3.1.5 環(huán)氧樹(shù)脂的選擇及其用量對(duì)PS改性膠粘劑性質(zhì)的影響
環(huán)氧樹(shù)脂常被稱(chēng)作“萬(wàn)能膠”,對(duì)各種金屬和大部分非金屬材料都有良好的粘接性能,廣泛用于飛機(jī)、導(dǎo)彈、汽車(chē)、建筑、電子電器和木材加工等工業(yè)部門(mén),而且環(huán)氧樹(shù)脂膠具有工藝性能好,膠接強(qiáng)度高,收縮率小,耐介質(zhì)性能優(yōu)良,電絕緣性能良好等優(yōu)點(diǎn)。在PS膠改性劑中,有酚醛樹(shù)脂,松香樹(shù)脂,鄰苯二甲酸酯等,還沒(méi)有人償試用環(huán)氧樹(shù)脂來(lái)改性PS。因環(huán)氧樹(shù)脂中也有極性基團(tuán),應(yīng)該對(duì)PS有良好的改性作用。因此,我償試了用環(huán)氧樹(shù)脂來(lái)改性PS。但單獨(dú)用環(huán)氧改性PS效果不好,膠層易脫膜,粘接強(qiáng)度不太大,且膠層較脆,這可能是由于兩者剛性都較大的因素造成的。我又在兩者中加入第三種改性劑,選用異氰酸酯獲得成功。環(huán)氧樹(shù)脂的用量對(duì)膠液性質(zhì)也有影響,用量太小,強(qiáng)度不高,但用量稍大時(shí),剪切強(qiáng)度反而下降,這可能是由于PS改性膠粘劑是溶劑型膠粘劑,而環(huán)氧樹(shù)脂固化后,有一部分溶劑仍殘留在膠層中,影響了膠粘劑的性能,這種影響隨環(huán)氧樹(shù)脂的加入量增大而更加明顯。況且,加入量太大成本也很高。環(huán)氧樹(shù)脂用量與膠粘劑性能的關(guān)系見(jiàn)表3
3.1.6 反應(yīng)溫度對(duì)PS改性膠粘劑剪切強(qiáng)度的影響
首先,引發(fā)劑的分解需要能量,其次,PS的交聯(lián)反應(yīng)也需要能量,因此,加溫反應(yīng)比常溫反應(yīng)既徹底又迅速,能提高膠液的強(qiáng)度,考慮到溶劑乙酸乙酯的沸點(diǎn)較低,超過(guò)70℃,需要回流裝置,這勢(shì)必增加其工藝上的難度,同時(shí),在較高的溫度下,反應(yīng)激烈,相互間交聯(lián)的機(jī)會(huì)增大,從而,削弱了與PS間的共聚反應(yīng),效果反而不好。所以,選用70℃作為反應(yīng)溫度。當(dāng)甲苯二異氰酸酯與PS反應(yīng)基本快完成時(shí),剩余的環(huán)氧樹(shù)脂的反應(yīng)不需要太高的溫度,同時(shí),也為了防止溫度高,交聯(lián)度增大,因此,降到50℃繼續(xù)反應(yīng)。但也不能降得太低,否則,TDI與環(huán)氧樹(shù)脂的反應(yīng)進(jìn)行的不順利,也達(dá)不到環(huán)氧樹(shù)脂改性PS的目的。
3.1.7 分段反應(yīng)及反應(yīng)時(shí)間對(duì)PS改性膠液強(qiáng)度的影響
甲苯二異氰酸酯和環(huán)氧樹(shù)脂作為改性劑來(lái)改善PS的粘接性質(zhì),而甲苯二異氰酸酯既對(duì)PS進(jìn)行改性,又對(duì)環(huán)氧樹(shù)脂進(jìn)行改性,如果一次性加料反應(yīng),則對(duì)此膠粘劑的基料PS改性效果不好,達(dá)不到改性目的。因此,采用分段加料反應(yīng),首先,TDI對(duì)PS進(jìn)行改性,然后,再加少量TDI,與未反應(yīng)完的TDI一起,對(duì)加入的環(huán)氧樹(shù)脂進(jìn)行改性并使PS分子鏈與環(huán)氧樹(shù)脂分子鏈產(chǎn)生交聯(lián)。
從圖3看出,剪切強(qiáng)度隨著反應(yīng)時(shí)間的增加而上升,反應(yīng)超過(guò)2.5h以后,剪切強(qiáng)度趨于穩(wěn)定,這表明2.5h后,改性反應(yīng)隨著引發(fā)劑的耗盡基本完成。
3.1.8 填料對(duì)PS改性膠液性能的影響
為了減小膠粘劑固化時(shí)體積收縮及對(duì)所粘基材不光滑的表面起到填充作用,降低膠液成本,在配方中可適當(dāng)加些添料,可添加活性碳酸鈣、滑石粉、二氧化鈦,效果良好,加入添料的數(shù)量對(duì)膠液性能的影響見(jiàn)表4
表4 填料(活性碳酸鈣)對(duì)膠液強(qiáng)度的影響接強(qiáng)度,反而還會(huì)改善膠的粘接性能,本膠粘劑加入5%左右填料即可,填充太多,膠液粘度太大,實(shí)際應(yīng)用時(shí),溶劑不易揮發(fā),在粘接件表面浸潤(rùn)性差,影響粘接效果。
3.1.9 PS改性溶劑型膠的應(yīng)用
制得的這種膠粘劑在使用時(shí)可根據(jù)不同用途選擇性地填加固化劑,固化劑的種類(lèi)及用量可以改變膠粘劑的固化時(shí)間。但是盡量不要選擇高溫固化及常溫固化太快的固化劑。在涂膠時(shí),盡量涂的薄一些,待溶劑揮發(fā)一部份后再粘合。這種膠粘劑可作為非結(jié)構(gòu)膠粘接金屬,用于粘接玻璃,陶瓷制品強(qiáng)度很高,也可以用于木材及日用品如塑料等的粘接。
(待續(xù))
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