改性劑對(duì)水性聚氨酯粘結(jié)強(qiáng)度的影響
為了降低成本，提高復(fù)合材料的粘接強(qiáng)度。常用的改性方法有物理改性和化學(xué)改性。共混改性是將水性聚氨酯與其它水性樹(shù)脂進(jìn)行物理共混，獲得其功能性產(chǎn)品。共聚改性是指物質(zhì)或材料之間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，改變物質(zhì)的分子鏈或結(jié)構(gòu)，改變物質(zhì)的性質(zhì)。市場(chǎng)上有幾種常用的修飾詞，如下。
有機(jī)硅化合物是一類含硅的高分子化合物，其分子結(jié)構(gòu)兼具有機(jī)和無(wú)機(jī)結(jié)構(gòu)特征。有機(jī)硅具有許多獨(dú)特的優(yōu)異性能，如優(yōu)異的生物相容性、低表面能、低溫下良好的柔韌性，還可用作偶聯(lián)劑。其機(jī)理是有機(jī)硅偶聯(lián)劑分子中含有烷氧基，經(jīng)過(guò)水解和無(wú)機(jī)界面鍵合；分子的另一部分含有活性基團(tuán)，可以與粘合劑結(jié)合。通過(guò)這種方式，有機(jī)硅偶聯(lián)劑將基材與膠粘劑連接起來(lái)，在粘接界面處有很強(qiáng)的化學(xué)鍵，從而提高了粘接層的粘接強(qiáng)度。因此，在WPU中加入有機(jī)硅偶聯(lián)劑可以改善基材的表面性能，提高水性聚氨酯的粘接強(qiáng)度。擴(kuò)大了水性聚氨酯的應(yīng)用范圍。
采用丙烯酸丁酯和硅烷偶聯(lián)劑共聚改性水性聚氨酯分散體。結(jié)果表明，在測(cè)試水性聚氨酯的 t 型剝離強(qiáng)度時(shí)，試樣的粘結(jié)面均被破壞。隨著硅烷偶聯(lián)劑用量的增加，puc 片材的剝離強(qiáng)度迅速提高，偶聯(lián)劑用量增加到8% ，t 型剝離強(qiáng)度峰值為0.7 n/cm-1。以 kh550為改性劑，tdi 為硬段，pba-2000為軟段，deg 為擴(kuò)鏈劑，采用預(yù)聚合法制備了水性聚氨酯。結(jié)果表明，增加 kh-550可以提高復(fù)合膜的交聯(lián)度和結(jié)合強(qiáng)度。與不同軟段共混時(shí)，臨界表面張力略有降低，與尼龍纖維的接觸角略有降低，這是由于使用了聚二甲基硅氧烷。聚二甲基硅氧烷與聚酯水性聚氨酯的接觸角遠(yuǎn)小于與聚醚的接觸角。這是由于尼龍表面的疏水性。當(dāng)與聚二甲基硅氧烷混合，聚二甲基硅氧烷移動(dòng)到膜表面，使其易于濕，并加強(qiáng)對(duì)尼龍的粘附。聚二甲基硅氧烷(pdms)與聚醚軟段(peo、 phmo、 ptmo、 pscd)共聚。結(jié)果表明，未共聚的聚二甲基硅氧烷/聚乙烯(phmo)共聚物的拉伸強(qiáng)度比未共聚的高。另外，在水性聚氨酯的軟段中加入聚二甲基硅氧烷，在聚合物分子的軟段中加入硅元素，可以改善水性聚氨酯的初始粘度。
（2）用聚氨酯樹(shù)脂改性
聚氨酯樹(shù)脂、極性強(qiáng)、不易水解、高溫易降解等特點(diǎn)。水性聚氨酯改性環(huán)氧樹(shù)脂可以結(jié)合兩者的優(yōu)點(diǎn)，提高粘接強(qiáng)度、耐水性和耐溶劑性。第三，環(huán)氧樹(shù)脂是一種多元光基化合物，可以在水性聚氨酯的主鏈上引入分支點(diǎn)，形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，獲得更好的性能。
聚氨酯樹(shù)脂改性芳香族水性聚氨酯。實(shí)驗(yàn)表明，聚氨酯樹(shù)脂的用量對(duì)其性能有顯著影響。薄膜的拉伸強(qiáng)度隨環(huán)氧樹(shù)脂質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加而緩慢增加，拉伸強(qiáng)度隨聚氨酯樹(shù)脂質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加而迅速增加。當(dāng) ep = 4% 時(shí)，綜合性能較好。采用聚氨酯樹(shù)脂對(duì)陰離子水性聚氨酯進(jìn)行改性，并對(duì)改性后的水性聚氨酯進(jìn)行了性能測(cè)試。8mpa 提高到32mpa。這可能是因?yàn)?ep-51是一種多功能化合物，在反應(yīng)過(guò)程中與乙二胺形成交聯(lián)結(jié)構(gòu)，并增加其抗拉強(qiáng)度。
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