双酚A型单组分聚氨酯胶粘剂的制备与性能研究-论文.pdf

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1、收稿日期：2014—1卜29作者简介：张探(1989-)，男，硕士研究生。主要从事聚氨酯胶粘剂的研究与应用。E-mail：haoxiaotan@126．com。通讯联系人：管蓉(1956一)，女，教授，博士研究生导师。主要从事高分子材料的结构与性能、微孔发泡、乳液聚合、胶粘剂、高分子电解质膜方面的研究。E-mail：rongguan@hubu．edu．cn。双酚A型单组分聚氨酯胶粘剂的制备与性能研究张探，张洋．潘恒，张栾。杨浩，管蓉(有机功能分子合成与应用教育部重点实验室，湖北大学化学化工学院，湖北武汉430062)摘要：以双酚A(BPA)为

2、扩链剂，采用一步法合成工艺，制备了性能优良的单组分聚氨酯(PU)胶粘剂。实验结果表明，随BPA与聚醚2000(N一220)物质的量比的增加，拉伸强度和T剥离强度均显著增加，断裂伸长率呈下降趋势；物质的量比为6：5的PU胶粘剂较3：5的PU胶粘剂初始分解温度高9"C，加热到400"C时，失重率降低6．83％；热氧老化后，拉伸强度、断裂伸长率及邵A硬度的保持率均呈下降趋势。关键词：聚氨酯；双酚A；耐热性能；热氧老化中圈分类号：TQ433．432文献标识码：A文章编号：1001—5922(2015)07-0041-04PU是多功能高分子聚合物，具有

3、高弹1，4一丁二醇(BDO)，分析纯，国药集团化性、良好的挠曲性以及耐磨、耐候、耐溶剂学试剂有限公司；BPA，分析纯，阿拉丁；一等优良性能，因而在生产实践中得到广泛的缩二乙二醇(DEG)，分析纯，湖北大学化工应用。单组分PU胶粘剂使用方便，种类繁厂；三羟甲基丙烷(TMP)，分析纯，阿拉多，应用较为广泛，因此发展较快。但是，丁；Ti0，，分析纯，天津市福晨化学试剂单组分PU胶粘剂同时也存在耐热性、耐水性厂；二月桂酸二丁基锡(DBTDL)，分析纯，较差及力学性能不佳等缺点，因此通过改性国药集团化学试剂有限公司；邻苯二甲酸二来拓宽其应用领域已经成为

4、重要手段之一辛酯(D0P)，分析纯，阿拉丁；1mm厚PU皮。其中，通过改变分子链结构，在分子链革，自购。中引入苯环、形成梯形聚合物或螺旋型聚合1．2实验仪器物都可以大幅提高聚合物的耐热及力学性能电子万能试验机，3360系列，美国。BPA具有价廉易得，使用方便等诸多优INSTRON；热重分析仪(TGA)，DIAMOND点。BPA型环氧树脂改tiPU胶粘剂主要是利用TG，美国PERKINELMER公司；电热鼓风干燥环氧树脂中刚性苯环以及环氧基团开环固化箱，lO卜1AB型，天津市泰斯特仪器有限公后形成三维网状结构的特点，来提高PU胶粘司；邵A硬度计

5、，XHS型，营口市材料试验机剂的各项性能。但是环氧树脂价格比厂。BPA高，并且部分改性后还需另外添加环氧树1．3BPA型单组分PU胶粘剂的制备脂固化剂来固化改性后的Pu胶粘剂，使用工在装有温度计、磁子的三口烧瓶中加入艺较为繁琐。因此，直接将BPA引入Pu胶粘剂一定量的N一220，在(120±5)℃、一0．095的分子链段，简化生产及固化工艺的同时又MPa的压力下脱水3h，冷却后装入密封袋中提高PU胶粘剂的综合性能，这对单组分Pu胶备用。称取计量数的TMP、N一220、BPAJJ[1入通粘剂的生产及应用具有重要意义。本实验采有氮气保护、温度计的

6、三口烧瓶中，预热至用一步法合成工艺，将BPA引入PU胶粘剂的分60℃时加入计量数的TDI，然后加入0．1％的子链中，成功合成了无溶剂的PU胶粘剂，性DBTDL，在(80±2)oC反应至一NCO含量达到能较好。理论计算值后冷却至(50±2)℃，依次加入事先干燥的填料Ti0，、DOP、催化剂等，快速1实验部分分散混合后真空脱泡密封包装，即得BPA型单组分PU胶粘剂。另称取计量的DEG~DBDO替代1．1实验原料BPA，重复上述步骤。N-220，工业级，美国陶氏；甲苯二异氰1．4测试或表征酸酯(TDI-80／20)，工业级，德国拜耳；将制得的BPA

7、型单组分PU胶粘剂置于喷有·041·ADHEs10Nl研究报告及专论脱模剂的带有边框的聚四氟乙烯板上，水平BPA用量对PU胶粘剂性能的影响如图1所放置，自然晾干，室温放置2周后裁成哑铃型示。由图1可知，拉伸强度、T剥离强度随BPA与样条，测试其性能。N一220物质的量比增加而显著增加，断裂伸长拉伸强度和断裂伸长率按GB／T率有所下降。物质的量比在6：5时，拉伸强度528—2009进行，拉伸速度50mm／min，测试为13．24MPa，T剥离强度为l7．21N／cm，是物温度25℃。质的量比在1：5时拉伸强度的2倍，T剥离强度T剥离强度按GB／

8、T2791—1995进行，剥的1．85倍。由分析可知，BPA本身具有2个苯离速度100mm／min，测试温度25℃。环，苯环刚性较大，同时BPA的骨架可提供强邵A硬