董秀莲，李亚兵，陈 昱
（上海自图新材料科技有限公司，上海 200241）
来源：中国塑料 2023年4月 第37卷 第4期
探究了国外某产品与军用防腐膜HP8714在关键技术指标水蒸气透过量及12 s垂直燃烧的性能，并以乙酸乙酯 EAC 为胶黏剂溶剂研究了胶黏剂种类及含量对防潮胶带性能的影响。结果表明，HP8714 的热塑性聚氨酯原料A198FR可作为高性能阻燃热塑性聚氨酯防潮胶带的树脂原料，并以A198FR为树脂原料，确定压敏胶YY16为最适宜胶黏剂，优选YY16/EAC配比为75/25，并通过第三方测试验证所有指标。
防潮胶带具有对液体高阻隔、低吸水、高弹、高强及质量轻的特点，在飞机客舱湿区与防滑地毡组合使用， 可有效防止客舱地板和地板支撑结构梁受到液体浸润和腐蚀，提高飞机有效运营效率，增大维修间隔、降低维修成本，保障飞机运营时间。目前商用飞机地板湿区阻隔产品主要被国外垄断，在国内大飞机制造材料自主可控的背景下，研制国产化的飞机机舱内部湿区聚氨酯防腐蚀胶带对于打破国外垄断、摆脱进口依赖，实现关键新材料的自主保障，具有重要的战略意义。
聚氨酯树脂 A198FR，工业级，上海自图新材料科技有限公司；
HP8714，工业级，南通通易航天科技股份有限公司；
PET 膜（型号 TF B 01）、PE 膜（PE⁃100）、树脂管 （型号CORE1700），工业级，江苏图研新材料科技有限公司；
压敏胶YY16，工业级，上海运研新材料有限公司；丙烯酸甲酯，96⁃33⁃3，工业级，济南鸿腾伟业新材料有限公司；
聚己二酸⁃1，4⁃丁二醇酯（PBA），工业级，特斯科化工（湖北）有限公司；
苯、甲苯、二甲苯、EAC、乙醇，分析纯，上海阿拉丁生化科技股份有限公司；
铝板，2024⁃T351，厚度为 0. 8 mm，苏州祥永金属制品有限公司；不锈钢板（CRES），（28±2） mm×（200±5） mm×（1. 6±0. 1） mm，山东宏旺实业有限公司。
小型挤出流延机，25 出膜片材，锡华机械科技（东 莞）有限公司；
小型涂布机，001，东莞市瑛耐特智能设备有限公司；
高速分散机，SWFS⁃7. 5，广东科建仪器有限公司；
数显式厚度计，DHG⁃9140A，苏州量子仪器有限公司；
热风老化箱，DHG⁃9140A，上海坤诚科学仪器有限公司；
电子万能材料试验机，AI⁃7000⁃SU1，长春新特试验机有限公司；
分析天平，JA5003，江苏迅迪仪器科技有限公司；
气候试验箱，KMT，广东科明环境仪器工业有限公司；
水蒸气透过测试仪，W3/062，济南兰光机电技术有限公司；
HVFAA燃烧箱，TC⁃E1⁃11，美国阿特拉斯材料测 试技术有限公司。
挤出流延工艺：干燥除湿→挤出熔融→多级过滤→熔体计量→流延冷却压延成膜→在线测厚→多层复 合→分切收卷。涂布复合工艺：调配胶液→PE膜（PET膜）涂布→多级鼓风干燥→复合→分切收卷。聚氨酯薄膜制备：聚氨酯树脂 A198FR 通过干燥 除湿、挤出熔融、多级过滤、熔体计量、流延冷却成膜， 再通过压延成型，在线薄膜测厚，双面贴PET膜作为临时保护层形成聚氨酯薄膜 Defense 1195，并进行分切收卷。防潮胶带制备：按照配方比例调配好胶液并搅拌 均匀，将胶黏剂涂布在 PE 膜（PET 膜）上，放入烘箱进行干燥，然后通过压合将PE膜（PET膜）涂胶面和聚氨 酯薄膜雾面进行复合，复合前对雾面进行电晕处理。
颜色检查：在 D65 光源条件下，距离看板 60 cm 进行平视目视，进行颜色检查；厚度（不含保护膜）测试：依据ISO 4593进行测试；单位面积质量（不含保护膜）测试：依据ISO 2286⁃ 2进行测试，静置于 65 ℃下干燥 24 h，然后将试样置于23 ℃、50 RH%的环境中静置24 h；水蒸气透过量测试：依据 ISO 1663WVT 进行测试，样品两侧的温度为（38±2） ℃，相对湿度梯度为0~（88±5） RH%；
剥离强度：基材为 CRES/胶带，依据 ISO 4578 进行测试，试验前试样在温度为23 ℃/50 %RH的环境下静置72 h；
12 s 垂直燃烧：基材为 0.8 mm 厚度的铝板，依据AITM2⁃0002B进行测试，试验前试样在23 ℃、50 RH%的环境下静置 72 h；
剥离强度变化率：基材为CRES，依据ISO 4578进 行测试，试验前试样在 23 ℃、50 RH%的环境下静置72 h；
暴露前环境条件：23 ℃放置72 h；暴露温度：（70± 2） ℃；持续暴露时间：（168±2） h；暴露后环境条件：23 ℃放置 72 h；剥离强度变化率：基材为 CRES，依据ISO 4578进行测试。
暴 露 前 试 验 条 件 ：23 ℃ 放 置 72 h；暴 露 温 度 ：（70±2） ℃；持续暴露时间：（336±2） h；暴露湿度：（75±5） RH%；暴露后试验条件：23 ℃放置 72 h；剥离强度变化率：基材为 CRES，依据 ISO4578进行测试。
防潮胶带关键技术指标为水蒸气透过量、12 s垂直 \燃烧、高温及湿热条件下的剥离强度，为此防潮胶带研 \发核心围绕上述3项指标展开，并保证防潮胶带的单位 \面积质量满足指标要求。以母公司航空保护膜产品HP8714作为研究基础，并对比国外某产品。
12 s 垂直燃烧测试委托第三方检测，测试结果如 图2、表1所示，其测试结果均符合指标要求。
水蒸气透过量测试委托第三方检测，测试结果如表 2所示。可以看出，HP8714所测结果均符合指标要求，以HP8714作为研究基础进行防潮胶带产品研制具有可实施性 。因此确定防潮胶带以聚氨酯树脂A198FR作为树脂原料进行产品开发。
和其他压敏胶相比，丙烯酸酯压敏胶几乎不用加防老剂便具有优异的耐候性和耐热性，无相分离和迁移现象，透明性好，耐油性佳等。因此，选用丙烯酸酯作为防潮胶带的胶黏剂试验方案。胶黏剂分别选自 YY16、150923⁃12⁃9、96⁃33⁃3 3种作为配方筛选。溶剂选自苯、甲苯、二甲苯、乙酸乙酯和乙醇，其物性参数如表3所示。可以看出，乙醇和乙酸乙酯挥发速度相对较快，树脂溶解均匀，对人员刺激性较小，是首选溶剂。考虑后期涂膜工艺的环境要求，优先选择刺激性较小的乙酸乙酯作为溶剂。
在涂布聚氨酯薄膜 Defense 1195 前，将原料丙烯酸压敏胶（YY16、150923⁃12⁃9、96⁃33⁃3）、EAC按照表4中的比例在物料桶中混合，然后将混合后的物料按照表4中规定的时间在高速分散机SWFS⁃7. 5中搅拌，制成可用于涂布的胶液。胶液在颜色透明，固含量值达到30 %~40 %，黏度值达到0. 3~0. 9 Pa·s时方可用于涂布。涂布后经多级鼓风干燥→复合→分切收卷后进行测试。
针对3种胶黏剂对其含量进行筛选，并对比国外某产品。通过分析表5，可发现150923⁃12⁃9与96⁃33⁃3胶黏剂指标中剥离强度在经60 ℃老化后，剥离强度较常温变化大，稳定性差。胶黏剂 YY16与聚氨酯薄膜 De⁃ fense 1195最匹配，其指标符合指标要求，优选YY16含 量为75 %。
以聚氨酯树脂 A198FR 作为树脂原料通过挤出流延制得聚氨酯薄膜 Defense 1195，并选用75%含量的YY16作为胶黏剂与EAC混合均匀 涂布于基膜，制得的防潮胶带委托第三方进行性能测试，并对比国外某产品，其结果见表 6。通过表 6 对比自制防潮胶带和国外某产品的委外检测数据可以得出以下结论：
（1）基础物性方面，2种胶带的颜色接近，厚度（不含保护膜）和单位面积质量（不含保护膜）的数据相差不大；
（2）黏合性能方面，常温状态下自制防潮胶带在CRES基材表面的剥离强度优于国外产品，在胶带表面的剥离强度低于国外产品；
（3）耐候性方面，自制防潮胶带在 60 ℃黏合状态下在 CRES表面的剥离强度比常温黏合状态下的剥离强度低 8. 5 %，国外产品 60 ℃黏合状态下的剥离强度比常温黏合状态下的剥离强度高 5. 3 %，二者均在指标范围±50 %内；
（4）自制防潮胶带和国外产品在 70 ℃的干热环境中放置 168 h后，二者在 CRES表面的剥离强度变化率相差不大；
（5）自制防潮胶带和国外产品在70 ℃、（75±5） RH%的湿热环境中放置336h后，自制防潮胶带在 CRES表面的剥离强度变化率比国外产品略低；
（6）12 s垂直燃烧性能方面，自制防潮胶带和国外产品的各项测试数据相同，二者的阻燃性能相当；
（7）水蒸气透过性能方面，自制防潮胶带的水蒸气透过量为240 μg/m2·s，国外产品的水蒸气透过量为310 μg/m2·s，自制防潮胶带水蒸气透过量方面明显高于国外产品，后者约是前者的1. 3倍。
（1）通过研究发现，自制防潮胶带与国外产品的性能数据均在指标规定的范围以内，自制防潮胶带与国外产品的常温状态下物性基本相当，常温状态下自制防潮胶带在 CRES 基材表面的剥离强度优于国外产品，在胶带表面的剥离强度略低于国外产品，二者的黏合性能相差不大；
（2）60 ℃黏合状态下自制防潮胶带在 CRES 表面的剥离强度比国外产品略差，耐干热性能和耐湿热性能与国外产品差距不大；
（3）在阻燃性能和水蒸气阻隔性能这2个关键指标上，二者的阻燃性能一致，而自制防潮胶带的水蒸气阻隔性能更好。
为方便阅读，本文移除了脚注。如有需要，请参阅《中国塑料》2023年 第37卷 第4期 END
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