隨著科學技(jì)術的發展,膠粘劑的應用領域和環境發生了大的變化。丙烯酸酯(zhǐ)結構膠(SGA)因其優異的性能(néng)得到廣泛應用,但其韌性差、玻璃化轉變(biàn)溫度高,限製了其(qí)在低溫環境或(huò)冷熱交(jiāo)替(tì)的特殊環(huán)境(jìng)中(zhōng)的應用。這是因為當外界溫度不斷變(biàn)化時,固化後的(de)高分子膠層會隨著熱脹冷縮而變形,然後在自身回彈力的作用下恢複原狀。然而,當外部溫度變化時,聚合物粘合劑層將失去其彈性,導致機械(xiè)性能顯著(zhe)下降,從而導致斷裂甚至脫膠。經過冷熱衝擊老化後,普(pǔ)通SGA的強度會下降50%以上,無法適用於(yú)一些惡劣的室(shì)外環境。為了改變這種情(qíng)況(kuàng),本文加(jiā)入了(le)低玻璃(lí)化轉變(biàn)溫度、強極性官能(néng)團的甲基丙烯酸羥基內(nèi)酯,在氧化還原體係的作用下,引發(fā)自由基聚合,使其接枝到聚合物主鏈上,提高了聚合物的交聯密度,降了聚合物體係的玻璃(lí)化轉變溫度,提高了韌性,改善了冷熱交變性能,從而製備出一種耐冷熱衝擊的Ls
冷熱衝(chōng)擊試驗
好的(de)丙烯酸酯結構膠。本文研究了不同單體用量對SGA結構膠強度變化的影響(xiǎng)及其機理,為製備性能優異(yì)的丙烯(xī)酸酯結構膠提(tí)供了有價值的參考。
單體接枝聚合(hé)
一,實驗部分(fèn)
1.1主要原材料
基料:甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丁腈橡(xiàng)膠(jiāo)(NBR)、甲基丙烯酸羥乙酯(HEMA)、甲基丙烯(xī)酸(MAA)、過氧(yǎng)化物引發劑、硫脲促進劑、阻聚劑(jì),均為商業(yè)工業產品。
單體:丙烯酸2-乙基己酯(EHMA)、甲基丙烯酸羥基內酯(2-HPMA)、烯酸甲氧基乙酯甲酯(MEMA)和(hé)癸(guǐ)二酸辛酯(DOS),均為商業工業產(chǎn)品。
1.2製備(bèi)方法
1.2.1組分a的製備
(1)將丁腈橡膠在開煉機上塑(sù)化,細化10倍,然後取出碎片備用。
(2)放MMA、NBR和HEMA。MAA按比例倒入反應釜中,通入冷卻水,並攪拌至(zhì)丁腈橡膠(jiāo)全溶解。
(3)加入促進劑,攪拌均勻
(4)加入(rù)單體製備不同的樣品使用(每次加入(rù)不同的單體製(zhì)備)
1.2.2成分b的製備
(1)將MMA、NBR、HEMA和阻聚劑按比例放入反應釜(fǔ)中,通入冷卻水攪拌出料,直至(zhì)NBR全溶解。
(2)加入MAA和引發劑,攪拌均勻。
1.3性能測試
1.3:1試樣製備
用油精或內酮清洗25mmx80mmx2mm鍍鋅鋼板表麵,晾幹。將a組分和b組分按1∶1的體積(jī)比混合均勻,刮塗在鍍鋅鋼板表麵,用模具搭接(jiē)固定,室溫固(gù)化24h。
1.3.2拉伸剪切強度試驗
根據GB/T7124標準,在多(duō)用途材料拉伸機上進行。
1.3.3老化性能測試
冷熱衝擊老化:將(jiāng)粘接好的試件放入冷熱衝擊試驗箱中。調整試驗(yàn)條件,80℃ x1h-40cxlh,一個(gè)循環,其中溫度轉換時間≤ 5min,100個循環後取出,然後(hòu)在室溫下放(fàng)置1h,在(zài)多用途電動拉(lā)力機上測試剪切強度(拉伸速度為5mm/min)
二、結果與討論(lùn)
2.1組分a中(zhōng)不同單體的用量對室溫力(lì)學性能的影響
室溫下不同的用量和剪切強度
在組分A中(zhōng)分別加入不(bú)同種類的單體,在相同的反應條(tiáo)件(jiàn)下進行接枝聚合。
原因是當(dāng)單體逐漸增加時,聚合物體係的交聯密度不(bú)斷增加,結(jié)構緊密,剪切強度逐漸增加(jiā)。當(dāng)單體用量超過15%時,過量的單(dān)體(tǐ)將不再(zài)參與接枝聚合反(fǎn)應,在包封作用下無法與單體接觸,成為外部增(zēng)塑劑,降剪切強度。
2.3組分(fèn)a中不同種類單體的用量對冷(lěng)熱衝擊老化性(xìng)能的影響
不同(tóng)單體對(duì)冷熱衝擊老化後SGA剪切強度的影響(xiǎng):
當環境溫度高於玻(bō)璃化轉變溫度(Tg)且低於粘流溫度(Tr)時,聚合物體係處於高彈性狀態,當體係(xì)受到外力(lì)或(huò)溫差引起時(shí),具有良好的回彈性。當環境溫度低於聚合物體係的玻璃化轉變溫度時,糊體係處於玻璃態,此時基本失去回彈(dàn)性。受到外力或熱脹冷縮後,內部結構會被破壞,強度會降。
三.結論
通過一係列實驗,深入分析了不同單體對(duì)丙烯酸酯結構膠性能的影響,探索了(le)佳用量。製備了室溫下(xià)具有(yǒu)良好冷熱衝擊性能的丙烯酸酯結構膠。綜合分析表明,當組分A中羥丙基甲(jiǎ)基(jī)烯酸酯含量(liàng)為15%時,其(qí)綜合性能佳,常溫剪切強度為30.1兆帕,冷熱衝擊老化後剪切強度為23.23兆帕,衰減率為23%。