研究涂料粘合劑密封材料特性的熱分析儀

第第頁(yè)研究涂料粘合劑密封材料特性的熱分析儀研究涂料粘合劑密封材料特性的熱分析儀研究涂料、粘合劑與密封材料的各種特性，涉及原料檢測(cè)、工藝步驟跟蹤與產(chǎn)品的質(zhì)檢質(zhì)控。DMA242測(cè)試聚氨酯泡沫聚氨酯（PU）是由有機(jī)單元骨架與氨基甲酸酯鏈段相連而成。取決于在生產(chǎn)過(guò)程中所添加的化學(xué)品，可以得到各式各樣的聚氨酯材料比如有硬質(zhì)的、柔韌的或易成型的、泡沫、固體塊狀的等。聚氨酯材料在耐用彈性體、高性能粘合劑、纖維等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，聚氨酯泡沫有時(shí)也用在輪胎、汽車座椅和絕緣材料等場(chǎng)合。右圖是聚氨酯泡沫的動(dòng)態(tài)熱機(jī)械分析（DMA）分析曲線，儲(chǔ)能模量（黑色曲線，1Hz）在-84°C出現(xiàn)玻璃化轉(zhuǎn)變。我們可以看到，聚氨酯泡沫的玻璃化溫度與頻率有關(guān)，從1Hz下的-84°C遷移到33Hz下的-77°C，相差有7°C之多。測(cè)試頻率越高，特征轉(zhuǎn)變溫度向高溫移動(dòng)。DMA242測(cè)試膠帶膠帶由膠粘劑和固定帶組成，用于臨時(shí)或固定粘結(jié)物體。無(wú)需使用水、溶劑或加熱活化，只要施加一定的壓力即可發(fā)生粘結(jié)的膠帶叫做壓敏膠。膠帶*早由3M公司的RichardDrew于1926年發(fā)明。*初的膠帶是紙質(zhì)膠帶，后來(lái)出現(xiàn)的透明膠帶和其他類型的膠帶均由此衍生而來(lái)。3M的Scotch和德莎的Sellotape透明膠帶都是由纖維素樹(shù)脂制成的。儲(chǔ)能模量隨著測(cè)試頻率的增加而升高。在頻率3.33Hz下，玻璃化轉(zhuǎn)變的外推起始點(diǎn)溫度為-11°C，增加測(cè)試頻率，玻璃化溫度向高溫方向移動(dòng)，100Hz下對(duì)應(yīng)的玻璃化溫度為-4°C。相應(yīng)的損耗模量曲線的峰值溫度出現(xiàn)在-6°C（3.33Hz）和3°C（100Hz）。類似的結(jié)果也出現(xiàn)在損耗因子Tanδ曲線上，峰值溫度分別為26°C（3.33Hz）、29°C（10Hz）、34°C（33.33Hz）、44°C（100Hz）。DMA鑒別硅橡膠老化程度有機(jī)硅材料主要由硅油、硅橡膠、硅樹(shù)脂和四大類構(gòu)成，硅橡膠是有機(jī)硅產(chǎn)品中產(chǎn)量*大、應(yīng)用*為廣泛的一大類產(chǎn)品，其主要組成是高摩爾質(zhì)量的線型聚硅氧烷。由于Si-O-Si鍵是其構(gòu)成的基本鍵型，硅原子主要連接甲基，側(cè)鏈上引入極少量的不飽和基團(tuán)，分子間作用力小，分子呈螺旋狀結(jié)構(gòu)，甲基朝外排列并可自由旋轉(zhuǎn)，因此硅橡膠硫化后具有優(yōu)異的耐高低溫、耐候、憎水、電氣絕緣性、生理惰性等特點(diǎn)，在汽車、航空航天、擠出成型制品、墊片和密封、醫(yī)療器械、辦公設(shè)備、電力設(shè)備、防護(hù)設(shè)備、運(yùn)動(dòng)器材、玩具、電線電纜等行業(yè)領(lǐng)域中獲得了廣泛應(yīng)用。硅橡膠分子主鍵由硅原子和氧原子交替組成（-Si-O-Si-）的硅氧鍵鍵能高達(dá)370KJ/mol，比一般橡膠的碳-碳結(jié)合鍵能240KJ/mol要大得多，這是硅橡膠具有很高熱穩(wěn)定性的主要原因之一。另外，由于硅橡膠是一種由填料增強(qiáng)硅基聚合物制成的無(wú)機(jī)合成彈性體，它實(shí)現(xiàn)了有機(jī)彈性體的化學(xué)和機(jī)械性質(zhì)的組合，硅橡膠的典型特點(diǎn)總結(jié)如下：1）在惡劣環(huán)境下有著更長(zhǎng)的使用壽命，材料性能受天氣氣候（如雨、雪、潮濕、臭氧、太陽(yáng)紫外線等）的影響很小，而有機(jī)彈性體長(zhǎng)時(shí)間暴露于該類環(huán)境下可能會(huì)變脆；2）更加寬廣的使用溫度范圍如從-100至300多度，有機(jī)彈性體在溫度超過(guò)100℃時(shí)會(huì)發(fā)生軟化和不可逆的變形，在溫度低于25℃時(shí)會(huì)變脆；3）暴露在惡劣的環(huán)境應(yīng)力下（如熱、冷、潮濕、油、臭氧和紫外線）仍保持良好的電氣絕緣性能；4）在較寬的溫度范圍內(nèi)能夠保持其自然的柔韌性和彈性（抗壓縮變形）；5）具有良好的密封性能；6）化學(xué)惰性、無(wú)味，可與許多食品接觸；7）較寬的硬度范圍（從邵氏A10～80），較寬的顏色選擇范圍（從透明到亮麗色彩）；8）具有較高的流動(dòng)性，易于制造、加工；在眾多有機(jī)硅材料中，有機(jī)硅密封膠在日常生活中也是隨處可見(jiàn)，其典型應(yīng)用就是玻璃幕墻，例如用有機(jī)硅結(jié)構(gòu)膠粘接玻璃等建筑外墻材料，用有機(jī)硅耐候膠作防水密封，還可用于房屋的表面修復(fù)，高速公路的接縫密封以及水庫(kù)、橋梁的嵌縫密封等。本文利用耐馳動(dòng)態(tài)熱機(jī)械分析儀DMA242C來(lái)研究用于幕墻密封的硅酮結(jié)構(gòu)膠在熱老化前后的性能差異。圖1和2為DMA242C采用剪切模式測(cè)試得到的圖譜。存儲(chǔ)剪切模量G’在-125℃左右的下降臺(tái)階為硅橡膠的玻璃化轉(zhuǎn)變，同樣對(duì)于損耗剪切模量G”和損耗因子Tanδ曲線，在-120℃附近出現(xiàn)一個(gè)向上的峰。G’在-53℃左右出現(xiàn)明顯的模量下降臺(tái)階，此處為硅橡膠中晶體部分的熔融，同樣對(duì)于G”和Tanδ曲線分別在-43℃和-22℃處出現(xiàn)對(duì)應(yīng)于此熔融過(guò)程一個(gè)向上的峰。（注：圖1中實(shí)線為G’,虛線為G”）DMA測(cè)試乙烯基樹(shù)脂的固化過(guò)程乙烯基樹(shù)脂很多性質(zhì)介于環(huán)氧樹(shù)脂和不飽和聚酯樹(shù)脂之間。固化后的乙烯基樹(shù)脂與環(huán)氧樹(shù)脂一樣，有良好的熱機(jī)械性能。與不飽和聚酯樹(shù)脂相比，乙烯基樹(shù)脂具有非常好的耐腐蝕性，主要用于交通運(yùn)輸產(chǎn)品。本文采用動(dòng)態(tài)機(jī)械測(cè)試儀（DMA）測(cè)量乙烯基樹(shù)脂的固化過(guò)程。由于采用了特殊的液體容器，可以完整地觀察到樣品從液態(tài)到固態(tài)的全過(guò)程。19min后，儲(chǔ)能模量增加，標(biāo)志著樣品開(kāi)始固化，ta