程忠平 ， 徐興敏 ， 莫耀南* ， 代 培

(1.河南科技大學(xué) 法醫(yī)學(xué)院 ， 河南 洛陽(yáng) 471000 ； 2.輻射新材料北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 ， 北京市射線應(yīng)用研究中心 , 北京 100015)

由于聚氨酯本身具有強(qiáng)度高、彈性好的特點(diǎn)，進(jìn)入21世紀(jì)，聚氨酯膠黏劑已被廣泛應(yīng)用于汽車(chē)等領(lǐng)域，尤其是汽車(chē)擋風(fēng)玻璃密封膠，目前絕大多數(shù)都是使用聚氨酯膠黏劑[1-3]。由于聚氨酯密封膠自身與含有較高活潑氫的表面黏結(jié)較好，與玻璃的黏結(jié)較差。因此，為了汽車(chē)在行駛過(guò)程中擋風(fēng)玻璃有較好的黏結(jié)，一般情況下是在玻璃與膠黏劑中間涂一層底涂劑，滿足聚氨酯膠黏劑與玻璃等基材的黏結(jié)，制備一種底涂劑已經(jīng)是一個(gè)很必要的課題，目前也有很多相關(guān)的報(bào)道[4-9]。本文介紹了一種聚氨酯底涂劑的制備方法，以及物質(zhì)用量對(duì)其性能的影響。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 主要原料

成膜物質(zhì)，市售；HDI縮二脲，萬(wàn)華化學(xué)，N100；石腦油，市售；黏結(jié)助劑，實(shí)驗(yàn)室自制；聚氨酯膠黏劑，市售。

1.2 儀器設(shè)備

四口燒瓶，1 L；多功能攪拌機(jī)，自制；萬(wàn)能力學(xué)拉力機(jī)，自制；電子天平，JY2002上海儀天科學(xué)儀器有限公司。

1.3 底涂劑的制備

將成膜物質(zhì)與溶劑加入四口燒瓶中攪拌溶解、再將HDI縮二脲與黏結(jié)促進(jìn)劑一起加入成膜物質(zhì)溶液中，攪拌均勻。

1.4 性能測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)

剪切強(qiáng)度：HG/T—4363—2012《汽車(chē)車(chē)窗玻璃用單組分聚氨酯膠黏劑》；表干及破壞形式按照客戶要求測(cè)試。

2 結(jié)果與討論

2.1 黏結(jié)助劑用量對(duì)底涂劑性能的影響

成膜物質(zhì)10 g，HDI縮二脲4 g，石腦油10 g。調(diào)節(jié)黏結(jié)助劑用量分別為0、2、4、6 g，考察其對(duì)底涂劑性能的影響，結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 不同黏結(jié)助劑用量測(cè)試結(jié)果

由表1可知，隨著黏結(jié)助劑用量的增加，表干速度有所加快，這可能是因?yàn)殡S著黏結(jié)助劑用量的增加，底漆里的固含量增加，溶劑相對(duì)減少所致。隨著黏結(jié)助劑用量的增加，破壞形式逐漸由界面破壞轉(zhuǎn)變?yōu)榫酆衔锲茐?，這是由于黏結(jié)助劑中含有大量的硅氧烷結(jié)構(gòu)，而硅氧烷結(jié)構(gòu)又可以與玻璃表面形成優(yōu)良的黏結(jié)。當(dāng)黏結(jié)助劑增加到一定量之后，剪切強(qiáng)度會(huì)略微有所下降，這可能是由于黏結(jié)助劑可以釋放甲醇等物質(zhì)，能夠阻礙聚氨酯的交聯(lián)固化。

2.2 HDI縮二脲用量對(duì)底涂劑性能的影響

選取成膜物質(zhì)10 g，石腦油10 g，黏結(jié)助劑4 g，分別加入HDI縮二脲用量0、2、4、6 g，考察縮二脲用量對(duì)底涂劑性能的影響，結(jié)果見(jiàn)表2。

表2 不同HDI縮二脲用量測(cè)試結(jié)果

由表2可知，隨著HDI縮二脲用量的增加，底涂劑的表干速率有所減慢，這主要是由于HDI縮二脲含有大量的異氰酸酯基，需要一定的時(shí)間反應(yīng)交聯(lián)；隨著HDI縮二脲用量的增加底漆與膠之間的黏結(jié)會(huì)變好，這是由于HDI縮二脲中含有的異氰酸酯基在反應(yīng)過(guò)程中可以形成氨基，能與聚氨酯膠黏劑反應(yīng)，形成良好的連接。

2.3 成膜物質(zhì)加入量對(duì)底涂劑性能的影響

加入HDI縮二脲4 g，石腦油10 g，黏結(jié)助劑4 g，考察成膜物質(zhì)加入量對(duì)底涂劑性能的影響，結(jié)果見(jiàn)表3。

表3 不同成膜物質(zhì)加入量測(cè)試結(jié)果

由表3可知，隨著成膜物質(zhì)用量的增加，其表干時(shí)間快速減少，這是由于成膜物質(zhì)本體為固體，當(dāng)?shù)淄縿┲腥軇]發(fā)完后，成膜物質(zhì)變?yōu)樵镜墓腆w形態(tài)所致；隨著成膜物質(zhì)的增加，剪切強(qiáng)度與破壞形式均較好，說(shuō)明成膜物質(zhì)本身對(duì)黏結(jié)效果影響不大。

3 結(jié)論

當(dāng)黏結(jié)促進(jìn)劑用量為整體固含量的2/9時(shí)效果較好；較多的HDI縮二脲對(duì)表干不利；成膜物質(zhì)主要影響表干時(shí)間，對(duì)黏結(jié)效果影響不大。