汽车风挡玻璃用密封胶的结构与性能研究.pdf

2010年6月第19卷第6期 中国胶粘剂 V01．19 一33一 No．6，Jun．2010 ～——_-_一一 研制和瞳用 汽车风挡玻璃用密封胶的结构与性能研究 URS2 JUN2，JAEGER 曹春莉1，张军营1，王瑞1，程珏1，QU (1．北京化工大学碳纤维及功能高分子教育部重点实验室，北京100029；2．SikaTechnologyAG，Tueffenwies16， Zurich CH-8046，Switzerland) 摘要：研究了三种汽车风挡玻璃用单组分PU(聚氨酯)密封胶和SPU(硅烷改性聚氨酯)密封胶。采 用红外光谱(F丁一IR)、凝胶渗透色谱(GPC)法分析了三种密封胶的结构和相对分子质量，并对其固化行为、 粘接性能和力学性能等进行了研究。结果表明：相对湿度越大(或固化温度越高)，则三种密封胶的表干时 间越短且固化速率越大；在三种密封胶的储存过程中，其表干时间和固化速率变化不大，稳定性较好；SPU 密封胶与基材的粘接性能优于PU密封胶；PU密封胶的拉伸强度(I8．2MPa)和撕裂强度(19N／mm)均优于 SPU密蓟胶的拉伸强度(5．8MPa)和撕裂强度(13N／mm)。 关键词：聚氨酯；硅烷改性聚氨酯；胶粘剂；密封胶：固化行为 文献标识码：A 文章编号：1004—2849(2010)06—0033—06 中图分类号：TQ433．432 O前言 与无孑L材料表面粘接牢固110-11】，而且其强度接近PU 聚氨酯(PU)是大分子主链上含有重复氨基甲密封胶。 酸酯(-NHCOO一)链段的一类聚合物，具有强度高、本研究对汽车风挡玻璃用PU(或SPU)密封胶 抗撕裂性强、柔软性和耐磨性佳、耐穿刺性优、耐油 的结构进行了研究，在此基础上重点研究了相对湿 及耐介质腐蚀性好等诸多优点，已广泛用于弹性体、 度、固化温度和储存时间等因素对PU(或SPU)密封 涂料、胶粘剂或密封胶等领域中【l-3】。但是，PU主要缺胶的固化速率和表干时间等影响，并对三种密封胶 点是固化时异氰酸酯端基(一NCO)与空气中的水分 与不同基材之间的粘接性能和力学性能进行了对比 反应释放出CO：，致使PU本体产生泡孔甚至裂纹，试验。 并且其固化速率较慢以及表面容易发黏，故其在玻 1试验部分 璃及金属等无孔材料上使用时需要底涂HI。 1．1 硅酮(SR)密封胶的基体树脂中含有Si—O—Si主试验原料 链结构和烷氧基硅烷端基，具有固化速率快、固化过 汽车风挡玻璃用单组分密封胶(Sikaflex一256， 程无气体产生和不起泡等特点，并且其与无孔材料 表面粘接牢固，但其抗撕裂强度较低。 枪，瑞士Sika公司；甲苯、四氢呋喃、丙酮，分析纯， 采用氨基硅烷偶联剂与一NCO基反应，形成主 北京化工厂；玻璃板、钢板、镀锌钢板，北京静电设备 链为PU结构、端基为烷氧基硅烷的新型密封胶，称 有限公司。 为硅烷改性聚氨酯(SPU)密封胶【渊。SPU密封胶在 分子结构和性能方面兼具PU和硅酮两种密封胶的 1．2试验仪器 特点，其固化反应与硅酮密封胶类似(即硅烷的烷氧 Nexus 670型傅里叶变换红外光谱(VF—IR)仪， 基与湿气进行水解和缩聚反应，形成了稳定的硅氧 美国Thermo 烷si—O—S