3.1.5 环氧树脂的选择及其用量对PS改性胶粘剂性质的影响
环氧树脂常被称作“万能胶”,对各种金属和大部分非金属材料都有良好的粘接性能,广泛用于飞机、导弹、汽车、建筑、电子电器和木材加工等工业部门,而且环氧树脂胶具有工艺性能好,胶接强度高,收缩率小,耐介质性能优良,电绝缘性能良好等优点。在PS胶改性剂中,有酚醛树脂,松香树脂,邻苯二甲酸酯等,还没有人偿试用环氧树脂来改性PS。因环氧树脂中也有极性基团,应该对PS有良好的改性作用。因此,我偿试了用环氧树脂来改性PS。但单独用环氧改性PS效果不好,胶层易脱膜,粘接强度不太大,且胶层较脆,这可能是由于两者刚性都较大的因素造成的。我又在两者中加入第三种改性剂,选用异氰酸酯获得成功。环氧树脂的用量对胶液性质也有影响,用量太小,强度不高,但用量稍大时,剪切强度反而下降,这可能是由于PS改性胶粘剂是溶剂型胶粘剂,而环氧树脂固化后,有一部分溶剂仍残留在胶层中,影响了胶粘剂的性能,这种影响随环氧树脂的加入量增大而更加明显。况且,加入量太大成本也很高。环氧树脂用量与胶粘剂性能的关系见表3
3.1.6 反应温度对PS改性胶粘剂剪切强度的影响
首先,引发剂的分解需要能量,其次,PS的交联反应也需要能量,因此,加温反应比常温反应既彻底又迅速,能提高胶液的强度,考虑到溶剂乙酸乙酯的沸点较低,超过70℃,需要回流装置,这势必增加其工艺上的难度,同时,在较高的温度下,反应激烈,相互间交联的机会增大,从而,削弱了与PS间的共聚反应,效果反而不好。所以,选用70℃作为反应温度。当甲苯二异氰酸酯与PS反应基本快完成时,剩余的环氧树脂的反应不需要太高的温度,同时,也为了防止温度高,交联度增大,因此,降到50℃继续反应。但也不能降得太低,否则,TDI与环氧树脂的反应进行的不顺利,也达不到环氧树脂改性PS的目的。
3.1.7 分段反应及反应时间对PS改性胶液强度的影响
甲苯二异氰酸酯和环氧树脂作为改性剂来改善PS的粘接性质,而甲苯二异氰酸酯既对PS进行改性,又对环氧树脂进行改性,如果一次性加料反应,则对此胶粘剂的基料PS改性效果不好,达不到改性目的。因此,采用分段加料反应,首先,TDI对PS进行改性,然后,再加少量TDI,与未反应完的TDI一起,对加入的环氧树脂进行改性并使PS分子链与环氧树脂分子链产生交联。
从图3看出,剪切强度随着反应时间的增加而上升,反应超过2.5h以后,剪切强度趋于稳定,这表明2.5h后,改性反应随着引发剂的耗尽基本完成。
3.1.8 填料对PS改性胶液性能的影响
为了减小胶粘剂固化时体积收缩及对所粘基材不光滑的表面起到填充作用,降低胶液成本,在配方中可适当加些添料,可添加活性碳酸钙、滑石粉、二氧化钛,效果良好,加入添料的数量对胶液性能的影响见表4
表4 填料(活性碳酸钙)对胶液强度的影响接强度,反而还会改善胶的粘接性能,本胶粘剂加入5%左右填料即可,填充太多,胶液粘度太大,实际应用时,溶剂不易挥发,在粘接件表面浸润性差,影响粘接效果。
3.1.9 PS改性溶剂型胶的应用
制得的这种胶粘剂在使用时可根据不同用途选择性地填加固化剂,固化剂的种类及用量可以改变胶粘剂的固化时间。但是尽量不要选择高温固化及常温固化太快的固化剂。在涂胶时,尽量涂的薄一些,待溶剂挥发一部份后再粘合。这种胶粘剂可作为非结构胶粘接金属,用于粘接玻璃,陶瓷制品强度很高,也可以用于木材及日用品如塑料等的粘接。
(待续)
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