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《武汉科技大学》 2011年
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聚氨酯丙烯酸酯胶黏剂的性能与配方研究

龚甜  
【摘要】:本论文目的在于研究一种透明度好,综合强度高,柔韧性佳,固化速率快,能够对无机玻璃与有机塑料片两种极性相反的材料均有较好的粘接性能的,使用性能好的环保型胶黏剂。以此为宗旨,选择了紫外光固化胶黏剂为课题的研究方向,从聚氨酯丙烯酸酯胶黏剂入手,研究了聚氨酯丙烯酸酯预聚体合成条件与影响因素,通过实验分析得知,温度升高反应速率加快,合成温度在65~80℃之间为宜;催化剂能够加快反应进程,其用量为0.45wt%左右最好;反应时间越长,反应进行的越完全;通过改变合成原料与配比,合成了不同种类的预聚体:芳香族聚醚型预聚体,芳香族聚酯型预聚体,脂肪族聚醚性预聚体,脂肪族聚酯型预聚体,通过改变-NCO与-OH的比例,制得了软硬链段含量不同的预聚体,选择了三种不同的羟基丙烯酸酯来对预聚体进行封端,得到了预聚体分子链结构不同,强度与性能各异的预聚体,为实验配方提供了丰富的预聚体原料。 通过对胶黏剂的剪切强度,180°剥离强度,不挥发物含量、凝胶率、热分析等性能测试,得知,预聚体用量为50~60wt%时,胶黏剂综合性能最好。聚酯型预聚体硬度高,聚醚型柔韧性好,聚乙二醇分子量的增大,透光率降低,Tg降低;芳香族预聚体剪切强度高于脂肪族预聚体,但固化后胶层较硬,韧性较差,带有浅黄色,脂肪族预聚体柔顺性好,且透光性好; -NCO/-OH增加,预聚体粘度减小,分子量分布变窄,剪切强度增大,对比固化前后红外光谱图证明了聚氨酯丙烯酸酯预聚体的结构,以及双键成功的参与了固化交联反应。 硬单体脆性大,与塑料无亲和力,软单体用量增加,柔韧性增加,对塑料的亲和力提高,剪切力强度降低,双官能团单体与三官能团单体能显著提高剪切强度,其中TPGDA用量在2wt%以下为宜,TMPTA用量在0.5wt%以下为宜。预聚体B3:F3:=1:3=B4:F4所得综合强度性能最好,增塑剂用量在3~4wt%为宜;偶联剂用量在4wt%左右为宜,交联剂的用量在5-6wt%为宜;增粘剂用量在12wt%左右为宜,纳米二氧化硅用量为3wt%为宜, UV1173用量为2.5wt%为宜。 在确定了各组分的作用与大致的最佳用量范围后,通过对四个主要因素进行了四因素三水平正交实验设计,得到了综合性能较好的配方,测试结果显示:所得胶黏剂的主要性能达到最优化,其它性能满足甚至超过了原计划指标,胶黏剂柔韧性佳,透光率为93.86%,无机玻璃间的剪切强度为5.36MPa,无机玻璃与有机塑料间的180°剥离强度为64N/cm,固化时间为20s,不挥发物含量为95.86%,胶液固化前粘度为100mpa.s。
【学位授予单位】:武汉科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TQ433.432

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【参考文献】
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