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        簡述擋風(fēng)玻璃膠的發(fā)展與應(yīng)用

        2018-10-27 10:54:04何冬梅陳炳耀溫海軍
        山東工業(yè)技術(shù) 2018年17期
        關(guān)鍵詞:應(yīng)用發(fā)展

        何冬梅 陳炳耀 溫海軍

        摘 要:擋風(fēng)玻璃膠屬于聚氨酯密封膠,文章簡要概述了近年來國內(nèi)外聚氨酯膠黏劑的研究和應(yīng)用進展,重點介紹了聚氨酯膠黏劑的發(fā)展動態(tài)和幾類主要的聚氨酯膠黏劑,并對聚氨酯密封膠及擋風(fēng)玻璃膠的應(yīng)用做簡要敘述,結(jié)合實際情況對今后聚氨酯膠黏劑的發(fā)展方向做出了展望。

        關(guān)鍵詞:聚氨酯密封膠;發(fā)展;使用方法;應(yīng)用

        DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.17.029

        0 前言

        汽車風(fēng)擋玻璃膠是一種高性能、固化后具有彈性、可填縫的單組份聚氨酯粘結(jié)劑。聚氨酯密封膠的主要成分是聚氨酯橡膠及聚氨酯預(yù)聚體,具有拉伸強度高、彈性好、耐磨性、耐油性和耐寒性等特點,但也有一些缺點,如耐水性稍差,尤其是耐堿水性,不能長期耐熱,淺色膠體耐紫外線性能稍差。由于其各種優(yōu)異的性能,聚氨酯密封膠廣泛用于土木建筑行業(yè),以及汽車制造、玻璃安裝、電子灌裝、潛艇和火箭等。

        聚氨酯密封膠可分為加熱硫化型、室溫硫化型和熱熔型三種;其中室溫硫化型根據(jù)組分又可以分為單組分和雙組分。單組分的固化機理是膠體中的異氰酸酯基(NCO)與空氣中的水反應(yīng)而固化,與基材表面的活性基團反應(yīng)起到粘接作用,為濕氣固化型,使用時施工方便,但相對來說固化較慢。雙組分聚氨酯膠粘劑通常由甲、乙兩個組分組成。使用前按一定的比例配制即可。甲組分(主劑)為含活潑氫組分,乙組分(固化劑)為含-NCO基團的聚氨酯預(yù)聚體組分,兩組分混合發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)而固化粘接雙組分有固化快、性能好的特點,但使用時需要配制,工藝較為復(fù)雜,其最終粘合強度比單組分膠粘劑大,可以滿足結(jié)構(gòu)膠粘劑的要求。

        1 發(fā)展

        1.1 單組份聚氨酯密封膠

        常規(guī)的單組份聚氨酯密封膠在固化時對一些材質(zhì)表面(如膩子板)粘接效果不是特別理想,可能會產(chǎn)生鼓包情況;以及在固化過程中,還存在著用洗手液溶液抹平時流黑水影響車輛外觀的問題。艾少華等發(fā)明了一種單組分濕氣固化聚氨酯密封膠及制備方法,可大幅改善各種材質(zhì)面板的粘接效果,徹底解決了以上問題。他們通過往聚氨酯主體預(yù)聚物中引入不飽和鏈段(不飽和聚醚 多元醇預(yù)聚物),使密封膠具備自由基聚合功能,與膩子接觸部分的未完全固化的不飽和鏈發(fā)生反應(yīng),參與到膩子的固化交聯(lián)過程中,可以大幅的提升其粘接效果。另外通過引入潛固化劑的技術(shù),改進單組份聚氨酯密封膠的固化方式,避免了傳統(tǒng)固化方式產(chǎn)生的二氧化碳氣體的釋放,在潛固化條件下釋放出液態(tài)大分子醛,從根本原因解決或避免了鼓泡現(xiàn)象的發(fā)生。

        單組份聚氨酯密封膠一般是聚醚多元醇與多異氰酸醋反應(yīng)而成的聚合物,主體基本是由碳、氫、氧等元素組成有機化合物,存在易燃、燃燒時火焰大、濃煙、嚴重滴落、有有毒氣體產(chǎn)生等問題。針對這些問題,邵亞、陳偉發(fā)明了一種阻燃聚氨酯密封膠,他們通過在聚氨酯密封膠基礎(chǔ)配方中加入一定比例的磷酸二苯甲苯酯和阻燃協(xié)效劑,使產(chǎn)品的阻燃效果達到FV-0級,解決了易燃等問題。

        1.2 雙組份聚氨酯密封膠

        目前使用的汽車車燈用密封膠主要分為熱熔膠和室溫硫化膠兩大類。熱熔膠顧名思義,使用需要加熱,然后將熔融的膠液涂在需要粘接的表面,具有固化速度快,優(yōu)異的抗震性和耐低溫性能,可以連續(xù)化工業(yè)生產(chǎn)。但熱熔膠有粘接強度不甚理想的缺點。毛俊軒等人發(fā)明了一種雙組份聚氨酯密封膠,其A組分成分為:多元醇聚合物,100份;增塑劑,20~100份;碳酸鈣,50~500份;增粘劑,0 .5~2份;抗氧劑,1~5份; B組分: 多異氰酸酯,100份;多元醇聚合物,50~300份;增塑劑,10~50份;氣相二氧化硅,5~20份;催化劑,0 .5~2 .0份;A/B組份使用的質(zhì)量配比為4~10:1。改善了聚氨酯密封膠對PP與PC材料的粘接性能,提高了膠體的耐老化性與耐候性,改善了環(huán)保性能,促進了聚氨酯密封膠在汽車行業(yè)的應(yīng)用。

        由于單組份聚氨酯密封膠使用時的固化速度相對稍慢,雙組份聚氨酯密封膠相對快固的特點使其應(yīng)用也較廣泛,比如在汽車擋風(fēng)玻璃、電子元件等。凌煒發(fā)明的防水抗靜電雙組份聚氨酯密封膠,通過添加十二烷基二苯醚二磺酸鈉、聚硅氧烷-9、鄰苯二甲酸二(2-丁氧基乙基)酯、導(dǎo)電炭黑、超細鉬粉等原料,采用一定的制備工藝使其相互復(fù)合,增加了聚氨酯密封膠的抗靜電性能,同時也增加了耐腐蝕性、熱穩(wěn)定性和耐候性;通過添加十三氟辛基三乙氧基硅烷、鄰苯二甲酸二異壬酯、硬脂酸鋯、三硬脂酸甘油酯等原料,提高聚氨酯密封膠的防水防污性能和耐老化性能。在膠體固化的過程中,沒有有機溶劑的揮發(fā),環(huán)保性能好,同時也能達到很好的粘接性能。

        2 應(yīng)用情況

        由于聚氨酯密封膠各種優(yōu)異的性能,在各行各業(yè)都可用到聚氨酯密封膠,尤其在汽車行業(yè)、建筑行業(yè)比較突顯,如汽車的擋風(fēng)玻璃、汽車車燈就是采用聚氨酯密封膠進行裝配,以及冷藏車廂、玻璃幕墻等焊接接縫密封;建筑工程中采用聚氨酯密封膠對建筑預(yù)制件與墻體的粘接、窗框與墻體的粘接、管道接頭密封等。

        2.1 使用方法

        第一,要將需要施工涂膠的粘接面清理干凈,可以用棉紗布等清除粘接面上的灰塵、水漬、油漬及機械雜質(zhì)等;如果粘接表面生銹或者有銹蝕痕跡,應(yīng)使用一些工具如金屬刷清理干凈,必要時可使用一些有機溶劑擦拭表面;

        第二,根據(jù)需要粘接面的形狀將密封膠包裝上的尖嘴切成需要的形狀和大小,用手動或氣動膠槍將膠涂在粘接面;

        第三,在密封膠沒有表干之前進行表面刮平、修飾等相關(guān)工作。如果對粘接表面要求特別嚴格的,應(yīng)在粘接面施工部位以外的兩側(cè)貼上保護膠帶,并在刮平膠體表面后及時揭去。如果不小心將非施工部位沾上了密封膠,可用蘸有酒精的棉布清洗干凈。

        2.2 應(yīng)用

        一些聚氨酯密封膠的耐候性及耐老化性能相對較差,在通過配方改進的同時,也可以通過改進施工方法提高膠體固化后的耐老化性能。任如飛等發(fā)明的施工方法,可改善聚氨酯密封膠膠體的耐老化性能。他們的施工方法包括以下步驟:

        步驟一,將聚氨酯密封膠施工于所需位置;

        步驟二,待步驟一的聚氨酯密封膠表干或完全固化后,在表面涂覆一層耐紫外性能的涂層保護;耐紫外性能的涂層主要由主體樹脂(20%-45%)、硅烷偶聯(lián)劑低聚物(1%-10%)、紫外線吸收劑(0.05%-1.5%)、有機溶劑(50%-75%)及一些顏填料。采用這種施工方法,施工工藝簡便,所覆的涂層可有效防止紫外線對膠體的影響,所需的單位施工成本低,同時還可保持聚氨酯密封膠的各項性能不受影響,能 夠適用于工業(yè)化大規(guī)模應(yīng)用。

        3 結(jié)束語

        聚氨酯密封膠問世30多年來,正以迅猛之勢向前發(fā)展。初期僅用于高檔建筑物,現(xiàn)在已向一般民用建筑物擴展。如在日本,約75~80%的聚氨酯密封膠用于建筑,15%用于汽車、機械制造等,5%用于土木及其它方面。隨著現(xiàn)在汽車工業(yè)的飛速增長,車用聚氨酯密封膠也

        (下轉(zhuǎn)第37頁)

        (上接第33頁)

        在不斷研究,步上新的臺階。

        參考文獻:

        [1]閻利民,朱長春,宋文生.聚氨酯膠黏劑[J].化學(xué)與黏合,2009,31

        (05):53-56;

        [2]李麗娟.國內(nèi)聚氨酯密封膠研究進展[J].中國膠黏劑,2004,13(01)

        :45-49.

        [3]艾少華,韓勝利,吳正明,章峰.一種單組分濕氣固化聚氨酯密封膠及其制備方法[P].中國,108048025A(P),2018-5-18.

        [4]邵亞,陳偉.阻燃聚氨酯密封膠[P].中國,107936902A(P),2018-4

        -20.

        [5]凌煒,一種防水抗靜電雙組份聚氨酯密封膠及其制備方法[P].中國,106634792A(P),2017-5-10.

        [6]任如飛,許鐸賓,陳曉東,彭李生.聚氨酯密封膠防止紫外線腐蝕的施工方法[P].中國,107955525A(P),2018-4-24.

        [7]李兵兵,王貴友,胡春圃.聚氨酯密封膠研究進展[J].粘接,2015 (03):65-69.

        作者簡介:何冬梅(1986-),女,湖南永州人,本科,助理工程師,主要從事涂料、膠黏劑等研發(fā)和管理工作。

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