淀速率加快,沉淀時間相對縮短。

              2.水性聚氨酯自身的氨基甲酸酯基團對聚氨酯性質影響較大,通過羧基以及氨基的的作用,分子相互間的交聯力將增強,與水分子結合度將會減弱,分子團聚能力將會加強,水溶性乳化將會減弱,而均一性亦會較差,因此,其黏合度也會降低。

              3.就分子的角度而言,聚氨酯內部含有兩個或兩個以上的氨基甲酸酯基團,其結構單元為-[-O-CONH-]n-,通過水性聚氨酯的增加量,我們可以觀察到膠黏劑的顏色變化,以下是簡要的分析:

            不同樹脂對膠黏劑性能影響的分析與思考

              按以上的數據分析,隨著聚氨酯含量的增加,其分子鏈中的氨基甲酸酯基含量增加,彼此之間通過不飽和鍵交聯,相互間的作用力增強,乳化能力相對減弱,乳化粒子增大,折光率較低,膠黏劑的透明度將會逐漸下降,顏色變化逐漸加深。

              三、有機硅樹脂對膠黏劑的性能影響的研究

              有機硅膠黏劑能耐高低溫,有著較好的絕緣性能,可以較好地與膠黏接面結合,并提高其粘接強度,以下是其有機硅樹脂對膠黏劑性能影響的分析:

            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,可通過設定溫度下的含量不同的有機硅樹脂對膠黏劑耐熱性的影響分析,以下是簡要分析:

              通過以上數據分析,它的熱失重率將會降低,原因在于其網狀交聯點多,交聯密度大,耐熱程度較高。因此,控制適當含量的有機硅,能夠適當增加其耐熱性能,并增強其穩定性。

              2.通過測定不同含量的有機硅樹脂對膠黏劑的影響,我們能夠知道,隨著有機硅樹脂量的增加,膠黏劑內部的網狀結構更為復雜,彼此之間的銜接點增多,交聯作用力也隨之增強,因此引致有機硅樹脂的活性增強,粘性也相應增強。

              3.通過不同含量的有機硅樹脂測定,判斷其對膠黏劑的導電性能的影響。以下是簡要分析:

            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:

              [1]BrydsonJA.Plasticsmaterials[M].Butterworth-Heinemann.1995:722-755.

              [2]陳平,劉勝平,王德中。環氧樹脂及其應用[M].北京:化學工業出版社。2011:42.

              [3]張寶華,葉俊丹,陳斌等。固化溫度對環氧樹脂固化物性能的影響[J].塑料工業。2009,37(9):64-66.

              [4]陳建福,李曉,張衛英,蔡錦香。水性聚氨酯的合成與改性研究[J].化工科技。2009,17(1):56-59.

              [5]陳建榮,田文玉,楊敏麗。水性聚氨酯膠黏劑的制備與發展概況[J].河北工業科技。2010,27(1):66-68.


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