橡塑復(fù)合軟管用聚氨酯膠粘劑,是以聚酯多元醇與異氰酸酯為原料合成的雙組份聚氨酯膠粘劑,主要用于高中壓樹(shù)脂軟管層間的粘接,以及聚氨酯、聚酯、尼龍、PVC等材料和它們之間的相互粘接,其特點(diǎn)是初粘性高、耐瞬時(shí)高溫(210℃)、固化速度快以及粘接強(qiáng)度高。本文以自制的高分子量聚酯多元醇制備聚氨酯樹(shù)脂,然后配制成聚氨酯膠粘劑,并且成功地用于橡塑復(fù)合軟管層間的粘合。
聚酯多元醇的制備
將己二酸、1,4-丁二醇(摩爾比為1:1.18) 加入反應(yīng)釜中,在氮?dú)獾谋Wo(hù)下,加溫脫水反應(yīng) 10小時(shí),控制塔頂溫度不超過(guò)102℃,并抽低真空3小時(shí)后抽高真空8小時(shí),冷卻后出料制得聚己二酸丁二醇酯白色固體,分子量為1800 ~3000,酸值低于0.5mgKOH/g以下。
聚氨酯樹(shù)脂制備
將預(yù)先經(jīng)脫水處理過(guò)的聚己二酸丁二醇酯稱(chēng)量后加入反應(yīng)釜中,加熱至60℃左右,然后 加入熔化的MDI,迅速攪拌,反應(yīng)溫度控制在80~85℃,反應(yīng)15-20分鐘后,立即倒入噴涂聚四氟乙烯盤(pán)中于130℃熟化5小時(shí),裁切成條后在塑料破碎機(jī)中破碎成顆粒,即制得淺黃色聚氨酯樹(shù)脂膠粒。
膠粘劑制備
將制備的不同分子量聚氨酯樹(shù)脂膠粒,加入按一定比例配置的甲乙酮與丙酮的混合溶劑中,在連續(xù)攪拌的情況下,加熱料溫至60℃左右溶解后即得聚氨酯膠粘劑。
根據(jù)不同分子量比例及不同R指數(shù)配制的聚氨酯樹(shù)脂膠粒制成的聚氨酯膠粘劑,加入白炭黑等助劑,配制成所需粘度的橡塑復(fù)合軟管用聚氨酯膠粘劑。
異氰酸酯指數(shù)(R)對(duì)粘度的影響
在制備聚氨酯樹(shù)脂膠粒的過(guò)程中,R指數(shù)的大小對(duì)其膠粘劑的粘度具有很大影響,按要求該聚氨酯膠樹(shù)脂膠粒,應(yīng)是含羥基的聚氯酯,其R指數(shù)應(yīng)小于1,但如果R指數(shù)為0.95- 0.98則膠的粘度達(dá)不到所規(guī)定的要求,因?yàn)榫埘ピ现兴菁?span style="font-size: 13px;font-family: 'Times New Roman', serif">MDI純度的影響很大。確定R指數(shù)為1,制得膠粘劑的粘度較為理想。
擴(kuò)鏈劑對(duì)粘度的影響
在膠粒制造過(guò)程中,添加1,4 - 丁二醇 (BDO)擴(kuò)鏈劑,其膠的粘度反而降低,將BDO脫水處理后,經(jīng)多次試驗(yàn)?zāi)z的粘度也不理想,如提高BDO量制成類(lèi)似于熱塑性彈性體,在溶劑中很難溶解,因此不采用BDO擴(kuò)鏈劑。
白炭黑對(duì)粘度的影響
在聚氨酯樹(shù)脂膠粒溶解后的膠液中,添加 1.6-2.0%的氣相白炭黑,膠的粘度可提高300?400mPa?s,同時(shí)也可以提高聚氨酯膠的粘合強(qiáng)度。
聚酯分子量對(duì)膠性能的影響
不同分子量的聚酯配制成膠液,對(duì)其性能有很大影響,聚酯分子量越高其膠液粘度越大,但如聚酯分子量過(guò)高則對(duì)膠液的滲透性能及粘接性能不利,選用合格的聚酯分子量,對(duì)改善粘接強(qiáng)度是十分必要的。一般選用2000?3000分子量的聚酯多元醇。
膠粘劑適用期試驗(yàn):固化劑=100:7(重量份)配成膠液并攪拌均勻,于25℃x 8小時(shí)、24小時(shí)、32小 時(shí),觀(guān)察未發(fā)現(xiàn)凝膠,均達(dá)到適用期技術(shù)指標(biāo)要求。
膠粘劑耐熱試驗(yàn):固化劑=100 : 7配制成的膠 液于室溫固化2天后,在200X3烘箱內(nèi)加熱10 分鐘,未發(fā)現(xiàn)氣泡產(chǎn)生,失重率:
樣品 | 失重率(200t x lOrnin) | 氣泡 |
啟制膠膜 | 0.56% | 無(wú) |
Hi -Bon* 膠膜 | 0.5% | 無(wú) |
粘接試驗(yàn):將PU革和PVC革剪成2.5cm x 10cm試樣條,在樣條上涂刷二次按膠粘劑:固化劑= 100:7的比例配制的聚氨酯膠液,稍晾置后進(jìn)行貼合,用電熨斗(80℃)熨2分鐘,放置一周后測(cè)量剝離強(qiáng)度:
材 料 | 剝離強(qiáng)度(KN/m) | 備 注 |
聚氨酯革-聚氯乙烯革 | 3、7 | 基材破壞 |
聚氨酯革-聚氨酯革 | 4、1 | 基材破壞 |
橡塑復(fù)合軟管粘接試驗(yàn):酯膠液主要用于尼龍內(nèi)在工廠(chǎng)試驗(yàn)中聚氨管與聚酯纖維增強(qiáng)層,以及聚氨酯層與纖維增 強(qiáng)層之間的粘接,其中擠出熱塑性聚氨酯橡膠復(fù)合在管壁的外層。
軟管型號(hào) | 膠粘劑 使用部位 | 試驗(yàn)長(zhǎng)度 (米) | 剝離強(qiáng)度(KN/m) | ||
1 | 2 | 3 | |||
A100-6.4 | PA-11* -PET** | 200 | 0.77 | 0.70 | 0.80 |
PET-TPE*** | 200 | 1.15 | 1.34 | 1.50 | |
PA-11-PET | 200 | 0.77 | 0.70 | 0.80 | |
R200- 19.0 | PET-TPU | 200 | 1.15 | 1.34 | 1.50 |