雙組分無溶劑復(fù)合膠粘劑的制備及性能研究
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《華南理工大學(xué)》 2013年
雙組分無溶劑復(fù)合膠粘劑的制備及性能研究
陳雙蓮
【摘要】:目前,人們對復(fù)合軟包裝材料的功能要求日趨多樣化,對其質(zhì)量和衛(wèi)生要求也日益嚴格,使得行業(yè)中復(fù)合膠粘劑的環(huán)保和質(zhì)量標準也隨之提升。但現(xiàn)行市場上仍以溶劑型膠粘劑為主,不可避免存在VOCs排放;此外,國內(nèi)生產(chǎn)聚氨酯的原料多為芳香類異氰酸酯和芳香聚酯或聚醚多元醇,其水解產(chǎn)生的芳香胺類物質(zhì)存在潛在致癌性;同時,隨著原油緊缺和全球氣候變暖,替代化石能源的可再生能源成為新的研究熱點。所以,結(jié)合膠粘劑的應(yīng)用要求,其品種或配方經(jīng)歷了幾次更新?lián)Q代。目前最受青睞的品種當屬無溶劑型雙組分聚氨酯膠粘劑,其具有粘結(jié)強度高、軟硬可調(diào)、存儲穩(wěn)定和無VOCs排放等優(yōu)點,所以研制性能優(yōu)異、綠色環(huán)保,并且與被粘結(jié)材料相匹配的復(fù)合膠粘劑是該領(lǐng)域的研究重點。 本課題從無溶劑雙組分聚氨酯膠粘劑的主要性能指標方面著手,即膠粘劑的黏度、粘結(jié)強度以及耐蒸煮性。通過FT-IR分析合成聚氨酯預(yù)聚產(chǎn)物的結(jié)構(gòu),采用化學(xué)滴定的方法測定其異氰酸酯含量以及蓖麻油醇解后的羥值,通過熱分析方法DSC和TG分析聚氨酯固化彈性體的熱性能。據(jù)此分析膠粘劑的黏度、固化速度、粘結(jié)強度和耐蒸煮性能等的影響因素,由此確定雙組分聚氨酯膠粘劑的最佳原料、配比和工藝參數(shù)。 基于以上實驗研究,本課題制備出了黏度較低、固化周期短并具有一定耐蒸煮性的雙組分無溶劑聚氨酯膠粘劑。首先,以聚酯/聚醚多元醇和蓖麻油為羥基多元醇原料,與異佛爾酮二異氰酸酯反應(yīng),合成端異氰酸酯基聚酯/醚混合型聚氨酯預(yù)聚體(即雙組分膠粘劑的A組分)。其中,當異氰酸酯指數(shù)R為3,聚醚多元醇為PPG400時,,膠粘劑黏度較低,耐水性和粘結(jié)強度優(yōu)異,加入比例在15~35%為宜。實驗還得知,A組分中蓖麻油的加入對聚酯多元醇而言,為降黏;但對聚醚多元醇而言,則為增黏,故蓖麻油用量須適宜,保持在50%~70%。其次,向B組分中加入3%的硅烷偶聯(lián)劑KH550或1%的酯交換改性產(chǎn)物,均可以提高膠粘劑的粘結(jié)強度和耐蒸煮性。但是,向B組分中加入催化劑雖可提高固化速度,但破壞了膠粘劑的粘結(jié)強度,故不可采用。最后,將蓖麻油和丙三醇以1:2的比例進行醇解,在180℃下反應(yīng)2.5h。向B組分加入30%的醇解產(chǎn)物,可提高膠粘劑的固化速度,使其固化時間從36h縮短到18h小時,同時也提高了膠粘劑的粘結(jié)強度。
【關(guān)鍵詞】:
【學(xué)位授予單位】:華南理工大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2013
【分類號】:TQ433
【目錄】:
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本文編號:212085
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