為克服環(huán)氧樹(shù)脂膠粘劑玻璃化溫度高，剝離、彎曲、沖擊等強(qiáng)度都很低的缺點(diǎn)[1]，通常使用尼龍、丁腈橡膠、聚氨酯等進(jìn)行改性，可顯著提高其剝離、彎曲、沖擊等強(qiáng)度[2-4]。這些改性的膠粘劑可作為結(jié)構(gòu)膠粘劑用于飛機(jī)、汽車等的制造[5]。聚氨酯具有高抗沖強(qiáng)度和優(yōu)異的耐低溫性能，但端異氰酸酯基(一NCO)活性過(guò)高，不便直接使用[6]。端環(huán)氧基聚氨酯既具有聚氨酯的結(jié)構(gòu)特征，義具有與環(huán)氧樹(shù)脂相同的活性基團(tuán)，用其改性的環(huán)氧膠粘削就有可能發(fā)揮聚氨酯膠粘劑和環(huán)氧膠粘劑的優(yōu)點(diǎn)，互補(bǔ)缺點(diǎn)，得到一種既具有一定柔韌性、又具有相當(dāng)粘接強(qiáng)度的較為理想的膠粘劑。黃銅被認(rèn)為是較難粘接的材料，本文就端環(huán)氧基聚氨酯改性環(huán)氧膠對(duì)黃銅的粘接性能(剪切強(qiáng)度)做了初步研究。

1實(shí)驗(yàn)部分

1．1原料 

        環(huán)氧樹(shù)脂，上海忖脂有限公司；環(huán)氧丙烷聚醚，上海高橋石化三廠；固化劑，華東理工大學(xué)化工廠；縮水什油，自制；甲苯二異氰酸酯(TDI)．80／20，進(jìn)171；黃銅板，6=3mm，國(guó)產(chǎn)。

1．2端環(huán)氧基聚氨酯的合成及其紅外光譜圖

1．2．1合成原理

合成原理如下：

1．2．2合成工藝 

        將化學(xué)計(jì)量的TDI加入到裝有攪拌裝置、冷凝器、溫度計(jì)和氮?dú)飧稍锵到y(tǒng)的圓底燒瓶中，升溫至60一-80℃，分批加入計(jì)量的聚醚后保溫5h，然后降低溫度至40℃以下，加入計(jì)量縮水甘油，升溫至700c，反應(yīng)至無(wú)一NCO基團(tuán)為止。降溫，出料，包裝待用。

1．2．3紅外光譜分析

端環(huán)氧基聚氨酯的紅外光譜(如圖1)：

2結(jié)果與討論

2．1不同樹(shù)脂體系對(duì)剪切強(qiáng)度的影響 

       聚氯酯膠粘劑具有優(yōu)越的耐沖擊性、耐寒性以及卓越的耐剝離性，而環(huán)氧樹(shù)脂膠卡占劑的特點(diǎn)屜低柔韌性、高硬度、高耐化學(xué)品性、高搭接剪切強(qiáng)度，若使其二者結(jié)合，則可發(fā)揮兩者的優(yōu)點(diǎn)，互補(bǔ)缺點(diǎn)，制造出既有一定柔韌性，又有相當(dāng)粘接強(qiáng)度的較為理想的膠粘劑。我們對(duì)多種樹(shù)脂體系進(jìn)行了比較，其中以端環(huán)氧基聚氨酯改性環(huán)氧樹(shù)脂膠粘劑對(duì)其的剪切強(qiáng)度最佳。結(jié)果見(jiàn)表1。

2．2端環(huán)氧基聚氨酯含量對(duì)剪切強(qiáng)度的影響 

         端環(huán)氧基聚氨酯改性環(huán)氧樹(shù)脂膠粘劑中端環(huán)氧基聚氨酯的用量對(duì)剪切強(qiáng)度有明顯的影響。結(jié)果如圖2所示。

       從圖2可以看出，當(dāng)其用量約為25％時(shí)卡占接強(qiáng)度最高，說(shuō)明此比例較好地綜合了聚氨酯和環(huán)氧樹(shù)脂膠粘劑的性能。

2．3 固化劑種類及用量對(duì)剪切強(qiáng)度的影響 

      (1)可以交聯(lián)固化環(huán)氧樹(shù)脂的固化劑很多，主要有脂肪胺類、芳香胺類和脂環(huán)胺及其改性產(chǎn)品、低分子聚酰胺、酸酐等，膠粘劑的性能往往取決于固化劑的種類。我們對(duì)其中4種固化劑體系(分別為脂肪胺類、脂環(huán)胺類、改性脂環(huán)胺類及聚酰胺)進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)，則以聚酰胺為最好。結(jié)果見(jiàn)表2。

       (2)固化劑用量對(duì)剪切強(qiáng)度及固化速度都有明顯影響，用量多，固化快，但膠膜脆；用量少，固化時(shí)間延長(zhǎng)，甚至不固化。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖3所示。

       由圖3可見(jiàn)，當(dāng)固化劑用量為80％時(shí)剪切強(qiáng)度最高。

2．4固化條件對(duì)剪切強(qiáng)度的影響 

      溫度影響膠粘劑的固化速度，溫度高，固化速度快，而且，溫度也是影響膠粘劑粘接性能的主要因素之一。不同固化溫度對(duì)剪切強(qiáng)度的影響結(jié)果如圖4所示。

        從圖4可以看出，加熱固化比室溫固化的剪切強(qiáng)度高；當(dāng)固化溫度為6O℃時(shí)，剪切強(qiáng)度即達(dá)到最大值，而120qC下固化8h的剪切強(qiáng)度與6OqC下固化8h的剪切強(qiáng)度無(wú)多少差別。這說(shuō)明溫度在6OqC時(shí)，膠粘劑可達(dá)到較好的固化效果。

2．5填料用量對(duì)剪切強(qiáng)度的影響 

           不同填料量對(duì)剪切強(qiáng)度的影響結(jié)果如圖5所示。

        從圖5可以看出，填料的用量對(duì)剪切強(qiáng)度具有明顯的影響，填料用量為樹(shù)脂量的20％(質(zhì)量)時(shí)，剪切強(qiáng)度最高。

2．6表面處理對(duì)剪切強(qiáng)度的影響 

       對(duì)被粘物進(jìn)行適當(dāng)?shù)谋砻嫣幚硪源_保膠粘劑與被粘物充分濕潤(rùn)、緊密結(jié)合，實(shí)現(xiàn)牢固的粘接。常片{的方法有機(jī)械法(打磨法)、物理法和化學(xué)法(酸洗、銅氨法、酸性氯化銅法、底膠法)等。初步的對(duì)比結(jié)果見(jiàn)表3。

       結(jié)果表明，在僅用化學(xué)方法處理表面時(shí)，銅氨鈍化法和底膠法效果基本相同，佩前者操作較繁雜目．對(duì)環(huán)境有一定的污染，底膠法更簡(jiǎn)便實(shí)用一些。

      在上述實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，先將表面打磨，再用底膠法分別比較涂膠與否對(duì)剪切強(qiáng)度的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表4。

       結(jié)果表明，經(jīng)打磨后由于增加r表面的粗糙度，進(jìn)一步提高了體系的剪切強(qiáng)度。

3結(jié)論 

      (1)端環(huán)氧基聚氨酯用于改性環(huán)氧樹(shù)脂膠粘劑，較大地提高丁膠牯劑的強(qiáng)度。 
      (2)端環(huán)氧基聚氯酯改性環(huán)氧樹(shù)脂膠粘劑在60下可扶得最佳性能。 
      (3)該膠粘劑對(duì)較難粘材料黃銅的剪切強(qiáng)度達(dá)到30MPa以上。