本文介紹固化劑用量對膠黏劑性能的影響
固化劑用量對膠黏劑性能的影響實驗表明，固化劑用量對膠黏劑體系有很大的影響。用前面制備的固化劑與EP混合，改變EP和固化劑的配比，測試凝膠時間，并在7天后室溫下測試剪切強(qiáng)度。
固化劑用量對膠黏劑性能的影響實驗可見：加入的固化劑越多，EP固化得越快，固化劑用量為EP質(zhì)量的30%時膠黏劑的剪切強(qiáng)度達(dá)最大值。由于固化劑的相對分子質(zhì)量較小，而且固化劑中還含有其他的小分子物質(zhì)，用量過多會影響膠黏劑的強(qiáng)度和韌性，難以形成大分子立體結(jié)構(gòu)，而用量過少會使固化反應(yīng)不完全，硬度和強(qiáng)度不夠。
因此，選擇該固化劑的用量為EP質(zhì)量的30%，EP在室溫條件下5 min即可固化，且剪切強(qiáng)度達(dá)到19 MPa，與胺類固化劑相比提高了 5~10 MPa。
反應(yīng)參數(shù)的確定 2.2.1 n （—OH）/n（P2O5）羥基化合物和多聚磷酸在一定條件下可發(fā)生酯化反應(yīng)[反應(yīng)示意見式（1）]，產(chǎn)物為磷酸單酯、磷酸雙酯、未反應(yīng)的醇及少量磷酸的混合物。
原料配比直接影響產(chǎn)物的組成，所以合適的原料配比非常重要。選擇正丁醇與聚己內(nèi)酯三元醇的摩爾比為1.0∶10.0，在75 ℃條件下反應(yīng)4 h。由表1可以看出：隨著n（—OH）/n（P2O5）的增大， 雙酯含量減少，單酯含量和轉(zhuǎn)化率先增加后減少，在n（—OH）/n（P2O5）為2.0∶1.0時達(dá)最大值。
當(dāng) n （—OH）/n（P2O5）小于2.0∶1.0時，多聚磷酸用量過大，導(dǎo)致殘余的磷酸過多，因為游離的磷酸能與EP快速反應(yīng)生成固狀物，所以使凝膠時間變短。但此固狀物不具備膠黏劑的特性，因此要盡量降低殘余磷酸的含量。
二乙基甲苯二胺(DETDA)是聚氨酯彈性體以及環(huán)氧樹脂的芳香族二胺固化劑，用于澆注、涂料、RIM及膠黏劑，也是聚氨酯及聚脲彈性體的擴(kuò)鏈劑。
當(dāng)n（—OH）/n（P2O5）大于2.0∶1.0時，多聚磷酸用量少，酯化反應(yīng)不完全，體系中有未反應(yīng)的正丁醇，使凝膠時間變長。
所以，凝膠時間隨著n（—OH）/n（P2O5）增加而變長，當(dāng)n（—OH）/n（P2O5）為2.0∶1.0時，可達(dá)到較高的轉(zhuǎn)化率且凝膠時間適宜。
反應(yīng)溫度對酯化反應(yīng)影響很大，適當(dāng)升高反應(yīng)溫度可提高反應(yīng)速率，但溫度過高會使產(chǎn)品色澤加深，而溫度太低又會延長反應(yīng)時間，且產(chǎn)物黏度變大。
綜合考慮，選擇反應(yīng)溫度為65~85 ℃，正丁醇與聚己內(nèi)酯三元醇的摩爾比和n（—OH）/n（P2O5） 分別為1.0∶10.0，2.0∶1.0，反應(yīng)4 h。由表2看出：在反應(yīng)溫度為75 ℃時，所得磷酸雙酯含量最低，單酯含量和轉(zhuǎn)化率最高，殘余磷酸含量最低。凝膠時間基本不變，說明磷酸單、雙酯和磷酸與EP發(fā)生固化反應(yīng)的時間相差不大。因此，將反應(yīng)溫度設(shè)為75 ℃。
反應(yīng)時間 反應(yīng)時間是影響產(chǎn)物組成的重要因素。反應(yīng)時間短，物料反應(yīng)不完全，反應(yīng)時間長會使副產(chǎn)物增多。選擇正丁醇與聚己內(nèi)酯三元醇的摩爾比和 n （—OH）/n（P2O5）分別為1.0∶10.0，2.0∶1.0，反應(yīng)溫度為75 ℃。隨著反應(yīng)時間延長，雙酯含量減小，單酯含量和轉(zhuǎn)化率先增后減，殘余磷酸含量先減后增，而產(chǎn)物與EP混合的凝膠時間基本一致。
適當(dāng)延長酯化時間會使反應(yīng)物料充分接觸，使酯化反應(yīng)趨于完全。2~4 h轉(zhuǎn)化率明顯增加，4~5 h雖然雙酯含量降低，但是單酯含量也降低，從而轉(zhuǎn)化率降低，殘余磷酸增多。因此，反應(yīng)時間為4 h時，轉(zhuǎn)化率較高，且可獲得殘余磷酸含量低的產(chǎn)物。
采用聚己內(nèi)酯三元醇、正丁醇與多聚磷酸在75 ℃條件下反應(yīng)4 h，正丁醇與聚己內(nèi)酯三元醇的摩爾比和n（—OH）/n（P2O5）分別為1.0∶10.0和 2.0∶1.0，合成了能使EP室溫（25 ℃）快速固化的固化劑。合成的固化劑用量為EP質(zhì)量的30%時，膠黏劑在室溫條件下5 min即可固化，且剪切強(qiáng)度達(dá)到19 MPa。
固化劑|擴(kuò)鏈劑|交聯(lián)劑
