1. 研究目的与意义
热熔胶是一类无溶剂的以热塑性聚合物为基料的固体胶粘剂,受热熔化成液态,以熔体形式应用到基材表面进行粘合。热熔胶具有粘接迅速、无毒无污染、节能环保、贮运和使用方便、成本低、应用面广等优点。
对于一般用途的热熔胶来说,其通常是热塑性的,因此蠕变是它的一个主要问题,并且其对水和溶剂的渗透性也非常敏感。
湿固化聚氨酯热熔胶兼具有热熔胶和反应型胶黏剂两类胶黏剂的优点,既具有优异的初始强度和快速固定性能性,又具有可交联固化功能,以提高最终粘接强度、耐热性、耐化学品性和耐久性等特点,能解决目前热熔胶的普遍缺点。
2. 国内外研究现状分析
华南理工大学高分子材料科学与工程系以聚碳酸亚乙酯多元(PEC)与4,4′-二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)为主要原料,1,4-丁二醇(BDO)作为扩链剂,采用预聚法制备出一种新型湿固化聚氨酯热熔胶。并用相似的配比和相同的合成条件制得PCL(聚己内酯二醇)型和PTMG(聚四氢呋喃二醇)型聚氨酯热熔胶作为对比,通过性能检测表明,PEC热熔胶湿固化后本体力学性能与PCL型和PTMG型相似,但PEC型固化后较硬,邵氏A硬度和拉伸强度最大,断裂伸长率最小。从粘接性能测试得知,PEC型聚氨酯热熔胶的最终拉伸剪切强度最高,当NCO含量质量分数为4%左右时粘接性能最优。若添加湿固化催化剂,则可明显提高聚氨酯热熔胶的固化速度。与PCL型和PTMG型聚氨酯热熔胶相比,PEC型热熔胶固化后具有较好的耐水性。由于PEC是以二氧化碳与环氧乙烷共聚而得的聚碳酸亚乙酯多元醇(分子质量2500,淡黄色液体,江苏中科金龙化工股份有限公司提供)是一类可完全生物降解的材料,因此,PEC型聚氨酯热熔胶具有很好的可生物降解性,堪称环境友好型胶粘剂。
崔燕军、洪玲等研究了不同结晶度预聚物的结构和对粘接体系初粘强度的影响,认为预具体的结晶度决定了湿固化热熔胶的初粘性能,高结晶度预聚物表现出较好的初粘性能。
3. 研究的基本内容与计划
(1)采用本体聚合工艺研究单组分湿固化聚氨酯热熔胶的性能,通过改变特殊多元醇种类及用量,研究其对单组分湿固化聚氨酯热熔胶性能的影响;
(2)研究各种因素如r(nco/oh)值、催化剂、聚酯与聚醚的配比等对单组分湿固化聚氨酯热熔胶的稳定性、初始剥离强度、最终剥离强度和固化时间的影响;
(3)单组分湿固化聚氨酯热熔胶在制备过程中不使用溶剂,采用本体聚合,体系粘度大,因此探索适宜的反应条件以保证在制备过程中反应完全且不发生凝胶现象;
4. 研究创新点
1.针对不同基材,制备出在保证最终性能的前提下,熔融粘度可调和开放时间可调的湿固化聚氨酯热熔胶。
2. 制备出耐高温、耐黄变的新型湿固化聚氨酯热熔胶
