夹层玻璃用改性EA胶黏剂的制备与应用研究

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本课题旨在研制出一种满足夹层安全玻璃使用的胶黏剂,在满足各项性能指标要求的同时,降低成本。选取环氧E-44树脂为基质经与聚乙二醇400和甲基丙烯酸两步连续反应制备了环氧丙烯酸酯胶黏剂预聚体。通过环氧转化率和酸值的测定,经单因素实验确定了较为适宜的制备条件为:改性反应温度为90℃、酯化反应温度为95℃、聚乙二醇400用量与环氧树脂的物质的量比为0.20:1、催化剂为四丁基溴化铵且用量为2wt%、阻聚剂为对羟基苯甲醚且用量为0.05wt%、溶剂为丙烯酸丁酯且用量为50wt%(占反应物总质量)左右、反应时间为3h。与未经聚乙二醇改性的环氧丙烯酸预聚体相比,黏度由938mPa·s降低到265mPa·s,胶黏剂的剥离强度有所提升。改性前后红外图谱对比显示了环氧基的消失以及羟基、酯基的形成,说明达到了改性与合成的目的。采用化学处理法,用KMnO4-浓H2SO4溶液为处理剂对PET片进行了表面处理。通过单因素实验,确定了处理剂浓度为2g KMnO4/L浓H2SO4、处理时间为2min时,既保证了PET片的透光率在95%以上,又能较大程度的增强PET片的粘接性能。PET片的表面接触角测试表明化学处理使其表面接触角由66.8°减小到17.5°;红外光谱分析证明改性后PET表面引入了数量可观的羰基或羧基;SEM显示改性后PET表面由于氧化腐蚀作用出现了纳米级的颗粒状表面起伏以及众多细长沟痕。说明了化学处理对PET表面改性作用明显。通过单因素实验研究了胶黏剂各种组分含量对其胶黏性能的影响,确定了增塑剂、偶联剂和链转移剂的最佳用量,探讨了改性预聚体、软硬单体、增粘剂的最佳用量范围。在此基础上通过正交实验,确定了综合性能较佳的胶黏剂配方。在最优配方下,所研制的胶黏剂配合改性后的PET片使用,主要性能均达到性能指标。拉伸剪切强度达到5.96MPa;180°剥离强度达到42.36N/cm;胶黏剂透光度为92.31%;胶黏剂固化时间为40s;固化前粘度为118mPa·s。较前人研究,课题使用了经济性更好的环氧树脂材料,并用聚乙二醇400对其进行了增韧改性,降低了其粘度;引进了PET片的表面处理,研制的改性环氧丙烯酸酯胶黏剂保持了环氧树脂强度大的特点;180°剥离强度也达到了预期的目标。
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