聚氨酯具有较高的剥离强度、卓越的耐冲击性和优异的耐低温性；环氧树脂粘接性好，剪切强度高，但脆性大，剥离强度低，不耐冲击振动。若用聚氨酯改性环氧树脂，则会扬长避短，优势凸显，制得强韧兼具的结构胶黏剂。
早在20世纪60年代，已开始用聚氨酯增韧环氧树脂，美国Dow公司首先研制成功了聚氨酯改性环氧结构胶黏剂，用于航空航天工业。其产品牌号为XD-3599，基本配方为聚氨酯环氧树脂100（质量）份、气相二氧化硅5份、双氰胺5份、铝粉50份。200℃/20min固化，剪切强度43MPa，剥离强度9kN/m。
湖北京山北化复合材料厂开发出牌号为SL-102C-2的聚氨酯环氧树脂，在环氧结构胶黏剂中代替部分环氧树脂，可使环氧胶的剪切强度达到25MPa以上，且可提高韧性、耐磨性和耐低温性。
聚氨酯改性环氧树脂的方式有共混、嵌段和原位聚合等。共混就是将端羟基聚醚与甲苯二异氰酸酯反应生成异氰酸酯封端预聚体，再与环氧树脂在氮气保护下于75℃反应2h，加入几滴二月桂酸二丁基锡，继续反应30min，生成环氧-聚氨酯接枝嵌段共聚物，配以固化剂和其他助剂，制得室温固化高性能环氧结构胶黏剂。在适当的条件下能形成互穿网络结构，达到提高韧性，且不降低强度和耐热性的目的。共混型环氧-聚氨酯胶的典型配方（质量份）如下。
①E-51环氧树脂 100
聚氨酯预聚体（-NCO 4%～5%） 20
DBP 10
间苯二甲胺 20
滑石粉 30
室温/24h+60℃/4h固化。
②E-51环氧树脂 100
聚氨酯预聚体 20
改性芳胺固化剂 30
KH-550 2
40℃/24h+70℃/1h固化。
室温剪切强度38.2MPa，90℃时19.2MPa；90°剥离强度5.5kN/m。55℃、RH95%～100%老化400h后，室温剪切强度38.0MPa，90°剥离强度5.4kN/m。
室温/4d或室温/24h+70℃/1h或60℃/4h固化。粘接经化学处理的铝合金，室温剪切强度20.8MPa，冲击强度44.2kJ/㎡。
聚氨酯预聚体的制法：在装有搅拌器、温度计和回流冷凝管的干燥三口反应瓶中加入聚醚多元醇（N220），加热至110℃，抽真空（真空度1.3～13kPa）减压脱水2h。再加入计量的TDI（80/20），通氮气保护，搅拌加热升温至75～80℃，反应2～3h后即得端NCO聚氨酯预聚体。
20世纪80年代中期出现的环氧聚氨酯树脂更令人注目，具有代表性的是日本生产的FEX系列树脂。以聚氨酯为骨架，环氧基为端基，外观为五色透明、流动性较好的液体，无溶剂型，环氧值为0.08～0.14mol/100g，可在室温或加热下固化。固化物伸长率15%～100%，富有弹性，耐冲击性好，耐水性、耐低温性优良。
端环氧基聚氨酯既有聚氨酯结构，又有与环氧树脂相同的活性基团，用其改性环氧树脂能发挥环氧树脂和聚氨酯的双重优点，可获得粘接强度高、强韧耐冲击、综合性能优异的环氧-聚氨酯结构胶黏剂。未改性的环氧树脂固化物剪切强度11.2MPa，聚硫橡胶改性环氧树脂的剪切强度11.5MPa，聚氨酯改性的剪切强度22.2MPa，而端环氧基聚氨酯改性环氧树脂的剪切强度高达33.5MPa。所制得的环氧-聚氨酯胶黏剂对比较难粘的黄铜和油面冷轧钢都有很高的粘接强度，粘接黄铜的剪切强度大于30MPa，油面钢粘接的剪切强度超过23MPa。
端环氧基聚氨酯改性的环氧胶黏剂配方（质量份）：
E-51环氧树脂 75
端环氧基聚氨酯 25
203聚酰胺（或二乙烯三胺） 80(8)
硅微粉 20
60℃/8h固化。
利用原位反应在环氧树脂中直接制备了活性热塑性聚氨酯弹性体TPUs。所用原料多元醇为PTMG-650、PTMG-1000、PTMG-2000、PTMG-3000；多异氰酸酯MDI；环氧树脂为E-51。结果表明，TPUs改性环氧胶黏剂的韧性、粘接性能和弯曲强度都有明显提高。
德国BAYER高柔韧性聚氨酯丙烯酸酯UVVPLS2491与环氧树脂混合，进行双重固化（UV光固化和-NCO加成反应），固化物韧性大为提高，伸长率可达400%以上。
热塑性聚氨酯改性的双酚A环氧树脂Erisys Emura-10，固化后对PVC能形成坚韧的粘接。 环氧树脂 - www.epoxy8.com -(责任编辑：admin) |