聚氨酯密封胶的粘接强度用基材为金属时的拉伸剪切强度来评价,测试聚氨酯密封胶胶对基体的粘接强度和破坏形式如表2-1所示,为对比催化剂的影响,表中也给出了以1.7%的DBT作为催化剂的粘结性能。
从表可以看出,以DBT催化胶的拉伸剪切强度为0.32MPa,粘接失效大部分产生于金属和胶的界面上;而以TMA催化时的拉伸剪切强度为0.45MPa,相比DBT的提高了0.13MPa,且内聚破坏率达到86%。可能的原因是:TMA催化Si-OR水解缩合的速率快,一方面使预聚体端基和硅烷偶联剂中的Si-OR快速水解缩合形成化学连接;另一方面使硅烷偶联剂中的Si-OR快速水解,得到的Si-OH与基材表面形成氢键或共价键,硅烷偶联剂在聚氨酯密封胶和基材之间起到了很好的“桥梁”作用,从而形成牢固的粘结。而DBT的催化效率较低,可能导致在相同时间内,上述两种过程较缓慢;同时,可能是DBT难以催化Si-OR与基材表面的轻基形成共价键,硅烷偶联剂的连接作用减弱,粘催化剂TMA对聚氨酯密封胶湿固化具有很好的催化效果,其最佳的用量范围为MS质量的0.50.8%,此时表干时间约2h所制备的聚氨酯密封胶的流变测试表明,TMA催化时的凝胶点在20min左右,而DBT催化时的凝胶点在103min左右。TMA催化的聚氨酯密封胶完全固化需4天,其固化后胶的拉伸强度为0.41MPa,粘结强度为0.45MPa,并呈现内聚破坏。端硅烷聚醚特殊的分子结构决定了聚氨酯密封胶兼有聚氨醋和硅酮聚氨酯密封胶两者的优点,同时避免了两者的许多不足,如易黄变、固化产生气泡、对基材站污性等,具有优良的柔韧性、耐候、耐热和耐寒性、表面可涂饰性等综合性能。在建筑、电气设备、汽车等领域被广泛应用。然而,MS本身强度较低,导致在一些条件下,其强度达不到应用要求。
为了提高MS的强度,通常采用的方法是在聚氨酯密封胶配方中加入超细填料对其进行增强。例如有报道通过加入补强填料(碳酸钙、气相白炭黑等),可使聚氨酯密封胶的拉伸强度达到5.12MPa。还有报道以纳米二氧化硅类流体作为增强改性剂,聚氨酯密封胶具有较高的力学强度,拉伸强度可达到4.65MPa。然而,由于无机粉体的加入,导致增强的MS胶不再具有透明性,限制了透明性高强度MS胶的制备。
采用异氰酸醋封端的聚醚型聚氨醋PU)预聚体对MS进行共混改性,由此制备透明的PU改性聚氨酯密封胶(简称为聚氨酯密封胶)。PU包含氧化丙烯聚醚软段和氨醋键硬链段,前者可提供与MS树脂良好的相容性,而后者与软段或相互之间的氢键作用,可提供改性MS胶在强度上的改善。相比于纯聚氨酯密封胶,不但具有较好的弹性、耐热性和低温韧性等优点,还具有更高的力学强度和更好的粘结性。实验探讨了PU含量对聚氨酯密封胶的力学性能、粘结性能,耐黄变性的影响,并选取典型PU含量的聚氨酯密封胶,分析了其耐热性和低温性能。http://www.sdyuantai.net/