納米硅微粉改性聚氨酯膠黏劑

A組分為黃色黏稠液體，B組分為白色或乳白色黏稠液體;黏度(25℃±2℃)A組分為≤O.3mPa·s，B組分為≤1mPa。s;固含量為≥95%;常溫拉伸剪切強(qiáng)度(23℃±2℃，相對濕度45%~55%)，鋼對鋼≥15MPa;拉伸剪切強(qiáng)度(80℃±2℃，相對濕度80%~90%)≥14MPa。

該膠黏劑在高溫高濕的條件下，拉伸剪切強(qiáng)度變化不大。試樣在溫度為80℃±2℃，相對濕度為80%~90%的條件下停放一個月測得的拉伸剪切強(qiáng)度，與試樣在溫度為23℃±2℃，相對濕度為45%~55%的條件下停放一個月測得的拉伸剪切強(qiáng)度比較，下降率<8%。

制得的膠黏劑具有強(qiáng)度高、耐濕熱等特點(diǎn)，主要用于軟質(zhì)材料或其與金屬、塑料、玻璃等硬質(zhì)材料，以及要求強(qiáng)度高、耐濕熱等場合的粘接。

按重量配比將聚四氫呋喃二醇、四羥基聚醚多元醇加入反應(yīng)釜，啟動攪拌器，打開電加熱開關(guān)升溫至100~110℃，抽真空，真空度為0.08~0.1MPa，釜內(nèi)溫度控制在100~120℃，脫水2~3h，降溫，消除真空;50℃時加入甲苯二異氰酸酯反應(yīng)3~4h，溫度為70~80℃;滴加預(yù)先熔化的二羥甲基丙烷，溫度為70~80℃，1.5~2h滴完，繼續(xù)反應(yīng)1~2h。

通冷卻水降溫，當(dāng)溫度降至45~50℃，加入水解穩(wěn)定劑攪拌0.5~1h時，出料制得A組分裝入密封良好的容器中。

將液體氨基樹脂加入反應(yīng)釜，啟動攪拌器，升溫至50~60℃加鄰苯二甲酸二丁酯、阻燃劑、納米硅微粉，攪拌2~3h;通冷卻水降溫，當(dāng)溫度降至40~50℃，用60目過濾網(wǎng)過濾，裝入密封良好的容器中。

A組分與B組分按質(zhì)量比4:(3~4)混合得本發(fā)明產(chǎn)品。使用的納米硅微粉是平均粒徑為20~100nm的粉狀硅微粉。

原材料與配方

材料、配比、質(zhì)量份、材料、配比、質(zhì)量份。

端羥基聚丁二烯液體橡膠100，陽離子改性劑 5~20。

有機(jī)化納米蒙脫土 2~10 質(zhì)子化劑 1~10

甲苯二異氰酸酯 6~22 催化劑 O.01~O.30

制備方法:先將陽離子交換容量為50meq的蒙脫土50份，分散到1200份去離子水中，攪拌，形成穩(wěn)定的懸浮體系A(chǔ)將10份十八烷基二甲基芐基氯化銨，溶于100份的去離子水中，加入5份鹽酸，攪拌乳化，形成分散均勻的乳液B;將懸浮體系A(chǔ)加熱到80℃，把乳液B加入懸浮體系A(chǔ)中，攪拌3h后，采用常規(guī)的方法收集有機(jī)化納米蒙脫土;將端羥基聚丁二烯液體橡膠100份、有機(jī)化納米蒙脫土4份、甲苯二異氰酸酯16份和二月桂酸二丁基錫O.15份，攪拌混合，在60℃，O.07MPa真空度下脫氣、反應(yīng)2.5h，即獲得產(chǎn)品。

該膠黏劑的T型剝離強(qiáng)度為236.7N/m，與不含納米蒙脫土的相比，提高157.6%。

航空航天工業(yè)中應(yīng)用端羥基聚丁二烯液體橡膠、端羧基丁腈液體橡膠等作為固體推進(jìn)劑的黏合劑，就是利用各種端官能團(tuán)液體橡膠作為高能燃料與氧化劑反應(yīng)生成二氧化碳和水產(chǎn)生推力;同時可將金屬鋁粉、過氯酸銨等氧化劑、安定劑、燃速催化劑粘接起來，得到高、低溫下都具有一定強(qiáng)度的固體藥柱。

雖然其在固體火箭推進(jìn)劑中所占的質(zhì)量分?jǐn)?shù)很小，但其作用是舉足輕重的。美國航天飛機(jī)助推器、蘇制SAM~7導(dǎo)彈、我國在各種戰(zhàn)略戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈及火箭上均使用端基液體橡膠作為黏合劑。

硅微粉可分為:普通硅微粉、電工級硅微粉、電子級硅微粉、熔融硅微粉、超細(xì)硅微粉、"球形"硅微粉。

⒈普通硅微粉

主要用途用于環(huán)氧樹脂澆注料、灌封料、電焊條保護(hù)層、金屬鑄造、陶瓷、硅橡膠、涂料及其它化工行業(yè)。

⒉電工級硅微粉

主要用途用于普通電器件的絕緣澆注，高壓電器的絕緣澆注，APG工藝注射料，環(huán)氧灌封料，高檔陶瓷釉料等。

⒊電子級硅微粉

主要用途主要用于集成電路、電子元件的塑封料和包裝料。

⒋熔融硅微粉

熔融石英微粉(WG)所用原料是天然石英經(jīng)經(jīng)高溫熔煉，冷卻后的非晶態(tài)SiO2，經(jīng)多道工藝加工而成的微粉。該產(chǎn)品純度高，具有熱膨脹系數(shù)小，內(nèi)應(yīng)力低，高耐濕性，低放射性等優(yōu)良特性。

主要用途用于大規(guī)模及超大規(guī)模集成電路用塑封料，環(huán)氧澆注料，灌封料，及其它化工領(lǐng)域。

⒌超細(xì)硅微粉

主要用途主要用于涂料，油漆，工程塑料，粘合劑，奎橡膠，精密鑄造高級陶瓷。

⒍"球型"硅微粉

"球粒"硅微粉選用高品質(zhì)石英原礦，經(jīng)獨(dú)特工藝加工而成的一種高強(qiáng)度、高硬度、惰性的球型顆粒，其主要成分SiO2含量99.6%以上，密度為2.65，莫氏硬度為7，細(xì)度在325目至5000目之間，白度在70-94之間，具有合理可控的粒度范圍，外觀為白色粉末狀。

高品質(zhì)"球粒"硅微粉，具有極低的吸油率、混合粘度和摩擦系數(shù)。其獨(dú)特的球粒結(jié)構(gòu)，與其他棱角形石英粉(硅微粉)相比，粉體流動性好，粉體堆積形成的休止角小，因而在與有機(jī)高分子材料混合時分密實(shí)，增強(qiáng)機(jī)體的強(qiáng)度。易分散、混料均勻、可明顯增加材料的流動性。

主要用途用于涂料、環(huán)氧地坪、硅橡膠等，大幅度降低成本，顯著提高混合材料的加工工藝性能。

硅微粉可劃分為:油漆涂料用硅微粉、環(huán)氧地坪用硅微粉、橡膠用硅微粉、密封膠用硅微粉、.電子級和電工級塑封料用硅微粉、精密陶瓷用硅微粉

⒈油漆涂料用硅微粉

目數(shù):600-2500目

SiO2:>99.5%

白度:70-94度之間

硬度:7(莫氏硬度)

吸油量、混合粘度低、分散性和流動性好，堆積形成的休止角小、耐摩擦。

⒉環(huán)氧地坪用硅微粉

目數(shù):600-1250目

SiO2:>99%

白度:70-94度之間

硬度:7(莫氏硬度)

粘度低、流動性好、堆積性好、易壓實(shí)，與環(huán)氧樹脂類易結(jié)合。與傳統(tǒng)硅微粉比較可節(jié)約環(huán)氧樹脂用量。

⒊橡膠用硅微粉

目數(shù):1250-5000目

SiO2:>99.5%

白度:>70-94度

硬度:7(莫氏硬度)

⑴.在耐磨橡膠制品中的應(yīng)用

耐磨橡膠制品包括橡膠板、管、帶、輥，它要求混煉膠具有很好的滲透性和較強(qiáng)的粘結(jié)性，試驗(yàn)結(jié)果證明，填充硅微粉的混煉膠充分體現(xiàn)了膠料稀、滲透性好、分散性好、粘結(jié)性強(qiáng)等獨(dú)特性能，有利于混煉膠在帆布上的擦涂和增強(qiáng)了膠片與帆布之間的粘著強(qiáng)度，制品的扯斷強(qiáng)度、永久變形等機(jī)械性能均有明顯改善，尤其增強(qiáng)了橡膠制品的耐磨性。

⑵.在硅橡膠制品中的應(yīng)用

極低的含水量，很好的絕緣性;最大粒度小于5μm，具有一定的補(bǔ)強(qiáng)性能。

⒋密封膠用硅微粉

目數(shù):1250目

SiO2:>99.5%

白度:>80-94度

硬度:7(莫氏硬度)

經(jīng)處理后的硅微粉含水量小于0.1%，用于密封膠中可提高膠體的粘接強(qiáng)度、屈服值、剪切力稀釋指數(shù)。具有增稠、補(bǔ)強(qiáng)作用、抗撕裂、抗老化作用。

⒌電子級和電工級塑封料用硅微粉

目數(shù):600-5000目

SiO2:>99.5%

白度:>90度

硬度:7(莫氏硬度)

準(zhǔn)球形硅微粉用于環(huán)氧樹脂絕緣封裝材料中，可大幅度增加填充量，降低混合材料體系的粘度，改善加工工藝性能，提高混合料的滲透能力，降低固化物的膨脹系數(shù)和固化過程的收縮率，減小熱漲差。

⒍精密陶瓷用硅微粉

目數(shù):5000目

SiO2:>99.7%

白度:>92度

硬度:7(莫氏硬度)

可以分為:結(jié)晶硅微粉熔融硅微粉方石英硅微粉活性硅微粉。

⒈結(jié)晶硅微粉

結(jié)晶硅微粉是利用高品位的天然石英，通過獨(dú)特的無鐵研磨工藝生產(chǎn)加工而成，其色白、質(zhì)純。因其工藝成熟而具有穩(wěn)定的物理、化學(xué)特性及合理、可控的粒度分布。結(jié)晶硅微粉可分為高純度結(jié)晶硅微粉、電子級結(jié)晶硅微粉及一般填料級結(jié)晶硅微粉。結(jié)晶硅微粉使用范圍。

⒉熔融硅微粉

熔融硅微粉是選用優(yōu)質(zhì)的天然石英，通過獨(dú)特處理工藝加工而形成的粉末，通過高溫處理，其分子結(jié)構(gòu)排列由有序排列轉(zhuǎn)為無序排列。其色白，純度較高并具有以下特性:極低的線膨脹系數(shù);良好的電磁輻射性;耐化學(xué)腐蝕等穩(wěn)定的化學(xué)特性;合理有序、可控的粒度分布。熔融硅微粉使用范圍十分廣泛。

⒊方石英硅微粉

方石英硅微粉是選用優(yōu)質(zhì)天然石英，運(yùn)用獨(dú)特工藝特殊處理加工而成的粉末。經(jīng)過高溫煅燒后獲得的高純度硅石，通過快速冷卻，可以穩(wěn)定改變后的晶體結(jié)構(gòu)，由于其穩(wěn)定的化學(xué)性質(zhì)，合理有序、可控的粒度分布。而被廣泛的應(yīng)用。

⒋活性硅微粉

活性硅微粉通過其獨(dú)特的工藝，采用硅烷等材料對硅微粉顆粒表面進(jìn)行改性處理，增強(qiáng)了硅微粉的憎水性能，提高了混合料及填充系統(tǒng)的機(jī)械、電子和化學(xué)特性。對硅微粉顆粒表面處理主要是提高填充系統(tǒng)的性能。

①組分配方中的溶劑均為低毒或無毒溶劑，對環(huán)境和生產(chǎn)、使用者的健康無危害。

②將納火材料加入到膠液中增加了交聯(lián)點(diǎn)的密度，使微相分離完全，從而使聚氨酯膠黏劑的韌性、初黏性和剝離強(qiáng)度均以所提高。

③采用溶液法配膠，操作工藝簡單，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，可以實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。