异氰酸酯对EPDM橡胶与金属粘接性能的影响
不同异氰酸酯对无溶剂聚氨酯胶粘剂性能的影响
研究报告及专论学术论文收稿日期：2017-06-21作者简介：於亚丰（1982-），男，工程师，主要从事聚氨酯胶粘剂方面的研究。
E -mail ：yuyafeng2008@ 。
不同异氰酸酯对无溶剂聚氨酯胶粘剂性能的影响於亚丰，王彩峰（上海康达化工新材料股份有限公司，上海 221000）摘要：以蓖麻油、自制聚酯多元醇、聚醚多元醇和异氰酸酯等为主要原料，以硅烷偶联剂为添加剂，反应制备得到双组分无溶剂聚氨酯胶粘剂。
研究异氰酸酯组分中异氰酸酯的种类对胶粘剂的本体拉伸强度、断裂伸长率、剥离强度、剪切强度等性能的影响。
关键词：异氰酸酯；聚氨酯胶粘剂；无溶剂胶粘剂+中图分类号：TQ433.432 文献标识码：A 文章编号：1001-5922（2018）02-0042-03聚氨酯（PU ）胶粘剂是由多元醇化合物（聚醚多元醇、聚酯多元醇以及小分子多元醇等）与二官能或多官能的异氰酸酯反应制[1]备得到。
聚氨酯的分子结构中含有多种氨基甲酸酯基团、酯基和醚基等极性和非极性基团，可与被粘接材料上的活泼氢反应形成氢键，使得聚氨酯胶粘剂具有非常稳定牢固的粘接性能。
因此，聚氨酯胶粘剂对多种材料表面都具有较强的粘附力，而且聚氨酯分子间能够形成氢键，具有较强的内聚力，对各类材料都有良好的粘接强度，被广泛应用于金属、橡胶、木材、纤维、塑料等结构材[1，2]料的粘接。
异氰酸酯化合物中含反应性活泼的异氰酸酯基团（－NCO），能跟许多类含活泼氢的化合物反应。
其中，异氰酸酯与醇类化合物、水及胺基的反应最为常见：①异氰酸酯与醇类（含伯羟基或仲羟基）化合物的反应过程：②异氰酸酯与水的反应过程：③异氰酸酯与胺基的反应过程如下所示：在聚氨酯胶粘剂制备中，因伯胺活性太大，一般在室温反应，常用活泼较为缓和的芳香族二胺。
而本文主要研究异氰酸酯与醇类化合物的反应，文中所提及A 组分是指组成中含有-NCO 基团的端异氰酸酯基预聚体，由于异氰酸酯基团会迅速的与空气中的水汽发生反应，故需密封保存。
异氰酸酯硬段对聚氨酯结构及性能的影响
第37卷第3期高分子材料科学与工程Vol.37,No.3 2021年3月POLYMER MATERIALS SCIENCE AND ENGINEERING Mar.2021异氰酸酯硬段对聚氨酯结构及性能的影响刘长伟史颖1，马驰12,刘立志」，刘紫婷12,却毓晖」，王连慧12（.沈阳化工大学高分子产业高端制造研究院2沈阳化工大学材料科学与工程学院，辽宁沈阳110142）摘要：异氰酸酯的种类和含量对所合成的聚氨酯性能有重要的影响。
文中以聚四氢呋喃醚二醇（PTMG）为软段，甲苯二异氰酸酯（TDI）、二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）和六亚甲基二异氰酸酯（HDI）分别为硬段，采用预聚体法合成了一系列具有不同硬段及软硬段比例的聚氨酯，并通过红外光谱、小角X射线散射、动态力学热分析及热重分析等方法，研究了异氰酸酯种类及比例对聚氨酯软硬段相分离结构和性能的影响。
结果表明，由柔性脂肪族异氰酸酯所合成的聚氨酯其相分离程度更大，软段和硬段所对应的玻璃化转变温度差异更大。
由链段刚性较强的TDI所合成的聚氨酯相分离程度更小，软硬段的玻璃化转变温度相差不大，更适合用于阻尼吸音的聚氨酯材料。
同时，提高异氰酸酯指数使硬段含量增加，链段运动更加困难，相分离程度有所降低，会使材料的力学性能有所提升，但是耐热性降低。
关键词：聚氨酯；异氧酸酯；相分离；小角散射中图分类号:TQ323.8文献标识码:A文章编号：1000-7555（2021）03-0079-06聚氨酯（PU）是在结构中含有氨基甲酸酯基团的有机嵌段聚合物⑴，通过聚醇（或聚醚）与二异氧酸酯的反应制备。
异氧酸酯形成聚氨酯的硬段相，多元醇提供聚合物的软链段并用羟基封端，相对较短的硬段相分布在柔性的聚酯或聚醚之间。
随着二者比例的调整，PU既可以是相对刚性的塑性体，也可以是具有致密或泡沫结构的柔性弹性体［2~4］。
前期人们对聚氨酯软段组成做了大量的研究工作，Lee等⑴研究了软链段分子链长度对聚氨酯阴离子聚合物分散体性能的影响，研究表明，随着相对分子质量的增加,乳液的粒径和软段玻璃化转变温度（T g）降低，溶剂溶胀，乳液黏度和硬段T g上升。
提高三元乙丙橡胶金属界面粘接性能研究(世界橡胶工业)
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CSM用 量
2014-12-20
实验结果及讨论
在AF-2胶粘剂中加入一定量的CSM胶液可以稳定提高粘接强度，同时 改善粘接试件破坏方式，从原来的粘接界面破坏改善为EPDM橡胶内聚破坏 ；当其用量达到50份时，粘接强度基本达到最大值 。 因为CSM橡胶是一种极性较大的橡胶，其主链是饱和的链烃结构，与 EPDM橡胶主链类似，在与EPDM胶液共用时，有助于在金属、EPDM橡胶 间形成极性过渡，从而使胶粘剂对金属及EPDM橡胶都具有良好的相容性，
2014-12-20
AE-2胶粘剂应用情况
研制的AE-2胶粘剂，在Φ1400mm、Φ2000mm等 大型压力容器内衬材料成型工程应用结果表明，该 胶粘剂有一定初粘力操作简便、工艺适应性强、耐
老化性能优良、粘接强度高、性能可靠。
2014-12-20
前言
实验部分 实验结果及讨论 AE-2胶粘剂粘接性能 AE-2胶粘剂应用情况 结论
2014-12-20
实验部分
AF-2胶粘剂的配制
按比例将改性EPDM橡胶、ZnO、R11、DCP、C等组分在Φ160 开放式炼胶机中混炼均匀，剪碎，加入适量环己烷溶剂，溶胀后在胶体磨中 分散均匀制得AF-2胶粘剂。
CSM混炼胶液的配制
按比例将CSM橡胶、C、E618等组分在Φ160开放式炼胶机中混 炼均匀，剪碎，加入适量二甲苯溶剂，溶胀后在胶体磨中研磨均匀制得CSM 胶液。
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三元乙丙橡胶生胶选择对其粘接性的影响
关于荣格|行业专区|杂志: 中国/东南亚杂志 中东杂志 国际杂志|电子杂志|展会|研讨会首页 >> 中国杂志 >> 杂志内容三元乙丙橡胶生胶选择对其粘接性的影响作者：黄兴，王展，谢小琴，刘中勤（洛德橡胶化学（上海）有限公司）由于三元乙丙橡胶（EPDM ）突出的耐臭氧、耐候、耐热、耐水、耐蒸气、耐化学品性能和优良的电绝缘性能，加之使用温度范围宽（-57℃~150℃），因而在橡胶制品工业中获得广泛的应用。
采用EPDM 与金属骨架粘接的部件包括：车窗密封条、减震器、密封圈和衬垫、反应釜内衬、船舶用护舷材料等。
但EPDM 属于饱和橡胶，其自粘性和互粘性很差，因此客户在使用Chemlok 胶粘剂粘接EPDM 时候经常碰到橡胶与胶粘剂不粘的破坏方式（RC 破坏），有些RC 破坏在排除了胶粘剂的应用操作和客户橡胶的硫化工艺外，仍然不能解决，这可能跟客户的橡胶配方有关。
国内外的文献中有提到EPDM 配方对橡胶本身性能的影响以及配方中某此组分对EPDM 与金属粘接性能的影响［4-6］，但没有发现对EPDM 本身生胶与其对金属粘接性能的影响。
本文从研究EPDM 第三单体含量、乙烯含量以及门尼粘度出发，研究其与金属粘接性能的影响，旨在抛砖引玉，希望能给所有使用EPDM 做粘接件的用户提供一些指导。
实验部分★ 主要实验原料：EPDM 生胶、氧化锌、硬酯酸、碳黑、环烷油、硫化剂、胶粘剂等；★ 主要实验设备：XK-160橡胶开炼机、Alpha MDR2000硫变仪、国产平板硫化机、喷砂机、Instron 拉力机等； ★ 实验方法▽ 橡胶基本配方：生胶100份、氧化锌5份、硬酯酸1份、N330碳黑80份、环烷油40份、硫磺1.5 份、促进剂TMTD1.5份、促进剂M0.5份； ▽橡胶混炼（如表1 中） ▽粘接1、基材处理：40目粗砂喷砂处理，再用丁酮（MEK ）脱酯处理，70℃烘箱烘干；2、胶粘剂应用：胶粘剂（底涂Chemlok 205，面涂Chemlok 238和Chemlok 6108）搅拌均匀，按相应比例稀释，喷涂底涂，室温干燥10分钟，70℃烘箱烘烤至少20分钟，冷却至室温，喷涂面涂，室温干燥10 分钟，70℃烘箱烘烤至少20分钟；3、硫化粘接：硫化前橡胶回炼，测试硫化曲线，模压硫化，出模后冷却至室温；4、性能测试：测试前粘接件至少冷却16小时，根据ASTM D429B测试45度剥离强度；测试结果与分析★试验所用EPDM 生胶(如表2 中)由上表中数据可以看出，随着第三单体含量增加，硫化速度越快，这是因为EPDM 作为一个饱和橡胶，在使用硫磺作为硫化体系时，交联反应主要是基于第三单体中的不饱和双键。
橡胶与金属粘接不良的原因和措施
橡胶与金属粘接不良的原因和措施一、橡胶与金属的粘接原理：橡胶与金属的粘接是橡胶制品生产的一个重要环节，橡胶与金属的粘接原理普遍认为在低模量的橡胶与高模量的金属之间，胶粘剂成为模量梯度，以减少粘接件受力时的应力集中。
胶粘剂分子一端为极性基团与金属亲和物理性吸附存在，另一端为非极性基团与橡胶亲和以共价键形式存在，因此常用双涂型胶浆的底涂或单涂型胶粘剂与金属表面之间主要通过吸附作用实现粘接。
底涂型和面涂型胶粘剂之间，以及胶粘剂与橡胶之间通过相互扩散作用和共交联作用而实现粘接。
二、橡胶-金属粘接不良的表现形式及原因分析1、橡胶-金属粘接不良的表现形式主要有粘接强度不够、脱胶、边缘欠皮、粘接面气泡等。
粘接强度不够表现为粘接面有橡胶吸附但没有完全覆盖金属表面，分散较均匀。
脱胶是指金属表面与胶粘剂没有发生粘接或胶粘剂与橡胶没有粘接，前者表面可见明显金属光泽，橡胶表面光滑有胶粘剂吸附层；后者骨架表面有胶粘剂吸附且骨架表面光滑，而橡胶表面较涩有橡胶手感。
边缘欠皮是指产品边缘橡胶与骨架粘接处部分脱胶，而内部粘接良好，是脱胶在产品局部有规律的出现。
粘接面气泡是指在粘接面内部有气泡导致产品局部脱胶。
2、产生粘结强度不够的主要原因2.1骨架表面及涂胶层污染或者粗糙度不够，使胶粘剂与金属吸附面积不足；2.2骨架表面磷化膜局部破损，导致吸附能力降低；2.3骨架涂胶层过硫，使胶粘剂分析部分失去活性或者活性降低，从而减小了粘接共价键的形成，因此降低粘接力即粘接强度；2.4骨架涂胶层过薄或双涂层中任何一层过薄，使单位面积上有效的活性基团数量不足，导致粘接力下降；2.5胶粘剂过期失效或牌号选择错误，使胶粘剂失去活性导致粘接或错误的粘接剂没有与橡胶材料形成足够强度的共价键粘接；2.6产品欠硫或过硫会导致部分共价键不稳定或没有形成足够的共价键，使粘接强度下降，过硫会使形成的共价键部分断裂造成粘接强度下降；2.7摆放骨架的时间过长，会使胶粘剂分子失去活性不能与橡胶形成共价键，同时对金属的吸附能力降低都会降低粘接强度；2.8注射压力过低会导致分子布朗运动不足，从而减少了共价键形成的机会和数量，从而导致粘结强度下降，因此硫化三要素对粘接影响非常大，在实际工作中不容忽视；2.9型腔密封不良，会导致型腔内橡胶压力不足，从而影响粘接强度；10、坯料量偏少或不足会导致型腔压力不足，从而影响粘接强度；2.10胶料污染也会导致粘接强度不够，如丁腈橡胶内混入氟橡胶会导致丁腈橡胶粘接强度下降。
橡胶和金属的粘结技术
橡胶和金属的粘结技术橡胶和金属是两种不同性质的材料,将两者很好地粘接可以制得具有不同构型和特性的复合件,这种复合体系在工业中有着广泛的用途,如汽车工业、机械制造工业、固体火箭发动机的柔性接头、桥梁的支撑缓冲垫等。
橡胶与金属之间化学结构和力学性能巨大的差异,使获得具有高强度的粘接有着很大的困难。
研制出高性能粘接和适用范围更广的新型胶粘剂始终是研究的热点。
借助于胶粘剂在硫化过程中将橡胶与金属粘接起来是目前采用的基本方法之一。
本文将就其进展进行综述。
1金属-橡胶粘接体系发展现状橡胶与金属之间的粘接已有很久的历史,可以追溯到1850年,目前采用的粘接方法可分为直接粘接法、硬质橡胶法、镀黄铜法和胶粘剂粘接法。
直接粘接法工艺简单,操作方便,将粘接材料表面进行适当处理后直接在加热加压过程中实现粘接。
可通过在橡胶中加入一些组分、在胶料表面涂偶联剂或对对橡胶进行环化处理等来提高橡胶与金属的粘接性能。
尹寿琳、陈日生等在天然橡胶中加入多硫化合物粘合剂B和酸性化合物助剂C,用此粘合A3钢板作挖泥泵耐磨衬里,挖泥1000h以上未发现橡胶与金属脱开。
此法不足的是,处理的金属件要尽快与胶料粘接,以免金属表面深层氧化;在胶料中添加一些多价金属的有机盐和无机盐,虽可提高粘接效果,但会改变橡胶材料原先的物理机械性能,且造成出模困难。
硬质橡胶法是最古老的粘接体系,在金属表面贴一层硫磺含量较高的硬质胶料或一层硬质胶浆,通过硫化使橡胶与金属粘接起来,硬质橡胶法粘接力较强,工艺简便,适于粘接大型制件,但是不耐冲击和震动,60℃以上粘接强度发生显著下降。
镀黄铜法较硬质橡胶法有较好的耐高温性,黄铜或表面镀黄铜金属件不同胶粘剂,借助于被粘橡胶中的硫磺扩散到金属表面与CuO、ZnO结合形成界面粘接层与橡胶产生牢固粘合,至今在轮胎工业中钢丝圈的粘接、钢丝帘线与帘布层胶的粘接、内胎气门嘴的制造中仍采用此法。
胶粘剂法是目前应用最广和最有效的方法,已经历了酚醛树脂、多异氰酸酯、卤化橡胶、特种硫化剂的卤化橡胶、硅橡胶和水基胶粘剂等不同的发展阶段。
聚氨酯粘接机理
聚氨酯粘接原理一、金属、玻璃、陶瓷等的粘接金属、玻璃等物质表面张力很高,属于高能表面,在异氰酸酯胶PU胶水固化物中含有内聚能较高的氨酯键和脲键,在一定条件下能在粘接面上聚集,形成高表面张力胶粘层。
一般来说,胶水中异氰酸酯或其衍生物百分含量越高,胶粘层的表面张力越大,胶越坚韧,能与金属等基材很好地匹配,粘接强度一般较高。
含一NCO基团的异氰酸酯胶胶水对金属的粘接机理如下:金属表面一般存在着吸附水(即使经过打磨处理的金属表面也存在微量的吸附水或金属氧化物水合物),一NCO与水反应生成的脲键与金属氧化物之间由于氢键而螯合形成酰脲—金属氧化物络合物,一NCO基团还能与金属水合物形成共价键等。
在无一NCO场合,金属表面水合物及金属原子与氨酯键及脲键之间产生范德华力和氢键,并且以TDI、MDI 为基础的聚氨酯胶水含苯环,具有冗电子体系,能与金属形成配价键。
金属表面成分较为复杂,与PU胶之间形成的各种化学键或次价键(如氢键)的类型也很复杂。
玻璃、石板、陶瓷等无机材料一般由Ah09、S02、CaO和Na20 等成分构成,表面也含吸附水、羟基,粘接机理大致与金属相同。
二、塑料、橡胶的粘接橡胶的粘接一般选用多异氰酸酯胶水或橡胶类胶水改性的多异氰酸酯胶水,胶水中所含的有机溶剂能使橡胶表面溶胀,多异氰异氰酸酯胶酸酯胶水分子量较小,可渗入橡胶表层内部,与橡胶中存在的活性氢反应,形成共价键。
多异氰酸酯还会与潮气反应生成脲基或缩二脲,并且在加热固化时异氰酸酯会发生自聚,形成交联结构,与橡胶分子交联网络形成聚合物交联互穿网络(IPI),因而胶粘层具有良好的物理性能。
用普通的异氰酸酯胶聚氨酯胶水粘接橡胶时,由于各材料基团之间的化学及物理作用,也能产生良好的粘接。
PVC、PET、FRP等塑料表面的极性基团能与胶水中的氨酯键、酯键、醚键等基团形成氢键,形成有一定粘接强度的接头。
有人认为玻纤增强塑料(FRP)中含一OH基团,其中表面的一OH与PU胶水中的一NCO反应形成化学粘接力。
用丙烯酸锌改善EPDM与金属的粘合性能
用丙烯酸锌改善EPDM与金属的粘合性能的报告，800字本报告旨在对丙烯酸锌（ZnAA）改善EPDM与金属的粘合性能进行详细研究。
EPDM是一种具有优良的弹性、耐磨性和耐热性的合成橡胶材料，它被广泛用于橡胶制品的制造。
然而，由于其低表面张力，EPDM与金属之间的粘合性能较差。
本研究将研究如何使用丙烯酸锌（ZnAA）改善EPDM与金属的粘合性能。
首先，为了考察丙烯酸锌（ZnAA）改善EPDM与金属之间的粘合性能，我们将使用一种常见的测试方法：通过拉伸应变/应力（strain-stress）来评估粘合性能。
使用此测试，我们可以测出在不同丙烯酸锌浓度的条件下，EPDM与金属的粘合强度。
此外，为了有效地改善EPDM与金属之间的粘合性能，我们还将考虑其他相关因素，如涂覆物的选择和表面处理。
为此，我们将采用两种涂覆物——卤素树脂和聚酰胺树脂——和两种表面处理技术——研磨和酸洗。
选择涂覆物和表面处理技术后，我们将再次用拉伸应变/应力（strain-stress）测试评估粘合性能。
最后，为了验证丙烯酸锌（ZnAA）改善EPDM与金属的粘合性能，我们还将进行性能测试。
这些性能测试包括耐候性测试、耐冲击性测试和贴合测试。
这些测试将帮助我们评估丙烯酸锌（ZnAA）改善EPDM与金属之间粘合性能的程度。
综上所述，本研究旨在详细研究丙烯酸锌（ZnAA）改善EPDM与金属的粘合性能。
我们将使用拉伸应变/应力（strain-stress）测试和性能测试来评估丙烯酸锌（ZnAA）改善EPDM 与金属之间粘合性能的效果。
最终，我们期望通过本研究得出一些明确的结论和建议，以帮助我们更好地改善EPDM与金属之间的粘合性能。
配方及工艺对橡胶与金属粘合性能的影响
题目：配方及工艺对橡胶与金属粘合性能的影响摘要文章综述了近十年来配方及工艺对橡胶与金属粘合性能的影响，橡胶与金属的发展现状、粘合基本原理及理论解释和粘合方法，从配方和工艺探讨橡胶与金属的粘合性能，针对橡胶与金属粘合过程出现的问题，分析粘合失效的类型和原因，并提出相应的解决对策。
AbstractThis article reviewed the formula and process over the past decade on the rubber and metal adhesion property, the development of rubber and metal status of the basic principles and theories to explain agglutinate and adhesive methods, from the formula and technology of adhesion property of rubber and metal for rubber to metal agglutinate process problem, analyze the types and causes of adhesion failure, and corresponded countermeasures.关键词：配方工艺胶黏剂橡胶与金属粘合Key word: Formula Technology Adhesive Rubber and metal Agglutinate目录引言 (1)1 橡胶与金属粘合发展现状 (2)2 粘合的基本原理和理论解释 (3)2.1 粘合的基本原理 (3)2.2 理论解释[3] (4)2.2.1 热力学理论 (4)2.2.2 吸附理论 (4)2.2.3 扩散理论 (5)2.2.4 静电理论 (5)3 橡胶与金属的粘合 (5)3.1 橡胶与金属的粘合方法 (5)4 配方对橡胶与金属粘合性能的影响[5] (6)4.1 橡胶材料对粘合性能的影响 (6)4.1.1 胶种 (7)4.1.2 硫化体系 (7)4.1.3 硫化剂 (8)4.1.4 增塑剂 (8)5 工艺对橡胶与金属粘合性能的影响[6] (9)5.1表面处理工艺 (9)5.1.1 抛丸工艺 (9)5.1.1.1抛丸时间 (10)5.1.1.2钢丸粒径 (10)5.2 磷化工艺 (11)5.2.1 磷化液的酸点对粘合性能的影响 (11)5.2.2 磷化时间对粘合性能的影响 (12)5.2.3 磷化温度对粘合性能的影响 (13)5.3 胶粘剂工艺对粘合性能的影响[7] (14)6 橡胶与金属粘合失效类型、失效分析以及解决对策[8] (14)6.1 橡胶与金属粘合失效类型 (14)6.2 橡胶与金属粘合失效的原因分析以及解决对策 (14)6.2.1底涂型胶粘剂与金属间破坏 (14)6.2.1.1金属表面处理不当 (14)6.2.1.2 胶粘剂选择不当 (15)6.2.1.3 涂胶工艺不当 (16)6.2.2 胶粘剂内部破坏、面涂型胶粘剂与底涂型胶粘剂之间破坏 (16)6.2.3 橡胶与面涂型胶粘剂之间破坏 (17)6.2.3.1 橡胶胶料不合适 (17)6.2.3.2 胶粘剂因素 (17)6.2.3.3 硫化工艺不合适 (18)6.2.4 橡胶内部破坏 (18)结语 (19)参考文献 (20)引言19世纪发明了用硫黄硫化橡胶，这种方法可以在许多领域使用。
橡胶骨架材料浸胶用封闭异氰酸酯及其使用
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作者简介： （ １ ９ ６ ８ ～ ） ， ＂ 、 无 锡人， 人 、 ： 小科， 高级 Ｉ ‘ 程帅
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