一種用于鋁蜂窩夾芯板的雙組分聚氨酯膠黏劑

孫 沖，劉 萍

（上海漢司實業(yè)，上海 201103）

鋁蜂窩夾芯板是采用高韌性的膠黏劑將鋁板、鋁蜂窩芯、鋁板復合而成的材料，如圖1所示。它具有比重輕、高沖壓、高剛性、平整度高、設(shè)計造型靈活等特點，廣泛應(yīng)用于建筑幕墻和屋面、室內(nèi)空間墻面與吊頂、船舶內(nèi)裝、高鐵、家具業(yè)、電子白板等的裝飾。雙組分聚氨酯膠黏劑具有柔韌性好、耐沖擊、黏結(jié)強度高等特點，因此成為鋁蜂窩夾芯板的復合用較的主要品種之一。如圖1所示。

圖1 鋁蜂窩夾芯板

1 實驗部分

1.1 實驗原料

蓖麻油，精煉，無錫市康達化工有限公司；異氰酸酯，工業(yè)級，萬華；聚醚240，工業(yè)級，上海高橋石化；改性聚酯多元醇F，BASF；助劑A：上海漢司實業(yè)有限公司；碳酸鈣，歐米亞；T-12，工業(yè)級，空氣化學。

1.2 試驗設(shè)備及方法

電子天平，賽多利斯；小型高速分散機，上海微特電機有限公司；電子拉力機，美特斯；GB/T 1452—2005，GB/T1457—2005。

1.3 試樣制備

1.3.1 雙組分聚氨酯膠黏劑主劑的制備

按配方依次將蓖麻油、聚醚、改性聚酯多元醇F、T-12、碳酸鈣等投入到混合罐中，先低速300r/min 分散5min，然后高速1000r/min 分散25min，出料至包裝罐內(nèi)，密封待用。固化劑采用PM200。

1.3.2 鋁蜂窩夾芯板測試樣制備

基材處理：首先將兩塊鋁板用酒精擦拭祛除油污，然后用打磨機單面打磨，將打磨后的鋁板再次用酒精清洗晾干。

施膠過程：按比例準確稱取主劑和固化劑，快速混合均勻。將混合好的膠水分別倒在兩張鋁板的打磨面上（單面施膠量400g/m2），用刮板快速刮涂均勻。

復合固化：將裁好的鋁蜂窩芯（尺寸略大于鋁板）放在兩塊鋁板中間，施膠面與蜂窩芯接觸。然后將復合板移至壓機，設(shè)定壓力2MPa，溫度70℃，時間1h，卸壓后鋁蜂窩夾心板室溫放置7d 待測。

切割過程：按GB/T 1452—2005和GB/T1457—2005的尺寸要求將鋁蜂窩夾芯板切割成標準測試樣件。

注：鋁板（1mm 厚）和蜂窩芯（6*6*0.076*8mm）均采用市面通用的3系鋁合金。

2 結(jié)果與討論

2.1 聚醚240和改性多元醇F的不同用量配方膠黏劑的平拉強度和滾筒剝離強度

從表1可以看出，隨著聚醚多元醇的增加和改性多元醇的減少，滾筒剝離強度先增加后減少，聚醚240是雙官能度平均分子量4 000的聚醚二元醇，聚醚240的用量增加提高了膠體內(nèi)的軟段含量從而提高了膠本體的柔韌性，但致膠體對基材的黏附力降低了，所以配方1和配方2的界面破壞模式是黏附破壞。相對的隨著改性多元醇的增加和聚醚240的減少，平面拉伸強度逐漸提高，因為改性多元醇F 是三官能度分子量約500 的改性三元醇，它增加了膠體的交聯(lián)度從而提高了膠本體的剛性。

表1 兩種樹脂的用量對強度的影響

2.2 漢司助劑A的添加量對膠粘劑平拉強度和滾筒剝離強度的影響

助劑A 是一種用于調(diào)節(jié)膠體表面張力的功能性助劑，它的添加可以幫助膠體和蜂窩之間形成良好的接觸面，有效增大蜂窩上膠體的黏接面積，從而可同時提升蜂窩板的滾筒和平面拉伸強度。但當助劑A 增加到一定量后會影響膠體對基材表面的潤濕效果，反而會降低強度。所以助劑A 用量在0.2%～0.3%比較適合。如表2所示。

表2 助劑用量對強度的影響

2.3 碳酸鈣用量對膠粘劑的平拉強度和平拉強度和滾筒剝離強度的影響

從表3可知增加碳酸鈣的用量，膠本體強度會有所下降，尤其是滾筒剝離強度表現(xiàn)較為明顯，平拉強度影響相對較小。

表3 碳酸鈣用量對強度的影響

3 結(jié)束語

綜上結(jié)果，適用于鋁蜂窩夾芯板的配方如下：蓖麻油用量15%-35%，聚醚240用量在6%-9%，改性多元醇用量在6%-9%，漢司助劑A 用量在0.2%-0.3%，碳酸鈣的用量在40%-60%?？筛鶕?jù)應(yīng)用領(lǐng)域、成本要求、操作性能等要求確定最終所需配方。