一种改善聚氨酯胶片与有机玻璃界面粘结强度的界面处理剂制造技术

本发明专利技术公开了一种用于提高聚氨酯胶片与有机玻璃界面粘结强度的界面处理剂。以一定溶剂溶解聚氨酯胶片，得到聚氨酯的透明溶液，然后在溶液中引发丙烯酸同系物的聚合，得到丙烯酸聚合物的长分子链，控制反应条件，形成两者的接枝或互穿网络体系。在使用中，这种体系分别与ＰＵ、ＰＭＭＡ相容，可在两者之间形成一个过渡桥梁，改善两界面的相容性，提高界面粘结强度，且不降低原基材的透光度，不对有机材料产生副反应。施加处理剂后可以使聚氨酯胶片与有机玻璃界面的粘结强度提高４０％左右。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于异质透明材料粘结的界面处理剂，可用于制造夹层玻璃及其它透 明件。
技术介绍
在异质的透明材料复合过程中，如无机玻璃与有机玻璃(PMMA，聚甲基丙烯酸 甲酯)的复合，现釆用聚氨酯(PU)胶片热复合技术。即在高温高压下，聚氨酯胶片 作为粘结材料，分别在无机玻璃及有机玻璃表面发生铺展、浸润等过程，最终将两者 复合成一个整体。由于无机玻璃同定向有机玻璃的线膨胀系数相差近一个数量级(分 别为8.6xlO一C"和7.15xlO—s'C—1)，致使热复合过程中存在很大的热应力和变形。在 有机玻璃热性能的限制下，复合过程中的蒸压温度低，胶片无法与基材充分浸润和铺 展，达到最佳粘结强度。在使用过程中，层合玻璃经受环境温度的变化，产生往复的 疲劳变形， 一定时间后，玻璃容易发生脱胶现象。因此，中间层粘结材料与基材的粘 结持久性直接影响夹层玻璃的寿命。处理剂是在众多领域广泛使用的一种提高界面粘结强度的过渡材料。在透明材料 领域，如无机-无机复合的夹层玻璃，工业上已在使用处理剂提高玻璃的寿命可靠性。 但是，针对异质透明材料如有机-无机复合材料的界面处理剂的报道比较少，目前没 有文献记载。鉴于聚氨酯胶片作为主要的中间层粘结材料，复合材料的脱胶界面主要是PU与 PMMA的界面，因此，需要寻找一种能够提高聚氨酯胶片与有机玻璃界面粘结强度的 界面处理剂。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种用于提高聚氨酯胶片与有机玻璃界面粘结强度的界面 处理剂。本专利技术用于异质透明材料复合的界面处理剂，由l重量份(单位克，下同)的 聚氨酯溶于5 10体积份(单位毫升，下同)的聚氨酯溶剂后，再与0 1重量份的丙烯酸类物质，0.2 1.5重量份的丙烯酸酯类物质，以及0.008 0.05重量份的自 由基引发剂反应，得到的反应产物在3 15体积的稀释溶剂中稀释而成。其中所述聚氨酯为聚氨酯胶片；聚氨酯溶剂为N，N-二甲基甲酰胺；丙烯酸类物质 包括甲基丙烯酸，丙烯酸，和其类似物中的任何一种或几种的组合；丙烯酸酯包括甲 基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸羟乙酯、 丙烯酸羟丙酯，和其类似物中的任何一种或几种的组合；自由基引发剂包括过氧化苯 甲酰、偶氮二异丁腈、偶氮二异庚睛、异丙苯过氧化氢、叔丁基过氧化氢、过氧化二 异丙苯、过氧化二叔丁基，和其类似物中的任何一种或几种的组合。稀释溶剂包括酮类溶剂、酰胺类溶剂、酯类溶剂中的任何一种或几种的组合。其中所述稀释溶剂选用的酮类溶剂为丙酮、丁酮、环戊酮、环己酮、甲基异丁基 甲酮、对羟基苯乙酮、苯乙酮、乙酰丙酮，或其类似物，或上述物质中几种的组合； 酰胺类溶剂可包括甲酰胺、N-甲基甲酰胺、N，N-二甲基甲酰胺，或其类似物，或上 述物质中几种的组合；酯类溶剂可包括乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸正丙酯、乙酸异 丙酯、乙酸正丁酯、乙酸异丁酯，或其类似物，或上述物质中几种的组合。本专利技术优选的界面处理剂组配为l重量份的聚氨酯，5 8体积份的聚氨酯溶剂 N,N-二甲基甲酰胺，0 0. 25重量份的丙烯酸类物质，0.51 0. 72重量份的丙烯酸酯 类物质，0.008 0.014重量份的自由基引发剂，以及3 12体积的稀释溶剂，其中所 述丙烯酸类物质优选为甲基丙烯酸、丙烯酸或它们的组合，所述丙烯酸酯类物质优选 为甲基丙烯酸甲酯或甲基丙烯酸甲酯与甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸羟乙 酯、和丙烯酸羟丙酯中的任何一种的组合，所述自由基引发剂优选过氧化苯甲酰，所 述稀释溶剂优选N，N-二甲基甲酰胺、乙酸乙酯、乙酸异丙酯、乙酸丁酯、丁酮、环己 酮、或这些溶剂任何两种的组合。本专利技术的另一目的是提供一种上述界面处理剂的制备方法具体如下以聚氨酯 溶剂溶解聚氨酯胶片后，依次加入丙烯酸酯类物质、丙烯酸类物质和自由基引发剂， 逐步升温到80 85'C，反应3 8小时后冷却至室温，用稀释溶剂稀释，控制粘度在 20 60mPa s，得到透明均一的界面处理剂。本专利技术在不改变现有成型工艺的基础上，通过配置PU与PMMA界面处理剂的方法， 改善其界面粘结强度。本专利技术以一定溶剂溶解聚氨酯胶片，得到聚氨酯的透明溶液， 然后在溶液中引发丙烯酸同系物的聚合，得到丙烯酸聚合物的长分子链，控制反应条 件，形成两者的接枝或互穿网络体系。在使用中，这种体系分别与PU、 PMMA相容， 可在两者之间形成一个过渡桥梁，改善两界面的相容性，提高界面粘结强度，且不降 低原基材的透光度，不对有机材料产生副反应。施加处理剂后可以使聚氨酯胶片与有 机玻璃界面的粘结强度提高40%左右。具体实施方式本专利技术以一定溶剂溶解聚氨酯胶片，得到聚氨酯的透明溶液，然后在溶液中引发丙烯酸同系物的聚合，得到丙烯酸聚合物的长分子链，控制反应条件，形成两者的接枝或互穿网络体系。在使用中，这种体系分别与PU、 PMMA相容，可在两者之间形成一个过渡桥梁，改善两界面的相容性，提高界面粘结强度。 以下以具体实施例详述本专利技术。实验中所用试剂、仪器等均为商购。 实施例l:界面处理剂的制备方法以6ml的聚氨酯溶剂N， N-二甲基甲酰胺溶解lg的聚氨酯胶片后，依次加入0. 15g 丙烯酸类物质甲基丙烯酸和0. 67g丙烯酸酯类物质甲基丙烯酸甲酯，分步加入0. 013g 的自由基引发剂过氧化苯甲酰，逐步升温(升温速度为rC/分钟)到85°C，反应3 小时后自然冷却至室温，再用8ml的稀释溶剂乙酸丁酯稀释，缓慢搅拌得到粘度在 30mPa s左右的透明均一的界面处理剂。界面处理剂的使用方法对有机玻璃进行清洗干燥后，将产品转移到万级洁静室，将配置好的处理剂用吸 管或喷枪淋涂在有机玻璃的胶合面，次数为2 3次，静置5 10分钟后，按照夹层玻 璃的制造方法完成相关的操作，得到结构为有机玻璃/胶片/有机玻璃的夹层玻璃。复合材料界面粘结强度的检测方法以实施例l得到的夹层玻璃为样品，对聚氨酯胶片与有机玻璃界面粘结强度进行 检测。检测按照ASTM D1344制样，测试速度为5mm/min，平行测试六个样品，结 果平均值为7.48MPa，对试验后样品的界面进行观测，发现有机玻璃本体破坏，说明 界面粘结强度大于有机玻璃强度，界面粘结良好。而未采用本方法的对照样品，其粘 结强度平均值为5.3MPa，说明施加处理剂后可以使聚氨酯胶片与有机玻璃界面的粘 结强度提高41%。参照下表所列，采用与实施例1相同的方法进行实施例2 10界面处理剂的制备、 使用和检测。检测结果也参见表l。表l<table>table see original document page 6</column></row><table> <table>table see original document page 7</column></row><table>通过以上实施例验证，在夹层玻璃的制造中使用本专利技术处理剂，界面粘结良好，粘结强度平均值均在6MPa以上，说明施加处理剂后可以使聚氨酯胶片与有机玻璃界 面的粘结强度显著提高；且由于该处理剂中组分分别与PU、 PMMA相容，使用后不会 降低原基材的透光度，不对有机材料产生副反应。权利要求1.一种本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于异质透明材料复合的界面处理剂，由１重量份的聚氨酯溶于５～１０体积份的聚氨酯溶剂后，再与０～１重量份的丙烯酸类物质，０．２～１．５重量份的丙烯酸酯类物质，以及０．００８～０．０５重量份的自由基引发剂反应，得到的反应产物在３～１５体积份的稀释溶剂中稀释而成。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：欧迎春，冯海兵，蓝知惟，张保军，左岩，马眷荣，
申请(专利权)人：中国建筑材料科学研究总院，北京金格兰玻璃技术开发中心，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]