随着科学技术的发展,胶粘剂的应用领域和环境发生了大的变化。丙烯酸酯结构胶(SGA)因其优异的性能得到广泛应用,但其韧性差、玻璃化转变温度高,限制了其在低温环境或冷热交替的特殊环境中的应用。这是因为当外界温度不断变化时,固化后的高分子胶层会随着热胀冷缩而变形,然后在自身回弹力的作用下恢复原状。然而,当外部温度变化时,聚合物粘合剂层将失去其弹性,导致机械性能显著下降,从而导致断裂甚至脱胶。经过冷热冲击老化后,普通SGA的强度会下降50%以上,无法适用于一些恶劣的室外环境。为了改变这种情况,本文加入了低玻璃化转变温度、强极性官能团的甲基丙烯酸羟基内酯,在氧化还原体系的作用下,引发自由基聚合,使其接枝到聚合物主链上,提高了聚合物的交联密度,降了聚合物体系的玻璃化转变温度,提高了韧性,改善了冷热交变性能,从而制备出一种耐冷热冲击的Ls
冷热冲击试验
好的丙烯酸酯结构胶。本文研究了不同单体用量对SGA结构胶强度变化的影响及其机理,为制备性能优异的丙烯酸酯结构胶提供了有价值的参考。
单体接枝聚合
一,实验部分
1.1主要原材料
基料:甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丁腈橡胶(NBR)、甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)、甲基丙烯酸(MAA)、过氧化物引发剂、硫脲促进剂、阻聚剂,均为商业工业产品。
单体:丙烯酸2-乙基己酯(EHMA)、甲基丙烯酸羟基内酯(2-HPMA)、烯酸甲氧基乙酯甲酯(MEMA)和癸二酸辛酯(DOS),均为商业工业产品。
1.2制备方法
1.2.1组分a的制备
(1)将丁腈橡胶在开炼机上塑化,细化10倍,然后取出碎片备用。
(2)放MMA、NBR和HEMA。MAA按比例倒入反应釜中,通入冷却水,并搅拌至丁腈橡胶全溶解。
(3)加入促进剂,搅拌均匀
(4)加入单体制备不同的样品使用(每次加入不同的单体制备)
1.2.2成分b的制备
(1)将MMA、NBR、HEMA和阻聚剂按比例放入反应釜中,通入冷却水搅拌出料,直至NBR全溶解。
(2)加入MAA和引发剂,搅拌均匀。
1.3性能测试
1.3:1试样制备
用油精或内酮清洗25mmx80mmx2mm镀锌钢板表面,晾干。将a组分和b组分按1∶1的体积比混合均匀,刮涂在镀锌钢板表面,用模具搭接固定,室温固化24h。
1.3.2拉伸剪切强度试验
根据GB/T7124标准,在多用途材料拉伸机上进行。
1.3.3老化性能测试
冷热冲击老化:将粘接好的试件放入冷热冲击试验箱中。调整试验条件,80℃ x1h-40cxlh,一个循环,其中温度转换时间≤ 5min,100个循环后取出,然后在室温下放置1h,在多用途电动拉力机上测试剪切强度(拉伸速度为5mm/min)
二、结果与讨论
2.1组分a中不同单体的用量对室温力学性能的影响
室温下不同的用量和剪切强度
在组分A中分别加入不同种类的单体,在相同的反应条件下进行接枝聚合。
原因是当单体逐渐增加时,聚合物体系的交联密度不断增加,结构紧密,剪切强度逐渐增加。当单体用量超过15%时,过量的单体将不再参与接枝聚合反应,在包封作用下无法与单体接触,成为外部增塑剂,降剪切强度。
2.3组分a中不同种类单体的用量对冷热冲击老化性能的影响
不同单体对冷热冲击老化后SGA剪切强度的影响:
当环境温度高于玻璃化转变温度(Tg)且低于粘流温度(Tr)时,聚合物体系处于高弹性状态,当体系受到外力或温差引起时,具有良好的回弹性。当环境温度低于聚合物体系的玻璃化转变温度时,糊体系处于玻璃态,此时基本失去回弹性。受到外力或热胀冷缩后,内部结构会被破坏,强度会降。
三.结论
通过一系列实验,深入分析了不同单体对丙烯酸酯结构胶性能的影响,探索了佳用量。制备了室温下具有良好冷热冲击性能的丙烯酸酯结构胶。综合分析表明,当组分A中羟丙基甲基烯酸酯含量为15%时,其综合性能佳,常温剪切强度为30.1兆帕,冷热冲击老化后剪切强度为23.23兆帕,衰减率为23%。