以聚醚多元醇、聚酯多元醇、多亚甲基多苯基多异氰酸酯(PAPI)和可膨胀微球为原料,制备了一种新型可拆卸的双组分聚氨酯胶粘剂。这种可拆卸胶粘剂即在90℃下可膨胀发泡,减少胶粘剂与粘接件的接触面积从而减少粘接力,达到可拆卸的目的。研究了固化剂的量、可膨胀微球的量、拆卸的温度对胶粘剂性能的影响。结果表明,主剂与固化剂质量比为4∶1,微球含量15%,拆卸温度为90℃时,可拆卸胶粘剂的性能最佳。
双组分聚氨酯胶粘剂被广泛应用于食品包装、土木建筑、汽车、轨道交通等领域。近年来,新能源汽车发展迅猛,带动了电池行业的快速发展,行业的发展促进相关产业的发展与完善,在电池PACK结构粘接用胶粘剂方面,因双组分聚氨酯胶粘剂存储周期长、模量可调、安全环保等优势,得到了迅猛的发展和应用。在纯电动汽车领域,其核心就是锂电池电力驱动系统。而胶粘剂是实现锂电池正常工作的一个重要因素,当前锂电池是由很多小电芯经过串并联组成在一起的,pack是通过胶粘剂粘接规定在指定的区域,但是在生产的过程中会出现不良,出现返修,以及在汽车在行驶过程中存在很强的震动,会影响电池的寿命以及个别电芯的损坏,在维修的过程中需要拆卸pack和电芯,同时在锂电池达到使用寿命后需要拆卸回收处理再利用,因此,就需要一种方便拆卸的胶粘剂,可以减低拆卸过程的损害率、减少人工、方便操作。目前,市场上胶粘剂品种很多,但高粘接强度和易拆卸这两个方面一直难以满足。
1.1 主要试剂
HT- 220 聚醚多元醇,工业级,常州华恬聚氨酯有限公司;PS- 2002 聚酯多元醇,工业级南京金陵斯泰潘化学有限公司;H-854 聚酯多元醇,工业剂,北京昌泰和科技有限公司;031DU40 可膨胀微球,工业级,阿克苏诺贝尔公司;44V20L多苯基多亚甲基聚氨酯,工业级,科思创公司。
1.2 可拆卸双组分聚氨酯胶粘剂的制备
按照计量比将聚醚多元醇、聚酯多元醇在搅拌状态下缓慢升温到110℃,抽真空1h,再加入交联剂、催化剂、继续搅拌0.5h脱水,然后再加入碳酸钙与二氧化硅继续搅拌脱水1.5h,冷却到60℃,加入可膨胀微球,继续抽真空搅拌0.5h。冷却室温出料,即为可拆卸双组分聚氨酯胶粘剂的主剂。密封保存。
1.3 可拆卸双组分聚氨酯胶粘剂的配制和使用
1.3.1 胶粘剂的配制和使用
将主剂与固化剂两组分按比例置于干燥洁净的容器中充分混合均匀,制备胶粘剂的操作时间为1h,将表面处理好的粘接件上 (100mm×25mm×3mm 的铝片)涂上厚度为 0.5~1mm的胶层,在操作时间内完成粘接件的粘接,在室温下静置固化24h,即能获得预计的效果。
1.3.2 胶粘剂的可拆卸方法
将粘接固化好的试件,用水浴(将试样放入高温的水浴中)或者风热法(用加热的热风枪对准粘接区风吹)使得粘接层膨胀发泡,降低粘接力,以达到试样的分离。