影響聚氨酯膠粘劑粘接性能的環(huán)境因素分析

在使用聚氨酯膠粘劑的時(shí)候，許多環(huán)境因素都會(huì)影響粘接性能。比如高低溫、濕度等等，所以需要注意不同環(huán)境下的操作工藝，以保證粘接的性能。

1.高溫 所有暴露于高溫環(huán)境下的聚合物，都會(huì)發(fā)生某種程度的降解，力學(xué)性能降低。對(duì)于耐高溫的膠黏劑來說，熔點(diǎn)或軟化點(diǎn)一定要高，且應(yīng)抗氧化。大多數(shù)熱塑性水性聚氨酯膠黏劑室溫下能獲得良好的粘接效果，然而，一旦使用溫度達(dá)到膠黏劑的玻璃化溫度，就會(huì)造成膠層變形，使內(nèi)聚合強(qiáng)度降低。熱固性膠黏劑沒有熔點(diǎn)，由大分子高度交聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成，多數(shù)都適合在高溫下使用。熱固化的關(guān)鍵問題是因熱氧化和高溫分解引起的強(qiáng)度降低速率。耐高溫膠黏劑通常具有剛性的高分子結(jié)構(gòu)，高的軟化溫度和穩(wěn)定的化學(xué)基團(tuán)，這些都給粘接工藝帶來困難。故只有為數(shù)不多的熱固性膠黏劑能在177℃高溫下長期使用。

2.低溫和深冷 當(dāng)溫度從室溫降至-253℃.時(shí)，剪切強(qiáng)度超過6.89MPa的膠黏劑定義為超低溫膠黏劑。超低溫膠黏劑主要用于金屬和非金屬與其外部絕緣體的粘接，也可作為密封劑使用，多數(shù)翼型結(jié)構(gòu)的油箱和耐壓型艙壁都是用膠黏劑密封的。超低溫條件下接頭存在的許多問題都是接頭內(nèi)產(chǎn)生應(yīng)力集中和應(yīng)力梯度的結(jié)果，應(yīng)力集中的因素很多，而超低溫又加劇了應(yīng)力集中。引起應(yīng)力集中的主要原因是：a.膠黏劑與被粘物的熱膨脹系數(shù)不同；b.固化時(shí)膠黏劑的體積收縮；c.膠接時(shí)包住或放出氣體；d.膠黏劑與被粘物的彈性模量和剪切強(qiáng)度的差異；e.粘接施加壓力卸除后，被粘物保留的殘余應(yīng)力；f.膠黏劑或被粘物的非彈性；g.膠黏劑或被粘物的塑性。

聚氨酯是最好的一種超低溫膠黏劑，目前使用的室溫固化聚氨酯膠黏劑在-253℃時(shí)的剪切和拉伸強(qiáng)度以及剝離強(qiáng)度和沖擊性能都比早期的聚氨酯好，這種情況與多數(shù)結(jié)構(gòu)膠黏劑恰好相反。聚氨酯膠黏劑在-253℃強(qiáng)度增加，而在室溫和高溫下卻降低。

3.濕氣和浸水 對(duì)于含酯鍵的聚氨酯，在濕熱環(huán)境下會(huì)水解而喪失強(qiáng)度和硬度，嚴(yán)重時(shí)甚至液化。水還會(huì)滲入膠層，取代粘接界面的膠黏劑，這是在潮濕環(huán)境下粘接強(qiáng)度降低的最普通原因。水解的速率取決于膠黏劑基料的化學(xué)結(jié)構(gòu)、催化劑類型、用量以及膠黏劑的柔性。某些化學(xué)鍵，如酯、氨酯、酰胺和脲，都能被水解。

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