澆注聚氨酯彈性體常溫接著劑的配方設計,以應對不同環(huán)境下的耐溫、耐水和耐化學品需求
各位朋友們,大家好!我是老王,一位在化工領域摸爬滾打多年的老兵。今天,咱們不講高深的理論,就聊聊這澆注聚氨酯彈性體(CPU)常溫接著劑這門手藝,說說如何調配出既能在冰天雪地里扛凍,又能在水里泡澡不掉皮,還能抵抗各種“妖魔鬼怪”化學品的“萬金油”配方。
開場白:CPU接著劑,何方神圣?
在開始咱們的配方之旅前,先簡單介紹一下咱們的主角——CPU常溫接著劑。這玩意兒,說白了,就是一種“萬能膠”,但它可比普通的膠水厲害多了!它就像一位身懷絕技的“變形金剛”,能在常溫下悄無聲息地固化,形成一種既有橡膠的彈性,又有塑料的強度的聚氨酯彈性體。這彈性體,就像咱們的皮膚,柔韌、耐磨、抗撕裂,關鍵是,還能根據(jù)配方調整,適應各種嚴苛的環(huán)境。所以,它在工業(yè)領域應用廣泛,比如:汽車零部件、礦山機械、建筑密封、電子灌封等等,簡直是無處不在。
章:配方設計的葵花寶典
好了,咱們言歸正傳,說說如何設計這“萬金油”配方。記住,好的配方,就像優(yōu)秀的廚師一樣,不僅要掌握各種食材的特性,還要知道如何搭配才能做出美味佳肴。
CPU接著劑的配方主要由以下幾部分組成,咱們逐一擊破:
- 多元醇(Polyol): 咱們可以把它看作是CPU的“骨架”,決定了材料的柔韌性和耐低溫性能。常用的多元醇包括聚醚多元醇和聚酯多元醇。聚醚多元醇耐水解性能好,更適合潮濕環(huán)境;而聚酯多元醇則機械強度更高,耐油性更好。
- 異氰酸酯(Isocyanate): 這可是CPU的“靈魂”,它和多元醇發(fā)生化學反應,形成聚氨酯的交聯(lián)網(wǎng)絡。常用的異氰酸酯包括TDI(二異氰酸酯)和MDI(二苯基甲烷二異氰酸酯)。MDI毒性較低,更環(huán)保,是未來的發(fā)展趨勢。
- 催化劑(Catalyst): 催化劑就像“媒婆”,加速多元醇和異氰酸酯的結合。常用的催化劑包括叔胺類和有機錫類。要根據(jù)實際情況選擇合適的催化劑,控制反應速度。
- 助劑(Additives): 助劑就像“化妝品”,可以改善CPU的各種性能,比如:耐溫、耐水、耐化學品、耐老化等等。常用的助劑包括:
- 抗氧劑: 延緩材料氧化,提高耐老化性能。
- 紫外線吸收劑: 吸收紫外線,防止材料降解。
- 填料: 降低成本,改善材料的力學性能,比如:碳酸鈣、滑石粉、二氧化硅等等。
- 偶聯(lián)劑: 改善填料和樹脂的相容性,提高材料的整體性能。
- 阻燃劑: 提高材料的阻燃性能,防止火災蔓延。
- 著色劑: 給材料賦予各種顏色,增加美觀性。
第二章:環(huán)境適應性:三大難題的破解之道
要讓CPU接著劑適應各種環(huán)境,就必須解決耐溫、耐水和耐化學品這三大難題。
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耐溫性:冰火兩重天的考驗
耐溫性,顧名思義,就是材料在高溫和低溫環(huán)境下保持性能穩(wěn)定的能力。高溫會加速材料的老化,低溫則會使材料變硬變脆。
- 高溫解決方案:
- 選擇耐高溫的多元醇和異氰酸酯,比如:聚己內酯多元醇和HDI(六亞甲基二異氰酸酯)。
- 添加高溫穩(wěn)定劑,如受阻酚類抗氧劑和磷酸酯類抗氧劑。
- 采用高交聯(lián)密度的配方,增加材料的剛性和耐熱性。
- 低溫解決方案:
- 選擇玻璃化轉變溫度(Tg)低的多元醇,比如:聚醚多元醇。
- 添加增塑劑,降低材料的Tg,提高低溫柔韌性。
- 采用軟段含量高的配方,增加材料的彈性。
- 高溫解決方案:
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耐水性:水漫金山的挑戰(zhàn)
水是很多材料的克星,它會導致材料水解、溶脹、甚至分解。
- 解決方案:
- 選擇耐水解的多元醇,比如:聚醚多元醇。
- 添加干燥劑,吸收體系中的水分,防止水解。
- 采用疏水性的填料,降低材料的吸水率。
- 表面處理:對CPU進行表面處理,例如涂覆一層防水涂層。
- 解決方案:
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耐化學品性:酸堿鹽油的圍剿
各種化學品,如酸、堿、鹽、油、溶劑等等,都會對材料產(chǎn)生腐蝕、溶脹、溶解等不良影響。
各種化學品,如酸、堿、鹽、油、溶劑等等,都會對材料產(chǎn)生腐蝕、溶脹、溶解等不良影響。
- 解決方案:
- 選擇耐化學品性好的多元醇和異氰酸酯,比如:聚酯多元醇和MDI。
- 添加耐化學品性好的填料,比如:碳黑、石墨。
- 采用高交聯(lián)密度的配方,提高材料的耐溶脹性。
- 表面處理:對CPU進行表面處理,例如氟化處理,提高耐化學品性。
- 解決方案:
第三章:配方實例與參數(shù)解析
為了讓大家更直觀地了解配方設計,我給大家分享幾個配方實例,并詳細解析其中的參數(shù)。
配方一:耐低溫高強度型CPU接著劑
成分 | 質量分數(shù) (%) | 作用 |
---|---|---|
聚醚多元醇 | 40 | 提供柔韌性、耐低溫性 |
聚酯多元醇 | 20 | 提高強度、耐磨性 |
MDI | 35 | 提供交聯(lián)網(wǎng)絡,決定硬度和強度 |
擴鏈劑(BDO) | 3 | 調節(jié)硬度和彈性 |
催化劑(DBTDL) | 0.1 | 加速反應 |
抗氧劑(1010) | 0.5 | 延緩老化 |
增塑劑(DOP) | 1.4 | 提高低溫柔韌性 |
偶聯(lián)劑(KH-550) | 0.5 | 改善填料與樹脂相容性 |
性能參數(shù):
- 邵氏硬度(Shore A):80-85
- 拉伸強度(MPa):30-35
- 斷裂伸長率(%):400-450
- 玻璃化轉變溫度(Tg):-40℃
- 適用溫度范圍:-50℃ ~ +80℃
配方二:耐水解型CPU接著劑
成分 | 質量分數(shù) (%) | 作用 |
---|---|---|
聚醚多元醇 | 60 | 提供耐水解性、柔韌性 |
HDI | 38 | 提供交聯(lián)網(wǎng)絡,耐候性好 |
擴鏈劑(DETDA) | 1 | 調節(jié)硬度和反應速度 |
催化劑(A-33) | 0.1 | 加速反應 |
干燥劑(分子篩) | 0.5 | 吸收水分 |
穩(wěn)定劑(DABCO) | 0.3 | 中和酸性物質,穩(wěn)定體系 |
性能參數(shù):
- 邵氏硬度(Shore A):70-75
- 拉伸強度(MPa):25-30
- 斷裂伸長率(%):500-550
- 耐水解性:85℃,95%濕度,30天無明顯變化
- 適用溫度范圍:-40℃ ~ +70℃
配方三:耐化學品型CPU接著劑
成分 | 質量分數(shù) (%) | 作用 |
---|---|---|
聚酯多元醇 | 50 | 提供耐化學品性、強度 |
MDI | 45 | 提供交聯(lián)網(wǎng)絡,耐油性好 |
擴鏈劑(HQEE) | 3 | 提高耐熱性和耐化學品性 |
催化劑(T-12) | 0.1 | 加速反應 |
填料(碳黑) | 1.9 | 提高耐化學品性、耐磨性 |
偶聯(lián)劑(硅烷) | 0.5 | 改善填料與樹脂相容性 |
抗氧化劑(168) | 0.5 | 提高耐老化性 |
性能參數(shù):
- 邵氏硬度(Shore D):60-65
- 拉伸強度(MPa):40-45
- 斷裂伸長率(%):300-350
- 耐油性:浸泡在#20機油中30天,體積變化小于5%
- 適用溫度范圍:-30℃ ~ +90℃
第四章:配方設計的注意事項
當然,配方設計不是一蹴而就的,需要不斷嘗試和調整。以下是一些注意事項:
- 相容性: 不同的原材料之間可能存在相容性問題,需要選擇相容性好的原材料,或者添加相容劑。
- 反應速度: 反應速度過快會導致氣泡產(chǎn)生,影響產(chǎn)品質量;反應速度過慢則會延長固化時間,影響生產(chǎn)效率。需要選擇合適的催化劑,控制反應速度。
- 粘度: 粘度過高會導致施工困難,粘度過低則會導致流掛。需要選擇合適的原材料,調節(jié)粘度。
- 成本: 在滿足性能要求的前提下,盡量選擇價格低廉的原材料,降低生產(chǎn)成本。
- 環(huán)保: 盡量選擇環(huán)保型的原材料,減少對環(huán)境的污染。
第五章:結語:靈活應變,才能百戰(zhàn)不殆
好了,今天的分享就到這里。希望這些配方和經(jīng)驗能給大家?guī)硪恍﹩l(fā)。記住,配方設計是一門藝術,也是一門科學。沒有一成不變的配方,只有不斷學習和實踐,才能調配出真正適合自己需求的“萬金油”CPU接著劑。
后,我想說,化工行業(yè)是一個充滿挑戰(zhàn)和機遇的行業(yè),希望大家都能在這個領域里找到自己的位置,為社會創(chuàng)造更大的價值!謝謝大家!
====================聯(lián)系信息=====================
聯(lián)系人: 吳經(jīng)理
手機號碼: 18301903156 (微信同號)
聯(lián)系電話: 021-51691811
公司地址: 上海市寶山區(qū)淞興西路258號
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公司其它產(chǎn)品展示:
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NT CAT T-12 適用于室溫固化有機硅體系,快速固化。
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NT CAT UL1 適用于有機硅體系和硅烷改性聚合物體系,中等催化活性,活性略低于T-12。
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NT CAT UL22 適用于有機硅體系和硅烷改性聚合物體系,活性比T-12高,優(yōu)異的耐水解性能。
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NT CAT UL28 適用于有機硅體系和硅烷改性聚合物體系,該系列催化劑中活性高,常用于替代T-12。
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NT CAT UL30 適用于有機硅體系和硅烷改性聚合物體系,中等催化活性。
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NT CAT UL50 適用于有機硅體系和硅烷改性聚合物體系,中等催化活性。
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NT CAT UL54 適用于有機硅體系和硅烷改性聚合物體系,中等催化活性,耐水解性良好。
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NT CAT SI220 適用于有機硅體系和硅烷改性聚合物體系,特別推薦用于MS膠,活性比T-12高。
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NT CAT MB20 適用有機鉍類催化劑,可用于有機硅體系和硅烷改性聚合物體系,活性較低,滿足各類環(huán)保法規(guī)要求。
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NT CAT DBU 適用有機胺類催化劑,可用于室溫硫化硅橡膠,滿足各類環(huán)保法規(guī)要求。