樹脂(E-51);活性稀釋劑(669);異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)、二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI),Mn3000、羥值56mgKOH/g,使用前在80℃下真空干燥4h;聚酰胺固化劑(V140);二月桂酸二丁基錫。PU接枝改性環(huán)氧樹脂的制備 按最終PU預聚物中NCO為2.2%進行配方設計,子啊裝有攪拌器和溫度計的500ml三口燒瓶中,依次加入PCLD、IPDI和0.03%二月桂酸二丁基錫(占PCLD%)于80℃反應1.5h制備NCO封端的PU預聚物。然后再加入計量的環(huán)氧樹脂(E-51)和活性稀釋劑(669)混合物,在80℃下繼續(xù)反應直至紅外光譜上NCO吸收峰消失為止,即制得PU接枝改性環(huán)氧樹脂。
主要影響因素:OU預聚物含量對體系黏度的影響 加入少量PU預聚物對環(huán)氧樹脂的黏度影響不大,隨PU預聚物含量的增加,其改性環(huán)氧樹脂黏度逐漸增大,為30%時黏度已升至50.40Pa·s,但在40%迅速增大至201.73Pa·s。異氰酸酯結(jié)構對體系黏度的影響 由IPDI、MDI和TDI制備的PU改性環(huán)氧樹脂體系的年度分別為21.02Pa·s,17.15Pa·s、6.38Pa·s,TDI型的明顯小于前兩者,這可能與異氰酸酯的分子量及分子結(jié)構有關。分子量小,苯環(huán)少,結(jié)構對稱都有利于其黏度降低。活性稀釋劑含量對體系黏度的影響 隨著活性稀釋劑的加入,環(huán)氧樹脂黏度迅速降低,但加入量大于10%時其用量對純環(huán)氧樹脂黏度的降低幅度顯著減??;加入30%時環(huán)氧樹脂的黏度已降至0.19Pa·s。由于PU結(jié)構單元的加入,使得改性環(huán)氧樹脂的黏度顯著增大,活性稀釋劑對黏度降低的趨勢與純環(huán)氧樹脂的一致。PU預聚物含量對體系粘結(jié)性能影響 隨著PU 預聚物的引入,改性環(huán)氧樹脂的粘接能力提高,10%達最大值,此后進一步提高PU預聚物的含量,它們的剪切強度都急劇下降。少量加入PU預聚體PU與環(huán)氧樹脂間的相分離程度小,可以有效地阻止裂紋的發(fā)展,應力也可以得到很好地分散,起到增強增韌的作用;進一步增加PU含量會導致膠黏劑本體力學性能降低,而降低剪切強度。異氰酸酯結(jié)構對體系粘接性的影響 IPDI型PU改性環(huán)氧樹脂對鐵片/鐵片的剪切強度最高,MDI型PU改性環(huán)氧樹脂對鋁片/鋁片和鐵片的剪切強度最低,TDI型PU改性環(huán)氧樹脂對鋁片/鋁片的剪切強度最高。MDI的分子結(jié)構對稱規(guī)整,由它合成的PU改性環(huán)氧樹脂的內(nèi)聚力較強,對金屬的浸潤性降低,對金屬的粘接強度低。活性稀釋劑含量對體系粘接性能影響 活性稀釋劑量過多或過少都不利于對金屬的粘接性能,當m(活性稀釋劑):m(環(huán)氧樹脂)為10:90時,對鋁片/鋁片的粘接強度達到最大;為20:80時,對鐵片/鐵片的粘接強度達到最大。這可能是少量活性稀釋劑可使樹脂的黏度迅速降低,同時增強了樹脂對金屬表面的浸潤性,但加入過多時,由于降低了樹脂的交聯(lián)密度、本體強度,會引起剪切強度的下降。
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