在使用聚氨酯胶粘剂的时候,许多环境因素都会影响粘接性能。比如高低温、湿度等等,所以需要注意不同环境下的操作工艺,以保证粘接的性能。
水性聚氨酯胶粘剂
1.高温 所有暴露于高温环境下的聚合物,都会发生某种程度的降解,力学性能降低。对于耐高温的胶黏剂来说,熔点或软化点一定要高,且应抗氧化。大多数热塑性水性聚氨酯胶黏剂室温下能获得良好的粘接效果,然而,一旦使用温度达到胶黏剂的玻璃化温度,就会造成胶层变形,使内聚合强度降低。热固性胶黏剂没有熔点,由大分子高度交联的网络构成,多数都适合在高温下使用。热固化的关键问题是因热氧化和高温分解引起的强度降低速率。耐高温胶黏剂通常具有刚性的高分子结构,高的软化温度和稳定的化学基团,这些都给粘接工艺带来困难。故只有为数不多的热固性胶黏剂能在177℃高温下长期使用。
2.低温和深冷 当温度从室温降至-253℃.时,剪切强度超过6.89MPa的胶黏剂定义为超低温胶黏剂。超低温胶黏剂主要用于金属和非金属与其外部绝缘体的粘接,也可作为密封剂使用,多数翼型结构的油箱和耐压型舱壁都是用胶黏剂密封的。超低温条件下接头存在的许多问题都是接头内产生应力集中和应力梯度的结果,应力集中的因素很多,而超低温又加剧了应力集中。引起应力集中的主要原因是:a.胶黏剂与被粘物的热膨胀系数不同;b.固化时胶黏剂的体积收缩;c.胶接时包住或放出气体;d.胶黏剂与被粘物的弹性模量和剪切强度的差异;e.粘接施加压力卸除后,被粘物保留的残余应力;f.胶黏剂或被粘物的非弹性;g.胶黏剂或被粘物的塑性。
聚氨酯是最好的一种超低温胶黏剂,目前使用的室温固化聚氨酯胶黏剂在-253℃时的剪切和拉伸强度以及剥离强度和冲击性能都比早期的聚氨酯好,这种情况与多数结构胶黏剂恰好相反。聚氨酯胶黏剂在-253℃强度增加,而在室温和高温下却降低。
3.湿气和浸水 对于含酯键的聚氨酯,在湿热环境下会水解而丧失强度和硬度,严重时甚至液化。水还会渗入胶层,取代粘接界面的胶黏剂,这是在潮湿环境下粘接强度降低的最普通原因。水解的速率取决于胶黏剂基料的化学结构、催化剂类型、用量以及胶黏剂的柔性。某些化学键,如酯、氨酯、酰胺和脲,都能被水解。