孫 沖,劉 萍
(上海漢司實業(yè),上海 201103)
鋁蜂窩夾芯板是采用高韌性的膠黏劑將鋁板、鋁蜂窩芯、鋁板復合而成的材料,如圖1所示。它具有比重輕、高沖壓、高剛性、平整度高、設計造型靈活等特點,廣泛應用于建筑幕墻和屋面、室內(nèi)空間墻面與吊頂、船舶內(nèi)裝、高鐵、家具業(yè)、電子白板等的裝飾。雙組分聚氨酯膠黏劑具有柔韌性好、耐沖擊、黏結強度高等特點,因此成為鋁蜂窩夾芯板的復合用較的主要品種之一。如圖1所示。
圖1 鋁蜂窩夾芯板
蓖麻油,精煉,無錫市康達化工有限公司;異氰酸酯,工業(yè)級,萬華;聚醚240,工業(yè)級,上海高橋石化;改性聚酯多元醇F,BASF;助劑A:上海漢司實業(yè)有限公司;碳酸鈣,歐米亞;T-12,工業(yè)級,空氣化學。
電子天平,賽多利斯;小型高速分散機,上海微特電機有限公司;電子拉力機,美特斯;GB/T 1452—2005,GB/T1457—2005。
1.3.1 雙組分聚氨酯膠黏劑主劑的制備
按配方依次將蓖麻油、聚醚、改性聚酯多元醇F、T-12、碳酸鈣等投入到混合罐中,先低速300r/min 分散5min,然后高速1000r/min 分散25min,出料至包裝罐內(nèi),密封待用。固化劑采用PM200。
1.3.2 鋁蜂窩夾芯板測試樣制備
基材處理:首先將兩塊鋁板用酒精擦拭祛除油污,然后用打磨機單面打磨,將打磨后的鋁板再次用酒精清洗晾干。
施膠過程:按比例準確稱取主劑和固化劑,快速混合均勻。將混合好的膠水分別倒在兩張鋁板的打磨面上(單面施膠量400g/m2),用刮板快速刮涂均勻。
復合固化:將裁好的鋁蜂窩芯(尺寸略大于鋁板)放在兩塊鋁板中間,施膠面與蜂窩芯接觸。然后將復合板移至壓機,設定壓力2MPa,溫度70℃,時間1h,卸壓后鋁蜂窩夾心板室溫放置7d 待測。
切割過程:按GB/T 1452—2005和GB/T1457—2005的尺寸要求將鋁蜂窩夾芯板切割成標準測試樣件。
注:鋁板(1mm 厚)和蜂窩芯(6*6*0.076*8mm)均采用市面通用的3系鋁合金。
從表1可以看出,隨著聚醚多元醇的增加和改性多元醇的減少,滾筒剝離強度先增加后減少,聚醚240是雙官能度平均分子量4 000的聚醚二元醇,聚醚240的用量增加提高了膠體內(nèi)的軟段含量從而提高了膠本體的柔韌性,但致膠體對基材的黏附力降低了,所以配方1和配方2的界面破壞模式是黏附破壞。相對的隨著改性多元醇的增加和聚醚240的減少,平面拉伸強度逐漸提高,因為改性多元醇F 是三官能度分子量約500 的改性三元醇,它增加了膠體的交聯(lián)度從而提高了膠本體的剛性。
表1 兩種樹脂的用量對強度的影響
助劑A 是一種用于調(diào)節(jié)膠體表面張力的功能性助劑,它的添加可以幫助膠體和蜂窩之間形成良好的接觸面,有效增大蜂窩上膠體的黏接面積,從而可同時提升蜂窩板的滾筒和平面拉伸強度。但當助劑A 增加到一定量后會影響膠體對基材表面的潤濕效果,反而會降低強度。所以助劑A 用量在0.2%~0.3%比較適合。如表2所示。
表2 助劑用量對強度的影響
從表3可知增加碳酸鈣的用量,膠本體強度會有所下降,尤其是滾筒剝離強度表現(xiàn)較為明顯,平拉強度影響相對較小。
表3 碳酸鈣用量對強度的影響
綜上結果,適用于鋁蜂窩夾芯板的配方如下:蓖麻油用量15%-35%,聚醚240用量在6%-9%,改性多元醇用量在6%-9%,漢司助劑A 用量在0.2%-0.3%,碳酸鈣的用量在40%-60%??筛鶕?jù)應用領域、成本要求、操作性能等要求確定最終所需配方。