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铝塑复合用耐蒸煮无溶剂复膜胶的制备及表征

作　者: 阎晋
导　师: 陈广学；谭晓清
学　校: 华南理工大学
专　业: 轻工技术与工程
关键词: 无溶剂聚氨酯胶粘剂铝塑复合
分类号: TQ433.432
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

无溶剂聚氨酯胶粘剂是一种固含量100%的聚氨酯胶粘剂,具有安全环保、用料少、无需加温固化等特点。其固化原理主要是通过两组分中-NCO与-OH反应从而交联固化。无溶剂聚氨酯胶粘剂作为聚氨酯胶粘剂的一种,也同样具备聚氨酯胶粘剂的特点:良好的耐磨、耐水、耐油、耐溶剂、耐化学药品、耐臭氧以及耐细菌等性能;与聚酯薄膜、纸张、织物、金属等材料有较高的粘结强度。缺点是在高温、高湿下易水解而降低粘结强度。因此,解决聚氨酯胶粘剂的耐水性和耐蒸煮性是研究无溶剂聚氨酯胶粘剂的一个重点也是难点。本研究课题主要从无溶剂聚氨酯胶粘剂的黏度和耐水性方面着手进行研究。首先以聚己二酸1,4-丁二醇酯(PBA)、蓖麻油(CO)及异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)为原料合成了无溶剂胶粘剂的A组分(端异氰酸酯基预聚体);用硅烷偶联剂对蓖麻油进行改性制备出改性蓖麻油添加到无溶剂胶粘剂的B组分中;同时还研究了双组分胶粘剂的固化过程。通过红外光谱分析合成产品的结构,用化学滴定的方法测定产品的异氰酸酯含量及羟值。另外还分别测定了胶粘剂的吸水率、T型剥离强度、耐蒸煮性及耐热性能。通过系列数据得出最佳工艺参数。本研究课题通过以上实验及分析得出以下结论:制备胶粘剂A组分的最适宜温度和时间分别为80℃、3小时。R值即异氰酸酯基与羟基含量的比值为2或3较为合适。适量的蓖麻油能够有效的降低胶粘剂的粘度并且提高胶粘剂的耐水性,但也会一定程度上降低其粘结性能,因此蓖麻油的量需要按产品要求进行考虑。双组分的配比R’,即A组分中异氰酸酯含量与B组分中羟基含量的比值在1.3最为合适。用硅烷偶联剂对蓖麻油(B组分)进行改性,将改性产物加入到B组分可以大大的提高固化速度,将固化时间由七天缩短到三十六小时。另外改性蓖麻油还能提高耐水性、耐蒸煮性及热性能。但是,改性蓖麻油的含量不能过高,当B组分的改性蓖麻油含量为60%时最佳。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-10
第一章绪论  10-26
  1.1 胶粘剂概述  10-11
    1.1.1 胶粘剂的基本定义  10
    1.1.2 胶粘剂粘接的基本原理  10-11
    1.1.3 胶粘剂的组成与分类  11
  1.2 聚氨酯胶粘剂  11-13
    1.2.1 聚氨酯胶粘剂简述  11-12
    1.2.2 聚氨酯胶粘剂的分类  12-13
  1.3 无溶剂复合技术  13-16
    1.3.1 无溶剂复合技术简述  13-14
    1.3.2 无溶剂胶粘剂的使用与涂布  14-16
  1.4 双组分无溶剂复膜胶的组成  16-17
  1.5 双组分无溶剂聚氨酯的固化及粘结机理  17-20
    1.5.1 聚氨酯化学  17-19
    1.5.2 双组分无溶剂聚氨酯胶粘剂的固化机理  19
    1.5.3 双组分无溶剂聚氨酯胶粘剂的粘结机理  19-20
  1.6 双组分无溶剂聚氨酯胶粘剂的改性方法  20-22
    1.6.1 对软段改性  20-21
    1.6.2 用环氧树脂改性  21
    1.6.3 用有机硅改性  21-22
  1.7 无溶剂复膜胶的国内外发展现状  22-25
    1.7.1 无溶剂复膜胶在国外的发展现状  22-24
    1.7.2 无溶剂复膜胶在国内的发展现状  24-25
  1.8 选题的意义及主要研究内容  25-26
第二章聚氨酯预聚体(A组分)的制备  26-43
  2.1 引言  26
  2.2 实验部分  26-34
    2.2.1 实验原料及其他试剂  26-27
    2.2.2 实验仪器  27-28
    2.2.3 配方计算  28-29
    2.2.4 实验步骤  29
    2.2.5 分析与测试  29-33
    2.2.6 水含量的影响  33
    2.2.7 原料的选择  33-34
  2.3 结果与讨论  34-42
    2.3.1 红外表征结果  34-35
    2.3.2 反应条件的确定  35-36
    2.3.3 异氰酸酯含量对A 组分黏度的影响  36-37
    2.3.4 蓖麻油含量对A 组分黏度的影响  37
    2.3.5 异氰酸酯含量对胶粘剂粘结性能的影响  37-39
    2.3.6 蓖麻油含量对胶粘剂粘结性能的影响  39
    2.3.7 蓖麻油含量对胶粘剂耐水性的影响  39-40
    2.3.8 蓖麻油含量对静态接触角的影响  40-42
  2.4 本章小结  42-43
第三章无溶剂聚氨酯胶粘剂的固化  43-51
  3.1 引言  43
  3.2 实验部分  43-44
    3.2.1 实验步骤  43
    3.2.2 实验原理  43-44
  3.3 结果与讨论  44-50
    3.3.1 双组分配比对粘结性能的影响  44-45
    3.3.2 双组分配比对胶粘剂耐水性的影响  45-46
    3.3.3 催化剂对固化时间的影响  46-47
    3.3.4 催化剂对剥离强度的影响  47-48
    3.3.5 热重分析结果  48-50
  3.4 本章小结  50-51
第四章无溶剂聚氨酯胶粘剂B组分的改性  51-66
  4.1 引言  51
  4.2 实验部分  51-53
    4.2.1 实验试剂  51
    4.2.2 实验步骤  51-52
    4.2.3 实验原理  52-53
  4.3 实验结果与讨论  53-65
    4.3.1 红外表征结果  53-55
    4.3.2 羟值的测定  55-58
    4.3.3 固化时间测试结果  58-59
    4.3.4 剥离强度测试结果  59-60
    4.3.5 吸水率测试结果  60-61
    4.3.6 沸水蒸煮后剥离强度测试结果  61-63
    4.3.7 静态接触角测试结果  63-64
    4.3.8 热性能分析结果  64-65
  4.4 本章小结  65-66
结论、建议与展望  66-68
  结论  66-67
  建议  67
  展望  67-68
参考文献  68-74
攻读硕士学位期间取得的研究成果  74-75
致谢  75

铝塑复合用耐蒸煮无溶剂复膜胶的制备及表征

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