CN103524703B - 一种聚氨酯/环氧树脂复合材料的制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种聚氨酯/环氧树脂复合材料的制备方法是将聚醚多元醇加入反应器处理后,加入二异氰酸酯升温,控制游离-NCO质量含量,真空脱泡后,获得A组分;将二元芳胺升温,滴加液态环氧树脂并再次升温反应,获得B组分;最后将A与B组分按计量搅拌混合均匀反应固化后,制得聚氨酯/环氧树脂复合材料。该复合材料作为胶粘剂使用具有优异的粘结强度和耐高、低温性能以及抗冲击和柔韧特性,应用范围广泛。也可制成高硬度聚氨酯弹性体复合材料应用。
Description
技术领域
本发明涉及一种聚氨酯/环氧树脂复合材料的制备方法,具体是一种环氧树脂改性聚氨酯复合胶黏剂材料的制备方法。
技术背景
聚氨酯胶粘剂是聚氨酯树脂的重要组成部分,在应用中具有优异的抗冲击性、柔韧性、耐低温性,可适用于对多种基材的粘接并在基材之间构成软-硬过渡层,同时还具有良好的缓冲、减震功能。正是由于聚氨酯胶黏剂的这些特性,使其应用领域不断扩大,在土木建筑、交通运输、电子元件、生活日用品以及包装等方面具有较大应用空间,在国内外近年来成为发展最快的胶粘剂。
现有的聚氨酯胶黏剂的合成软链段主要由聚醚或聚酯多元醇链段提供,硬链段主要由异氰酸酯基和含苯环的胺类扩链剂反应后提供,其粘结性和耐热性受到一定的限制,因而聚氨酯胶黏剂在使用过程中也有一些不足。聚氨酯胶黏剂的力学性能较低,耐高温性较差等限制了它的使用,而且在高温高湿下易水解而降低粘结强度,不具有长期耐热的特点,浅色配方容易受紫外光的老化。
杜郢等(化工进展,2006(4) :436-438)报道了一种无溶剂、双组分、透明环氧改性聚氨酯胶黏剂。合成环氧改性聚氨酯(PU/EP)的步骤是:在三口烧瓶中加入一定量的环氧树脂618,在80℃下抽真空脱气泡后加入10%的活性环氧稀释剂,搅拌10 min 后按配比滴加一定量预先做好的NCO 封端的活性聚氨酯单体,于80℃恒温反应1.5h后得到目的产品PU/EP。产品为无色、透明、黏度2 000mPa·s(30℃)、储存稳定的黏稠液体。改性后聚氨酯的许多性能得到改进;在最佳原料配比及适宜的实验条件下,产品黏度适中,流动性好,性能稳定,储存期长;在m(合成环氧改性聚氨酯)∶m(固化剂)=5∶3 的条件下,室温表干时间约45 min,剪切强度大于19 MPa,产品韧性、耐溶剂、耐温性优良,固化过程中不起泡,用于粘接及灌封时美观。
杨德(现代涂料与涂装2002(1):10-12)介绍了环氧改性聚氨酯重防腐涂料的漆基、固化剂和主要性能以及在各类腐蚀介质环境中的应用。该方法选用了环氧值中等、相对分子质量较低、成本适中、含有耐碱性能优良官能团的液体环氧树脂与甲苯二异氰酸酯(TDI)反应,生成含有一定量羟基的共聚物为漆基,与研制的固化剂(预聚物)匹配,完全满足室温固化的技术要求。
现有CN1012985483公开了“一种环氧改性聚氨酯耐超低温胶粘剂”,该胶黏剂的组分及其质量百分比为:聚氨酯改性预聚体20%-50%,环氧树脂5%-15%,溶剂10%-20%,扩链剂1%-15%,填料30%-50%。先将上述诸液体组分混合均匀,然后加入固体组分搅拌均匀,在研磨机上研磨后再包装。该发明的一种环氧改性聚氨酯耐超低温胶粘剂具有耐超低温的性质,可以在零下200℃中长期使用,力学性能不变,并且具有高粘结强度、剪切强度以及良好的粘接性和耐蚀性。
基于上述现有技术应用的局限性,迫切需要开发一种具有高粘结、高强度、高耐温聚氨酯复合胶黏剂材料。
发明内容
本发明将环氧树脂链段引入到聚氨酯大分子链段中,改善现有聚氨酯胶黏剂的不足,进一步提高聚氨酯胶黏剂材料的粘结性和耐温性,并提供一种环氧树脂改性聚氨酯复合材料的制备方法,即制备环氧树脂改性聚氨酯复合胶黏剂材料的制备方法。
本发明所提供的一种环氧树脂改性聚氨酯复合材料的制备方法,该制备方法中的投料量按质量份数计,具体制备过程如下:
(1)-NCO封端MDI-50型聚氨酯预聚体的合成
将100份聚醚多元醇N210加入反应器,在120℃下,保持真空度0.08~0.09 MPa时,脱水2.5 h;然后降温至50℃,再加入52.2~77.9份二异氰酸酯,升温至80℃,保温反应2.5 h;控制游离-NCO%质量含量为6.0%~10.0%,然后在0.8~0.9 MPa真空下脱泡0.5 h,获得-NCO封端MDI-50型聚氨酯预聚体,称为A组分;
(2)二元芳胺封端环氧树脂E-44固化剂的合成
将272份TX-2或248份E-300二元芳胺置于四口瓶,升温至65±2℃,滴加E-44型液态环氧树脂257份,保持4~5小时滴加完毕,然后升温至80±2℃,继续反应4h,获得-NH2封端的固化剂组分,称为B组分;
(3)环氧树脂改性聚氨酯复合材料的制备
取上述A组分100份置于容器,再加入B组分18.9~33.0份,混合搅拌均匀,制得环氧树脂改性聚氨酯复合胶黏剂材料;进行施胶时,在常温常压下进行,固化反应结束后形成梯形网状大分子结构,其结构式如下:
在上述技术方案的基础上,其附加的技术特征如下:
所述聚醚多元醇N210是分子量为1000的聚氧化丙烯二元醇。
所述二异氰酸酯是MDI-50型二苯基甲烷二异氰酸酯。
所述二元芳胺是二甲硫基甲苯二胺(DMTDA或E-300)和2,4-二氨基-3,5-二甲硫基氯苯(TX-2)中的一种。
实现本发明上述所提供的一种聚氨酯/环氧树脂复合材料的制备方法,与现有技术相比,具有以下优点与积极效果:
聚氨酯胶黏剂具备优异的抗冲击特性和优异的柔韧特性,同时还具有优异的缓冲、减震功能、耐低温特性。但聚氨酯胶黏剂在使用过程中,其力学性能较低,耐高温性能较差的不足,限制了它的应用范围。在高温高湿下易水解而降低其粘结强度,不具有长期耐热的性能,浅色配方容易受紫外光的老化,同时聚氨酯密封胶耐水性能也较差。
环氧树脂因其具有环氧基、羟基、氨基、醚键、酯键等极性基团,故对许多材料具有很强的粘附力;胶层固化过程中的收缩率小,故粘接件尺寸稳定,蠕变小,固化后的环氧树脂胶层在长期应力作用下,保持其原来外形和尺寸的性能较好;具有优异的电绝缘性;耐潮湿以及溶剂对潮度不敏感。
本发明将环氧树脂E-44的分子链通过化学反应引入到聚氨酯胶黏剂的大分子链中,将环氧树脂的特性赋予聚氨酯胶黏剂体系中,固化后形成既具有聚氨酯分子链又含有环氧树脂分子链的复合型胶黏剂大分子,所形成的大分子结构为一种新型的梯形交联网状结构,该结构给予本发明复合材料具有较高的粘结强度和耐高、低温性能,明显提高了聚氨酯胶黏剂的刚性和综合力学性能,尤其对金属材料的粘结性能提高更加明显。另外本发明的制品不含溶剂,不存在挥发性有机物,对环境友好,对操作施工人员无伤害。再者,本发明的制品A组分和B组分均为具有一定粘度的液态状物品,将A组分与B组分混合后易于施胶,易于渗透而不发生流挂现象。
本发明的环氧树脂改性聚氨酯复合材料可在土木建筑、交通运输、电子元件、制鞋包装、工艺美术、文体用品、文物修复、日常生活等领域作为高性能黏合剂广泛使用。也可制备成高硬度聚氨酯弹性体复合材料应用。
附图说明
图1是聚氨酯/环氧树脂复合材料固化后所形成的梯形网状大分子结构图。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式作出说明。
实施本发明所提供的一种聚氨酯/环氧树脂复合材料,即一种聚氨酯/环氧树脂复合胶黏剂材料的制备方法,首先是通过合成不同质量含量的异氰酸酯基聚氨酯预聚体,得到A组分,再进行二元芳胺封端环氧树脂E-44的制备获得固化剂B组分,最后将A、B组分按一定比例混合固化反应后制得聚氨酯/环氧树脂复合胶黏剂材料。具体方步骤如下(投料量均以质量分数计):
(1)-NCO封端MDI-50型聚氨酯预聚体的合成
按质量份将100份聚醚多元醇N210加入反应器中,在120℃下,保持真空度0.08~0.09 MPa时脱水2.5 h;然后降温至50℃,加入52.2~77.9份二异氰酸酯,再升温至80℃保温反应2.5 h;控制游离-NCO%质量含量为6.0%~10.0%时,然后在0.8~0.9 MPa真空度下脱泡0.5 h,得到-NCO封端MDI-50型聚氨酯预聚体,称为A组分。具体反应式如下:
(2)二元芳胺封端环氧树脂E-44固化剂的合成
准确称量272份TX-2或248份E-300二元芳胺于四口瓶中,升温至65±2℃后,滴加E-44型液态环氧树脂257份,保持4~5小时滴加完毕,然后温度升至80±2℃,继续反应4h,得到-NH2封端的固化剂组分,称为B组分。具体反应式如下:
E300封端E44反应方程式:
TX-2封端E44反应方程式:
(3)环氧树脂改性聚氨酯复合材料的制备
取上述-NCO封端MDI-50型聚氨酯预聚体即A组分100份置于容器中,再加入二元芳胺封端环氧树脂E-44固化剂即B组分18.9~33.0份,混合搅拌均匀后即可进行施胶,进行施胶时,在常温常压下进行,固化反应结束后即得到环氧树脂改性聚氨酯复合胶黏剂材料。具体反应式如下:
聚氨酯预聚体与E-300封端环氧树脂E-44固化剂反应式:
聚氨酯预聚体与TX-2封端环氧树脂E-44固化剂反应式
在上述系列反应式中R、X、Y分别为
在上述技术实施方案的基础上,实施附加的技术实施方案如下:
实施聚醚多元醇N210为分子量1000的聚氧化丙烯二元醇。
实施二异氰酸酯是MDI-50型二苯基甲烷二异氰酸酯。
实施二元芳胺是二甲硫基甲苯二胺(DMTDA或E-300)或2,4-二氨基-3,5-二甲硫基氯苯(TX-2)中的一种。
上述实施的一种聚氨酯/环氧树脂复合材料的制备方法,其突出的特点在于:首先本发明将环氧树脂E-44的分子链通过化学反应引入到聚氨酯胶黏剂的大分子链中,将环氧树脂的特性赋予聚氨酯胶黏剂体系中,固化后形成既具有聚氨酯大分子链又含有环氧树脂分子链的复合型胶黏剂大分子,所形成的分子结构为一种新型的梯形交联网状大分子结构,该结构给予本发明复合材料具有较高的粘结强度和耐高、低温性能,明显提高了聚氨酯胶黏剂的刚性、耐温性和综合力学性能,尤其对金属材料的粘结性能提高更加明显。
本发明聚氨酯/环氧树脂复合材料不含溶剂,不存在挥发性有机物,对环境友好,对操作施工人员无伤害,而且A组分和B组分均为具有一定粘度的液态状物品,将A组分和B组分混合后易于施胶,易于渗透而不发生流挂现象。
另外,也可将A组分和B组分混合后制备成高硬度聚氨酯弹性体复合材料应用。
下面通过实施例对本发明的具体实施方式作出进一步的说明。
实施例1
(1)-NCO封端MDI-50型聚氨酯预聚体的合成
按质量份将100份聚醚多元醇N210加入反应器中,在120℃下,保持真空度0.08~0.09 MPa时脱水2.5 h;然后降温至50℃,加入52.2份二异氰酸酯,再升温至80℃保温反应2.5 h;控制游离-NCO%质量含量为6.0%时,然后在0.8~0.9 MPa真空度下脱泡0.5 h,得到游离-NCO%质量含量为6.0%的-NCO封端MDI-50型聚氨酯预聚体,称为A组分。
(2)二元芳胺封端环氧树脂E-44合成
准确称量272份TX-2二元芳胺于四口瓶中,升温至65±2℃后,滴加E-44型液态环氧树脂257份,保持4~5小时滴加完毕,然后温度升至80±2℃,继续反应4h,得到-NH2封端的固化剂组分,称为B组分。
(3)环氧树脂改性聚氨酯复合材料的制备
取上述-NCO封端MDI-50型聚氨酯预聚体即A组分100份置于容器中,再加入二元芳胺TX-2封端环氧树脂E-44固化剂即B组分19.8份,混合搅拌均匀后即可进行施胶,进行施胶时,在常温常压下进行,或者在常温加压下进行,固化反应结束后即得到环氧树脂改性聚氨酯复合材料。
实施例 2
(1)-NCO封端MDI-50型聚氨酯预聚体的合成
按质量份将100份聚醚多元醇N210加入反应器中,在120℃下,保持真空度0.08~0.09 MPa时脱水2.5 h;然后降温至50℃,加入77.9份二异氰酸酯,再升温至80℃保温反应2.5 h;控制游离-NCO%质量含量为10.0%时,然后在0.8~0.9 MPa真空度下脱泡0.5 h,得到游离-NCO%质量含量为10.0%的-NCO封端MDI-50型聚氨酯预聚体,称为A组分。
(2)二元芳胺封端环氧树脂E-44合成
准确称量272份二元芳胺TX-2于四口瓶中,升温至65±2℃后,滴加E-44型液态环氧树脂257份,保持4~5小时滴加完毕,然后温度升至80±2℃,继续反应4h,得到-NH2封端的固化剂组分,称为B组分。
(3)环氧树脂改性聚氨酯复合材料的制备
取上述-NCO封端MDI-50型聚氨酯预聚体即A组分100份置于容器中,再加入TX-2二元芳胺封端环氧树脂E-44固化剂即B组分33.0份,混合搅拌均匀后即可进行施胶,进行施胶时,可在常温常压下进行,或者在常温加压下进行,固化反应结束后即得到环氧树脂改性聚氨酯复合材料。
实施例 3
(1)-NCO封端MDI-50型聚氨酯预聚体的合成
按质量份将100份聚醚多元醇N210加入反应器中,在120℃下,保持真空度0.08~0.09 MPa时脱水2.5 h;然后降温至50℃,加入58份二异氰酸酯,再升温至80℃保温反应2.5 h;控制游离-NCO%质量含量为7.0%时,然后在0.8~0.9 MPa真空度下脱泡0.5 h,得到游离-NCO%质量含量为7.0%的-NCO封端MDI-50型聚氨酯预聚体,称为A组分。
(2)二元芳胺封端环氧树脂E-44合成
准确称量248份E-300二元芳胺于四口瓶中,升温至65±2℃后,滴加E-44型液态环氧树脂257份,保持4~5小时滴加完毕,然后温度升至80±2℃,继续反应4h,得到-NH2封端的固化剂组分,称为B组分。
(3)环氧树脂改性聚氨酯复合材料的制备
取上述-NCO封端MDI-50型聚氨酯预聚体即A组分100份置于容器中,再加入E-300二元芳胺封端环氧树脂E-44固化剂即B组分22份,混合搅拌均匀后即可进行施胶,进行施胶时,可在常温常压下进行,或者在常温加压下进行,固化反应结束后即得到环氧树脂改性聚氨酯复合材料。
实施例 4
(1)-NCO封端MDI-50型聚氨酯预聚体的合成
按质量份将100份聚醚多元醇N210加入反应器中,在120℃下,保持真空度0.08~0.09 MPa时脱水2.5 h;然后降温至50℃,加入63.9份二异氰酸酯,再升温至80℃保温反应2.5 h;控制游离-NCO%质量含量为8.0%时,然后在0.8~0.9 MPa真空度下脱泡0.5 h,得到游离-NCO%质量含量为8.0%的-NCO封端MDI-50型聚氨酯预聚体,称为A组分。
(2)二元芳胺封端环氧树脂E-44合成
准确称量248份E-300二元芳胺于四口瓶中,升温至65±2℃后,滴加E-44型液态环氧树脂257份,保持4~5小时滴加完毕,然后温度升至80±2℃,继续反应4h,得到-NH2封端的固化剂组分,称为B组分。
(3)环氧树脂改性聚氨酯复合材料的制备
取上述-NCO封端MDI-50型聚氨酯预聚体即A组分100份置于容器中,再加入E-300二元芳胺封端环氧树脂E-44固化剂即B组分25.2份,混合搅拌均匀后即可进行施胶,进行施胶时,可在常温常压下进行,或者在常温加压下进行,固化反应结束后即得到环氧树脂改性聚氨酯复合材料。
实施例 5
(1)-NCO封端MDI-50型聚氨酯预聚体的合成
按质量份将100份聚醚多元醇N210加入反应器中,在120℃下,保持真空度0.08~0.09 MPa时脱水2.5 h;然后降温至50℃,加入70.6份二异氰酸酯,再升温至80℃保温反应2.5 h;控制游离-NCO%质量含量为9.0%时,然后在0.8~0.9 MPa真空度下脱泡0.5 h,得到-NCO封端MDI-50型聚氨酯预聚体,称为A组分。
(2)二元芳胺封端环氧树脂E-44合成
准确称量272份TX-2二元芳胺于四口瓶中,升温至65±2℃后,滴加E-44型液态环氧树脂257份,保持4~5小时滴加完毕,然后温度升至80±2℃,继续反应4h,得到-NH2封端的固化剂组分,称为B组分。
(3)环氧树脂改性聚氨酯复合材料的制备
取上述-NCO封端MDI-50型聚氨酯预聚体即A组分100份置于容器中,再加入TX-2二元芳胺封端环氧树脂E-44固化剂即B组分29.7份,混合搅拌均匀后即可进行施胶,进行施胶时,可在常温常压下进行,或者在常温加压下进行,固化反应结束后即得到环氧树脂改性聚氨酯复合材料。
实施例6
(1)-NCO封端MDI-50型聚氨酯预聚体的合成
按质量份将100份聚醚多元醇N210加入反应器中,在120℃下,保持真空度0.08~0.09 MPa时脱水2.5 h;然后降温至50℃,加入52.2份二异氰酸酯,再升温至80℃保温反应2.5 h;控制游离-NCO%质量含量为6.0%时,然后在0.8~0.9 MPa真空度下脱泡0.5 h,得到游离-NCO%质量含量为6.0%的-NCO封端MDI-50型聚氨酯预聚体,称为A组分。
(2)二元芳胺封端环氧树脂E-44固化剂的合成
准确称量248份E-300二元芳胺于四口瓶中,升温至65±2℃后,滴加E-44型液态环氧树脂257份,保持4~5小时滴加完毕,然后温度升至80±2℃,继续反应4h,得到-NH2封端的固化剂组分,称为B组分。
(3)环氧树脂改性聚氨酯复合材料的制备
取上述-NCO封端MDI-50型聚氨酯预聚体即A组分100份置于容器中,再加入E-300二元芳胺封端环氧树脂E-44固化剂即B组分18.9份,混合搅拌均匀后即可进行施胶,进行施胶时,可在常温常压下进行,或者在常温加压下进行,固化反应结束后即得到环氧树脂改性聚氨酯复合材料。
实施例 7
(1)-NCO封端MDI-50型聚氨酯预聚体的合成
按质量份将100份聚醚多元醇N210加入反应器中,在120℃下,保持真空度0.08~0.09 MPa时脱水2.5 h;然后降温至50℃,加入77.9份二异氰酸酯,再升温至80℃保温反应2.5 h;控制游离-NCO%质量含量为10.0%时,然后在0.8~0.9 MPa真空度下脱泡0.5 h,得到游离-NCO%质量含量为10.0%的-NCO封端MDI-50型聚氨酯预聚体,称为A组分。
(2)二元芳胺封端环氧树脂E-44固化剂的合成
准确称量248份E-300二元芳胺于四口瓶中,升温至65±2℃后,滴加E-44型液态环氧树脂257份,保持4~5小时滴加完毕,然后温度升至80±2℃,继续反应4h,得到-NH2封端的固化剂组分,称为B组分。
(3)环氧树脂改性聚氨酯复合材料的制备
取上述-NCO封端MDI-50型聚氨酯预聚体即A组分100份置于容器中,再加入E-300二元芳胺封端环氧树脂E-44固化剂即B组分31.5份,混合搅拌均匀后即可进行施胶,进行施胶时,可在常温常压下进行,或者在常温加压下进行,固化反应结束后即得到环氧树脂改性聚氨酯复合材料。
实施例 8
(1)-NCO封端MDI-50型聚氨酯预聚体的合成
按质量份将100份聚醚多元醇N210加入反应器中,在120℃下,保持真空度0.08~0.09 MPa时脱水2.5 h;然后降温至50℃,加入70.6份二异氰酸酯,再升温至80℃保温反应2.5 h;控制游离-NCO%质量含量为9.0%时,然后在0.8~0.9 MPa真空度下脱泡0.5 h,得到游离-NCO%质量含量为9.0%的-NCO封端MDI-50型聚氨酯预聚体,称为A组分。
(2)二元芳胺封端环氧树脂E-44固化剂的合成
准确称量248份E-300二元芳胺于四口瓶中,升温至65±2℃后,滴加E-44型液态环氧树脂257份,保持4~5小时滴加完毕,然后温度升至80±2℃,继续反应4h,得到-NH2封端的固化剂组分,称为B组分。
(3)环氧树脂改性聚氨酯复合材料的制备
取上述-NCO封端MDI-50型聚氨酯预聚体即A组分100份置于容器中,再加入E-300二元芳胺封端环氧树脂E-44固化剂即B组分28.4份,混合搅拌均匀后即可进行施胶,进行施胶时,可在常温常压下进行,或者在常温加压下进行,固化反应结束后即得到环氧树脂改性聚氨酯复合材料。
实施例 9
(1)-NCO封端MDI-50型聚氨酯预聚体的合成
按质量份将100份聚醚多元醇N210加入反应器中,在120℃下,保持真空度0.08~0.09 MPa时脱水2.5 h;然后降温至50℃,加入63.9份二异氰酸酯,再升温至80℃保温反应2.5 h;控制游离-NCO%质量含量为8.0%时,然后在0.8~0.9 MPa真空度下脱泡0.5 h,得到游离-NCO%质量含量为8.0%的-NCO封端MDI-50型聚氨酯预聚体,称为A组分。
(2)二元芳胺封端环氧树脂E-44固化剂的合成
准确称量272份TX-2二元芳胺于四口瓶中,升温至65±2℃后,滴加E-44型液态环氧树脂257份,保持4~5小时滴加完毕,然后温度升至80±2℃,继续反应4h,得到-NH2封端的固化剂组分,称为B组分。
(3)环氧树脂改性聚氨酯复合材料的制备
取上述-NCO封端MDI-50型聚氨酯预聚体即A组分100份置于容器中,再加入二元芳胺TX-2封端环氧树脂E-44固化剂即B组分26.4份,混合搅拌均匀后即可进行施胶,固化反应可在常温下进行,也可80~100℃下加热快速进行,固化反应结束后即得到环氧树脂改性聚氨酯复合材料。
实施例 10
(1)-NCO封端MDI-50型聚氨酯预聚体的合成
按质量份将100份聚醚多元醇N210加入反应器中,在120℃下,保持真空度0.08~0.09 MPa时脱水2.5 h;然后降温至50℃,加入58份二异氰酸酯,再升温至80℃保温反应2.5 h;控制游离-NCO%质量含量为7.0%时,然后在0.8~0.9 MPa真空度下脱泡0.5 h,得到游离-NCO%质量含量为7.0%的-NCO封端MDI-50型聚氨酯预聚体,称为A组分。
(2)二元芳胺封端环氧树脂E-44固化剂的合成
准确称量272份TX-2二元芳胺于四口瓶中,升温至65±2℃后,滴加E-44型液态环氧树脂257份,保持4~5小时滴加完毕,然后温度升至80±2℃,继续反应4h,得到-NH2封端的固化剂组分,称为B组分。
(3)环氧树脂改性聚氨酯复合胶黏剂材料的制备
取上述-NCO封端MDI-50型聚氨酯预聚体即A组分100份置于容器中,再加入TX-2二元芳胺封端环氧树脂E-44固化剂即B组分23.1份,混合搅拌均匀后即可进行施胶,进行施胶时,可在常温常压下进行,或者在常温加压下进行,固化反应结束后即得到环氧树脂改性聚氨酯复合胶黏剂材料。
通过上述具体实施例所制得的环氧树脂改性聚氨酯复合胶黏剂材料,对其性能进行测试。试样性能测定参照以下标准进行:
GB/T2070-95胶粘剂180°剥离强度试验方法;GB/T7124-2008胶粘剂拉伸剪切强度的测定;GB/T13354-1992 液态胶粘剂密度测定方法;GB/T 2794-1995胶
粘剂粘度测定方法,胶膜脆性按 GB1732-93漆膜耐冲击测定方法。
表1 环氧树脂改性聚氨酯复合材料性能表
表2 二元芳胺封端环氧树脂E-44固化剂密度和粘度
名 称 | 密度 (g/cm3) | 粘度 (Pa.s 25℃) |
E300封端E44 | 1.071 | 220 |
TX-2封端E44 | 1.052 | 170 |
聚氨酯预聚体,≥ | 1.13 | 105 |
上述表1为NCO质量含量为8.0%时的环氧树脂改性聚氨酯复合材料性能,粘结为常温常压下进行。表2为二元芳胺封端环氧树脂E-44固化剂及聚氨酯预聚体密度和粘度。
Claims (2)
1.一种聚氨酯/环氧树脂复合材料的制备方法,其制备方法的投料量按质量份数计,具体制备过程如下:
(1)-NCO封端MDI-50型聚氨酯预聚体的合成
将100份聚醚多元醇N210加入反应器,在120℃下,保持真空度0.08~0.09 MPa时,脱水2.5 h;然后降温至50℃,再加入52.2~77.9份二异氰酸酯,升温至80℃,保温反应2.5 h;控制游离-NCO%质量含量为6.0%~10.0%,然后在0.8~0.9 MPa真空下脱泡0.5 h,获得-NCO封端MDI-50型聚氨酯预聚体,称为A组分;
(2)二元芳胺封端环氧树脂E-44固化剂的合成
将272份TX-2或248份E-300二元芳胺置于四口瓶,升温至65±2℃,滴加E-44型液态环氧树脂257份,保持4~5小时滴加完毕,然后升温至80±2℃,继续反应4h,获得-NH2封端的固化剂组分,称为B组分;
(3)环氧树脂改性聚氨酯复合材料的制备
取上述A组分100份置于容器,再加入B组分18.9~33.0份,混合搅拌均匀,制得环氧树脂改性聚氨酯复合胶黏剂材料,进行施胶时,在常温常压下进行,或者在常温加压下进行,固化反应结束后形成梯形网状大分子结构,其结构式如下:
上述结构式为固化反应结束后形成的梯形网状大分子结构。
2.如权利要求1所述的制备方法,所述聚醚多元醇N210是分子量为1000的聚氧化丙烯二元醇。
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