【納米技術(shù)】透明的韌性--用活性聚氨酯納米粒子制備高性能膠黏劑
專利配方中的“樹脂”和“彈性體”成分可用相當(dāng)數(shù)量的納米分散體代替。圖5中的三角示意圖表明： 通過持續(xù)添加液態(tài)分散體，對粘合金屬的結(jié)構(gòu)膠黏劑進(jìn)行改性，可達(dá)到預(yù)期承受的載荷或粘接要求的材料。根據(jù)專利DE2916537［7］，將納米分散體加入到丙烯酸結(jié)構(gòu)膠黏劑配方中，可獲得另一顯著結(jié)果。此時，耐候性是通過單懸臂測試［8］(帶50 g負(fù)載)來測試(圖6a)。一個耐氣候交變試驗周期包括7d VW P 1200(在-40 ℃和80 ℃/95%RH之間循環(huán))和7d蒸汽環(huán)境(80 ℃/95%RH)。
圖7 (a)根據(jù)DIN EN ISO 13445，用于測量UV固化玻璃粘合的壓剪強(qiáng)度的試樣；
(b)在1 000 h的日光曝曬測試后的粘合玻璃板，中間部分為納米分散體樣品；
(c)UV固化玻璃/木材不能粘貼在基材上；按紋理方向進(jìn)行測試。
裂紋擴(kuò)展是看作一種性能指標(biāo)。在第一個試驗周期內(nèi)，傳統(tǒng)丙烯酸膠黏劑未通過試驗，相反，含納米分散體的試樣，可承受非常嚴(yán)峻的測試，即使經(jīng)過4次以上的測試周期，仍能保持穩(wěn)定(圖6b)。一些膠黏劑在載荷加至100 g后仍保持穩(wěn)定不變(圖中未顯示)。圖7顯示另一個潛在應(yīng)用領(lǐng)域的示例。根據(jù)專利［9］，制備粘合玻璃及玻璃-木材(松樹和云杉)的UV固化膠黏劑。按照DIN EN ISO 13445方法，平均壓剪強(qiáng)度高達(dá)22 MPa，在某些情況下，甚至?xí)毫巡Ａ?基體破損)。
用丙烯酸異冰片酯(IBOA)基PU納米分散體制備了具有良好透明度和耐UV的膠黏劑(如圖7b所示)。中間的樣本顯示在1 000 h曝曬測試后不變色。使用相同膠黏劑來粘合木材(松樹和云杉)和玻璃，木材表面的纖維撕裂(圖7c)。在耐氣候交變測試之后(在上述氣候條件下)，壓剪強(qiáng)度從8 MPa降至4 MPa。推測這是由木材分解造成的(通過明顯變色可知)。
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