溶剂对层间剥离强度的影响

  润湿液态物质在固态物质表面分子间力作用下均匀分布的现象。不同液态物质对不同固态物质的润湿程度不同。胶黏剂只有与被粘材料有良好的润湿，才能无间隙地接触，并为它们之间产生物理化学结合创造条件。PU颗粒在溶剂的溶解下转变为液态胶黏剂，并在与PTFE薄膜具有良好润湿性能的溶剂作用下才能完成胶黏作用。

  对于DMF溶剂，浸润不能自发进行；而甲苯、丁酮、丙酮和乙酸乙酯四中溶剂，浸润能自发进行，从而有助于PU粘接到PTFE表面上。

  聚氨酯在DMF溶液中并不真正溶解，聚氨酯链在其中呈卷曲状，链间可能相互缠绕，存在“缠绕与解缠绕”的动态平衡，随着浓度的降低，链间的缠绕逐步打开。显然，由于链间的缠绕，加剧了溶液的黏性，对涂膜不利。如果单独使用DMF作溶剂，价格昂贵，并且DMF对FE薄膜的润湿性能也不好，导致PU不能在PTFE薄膜上很好地铺展，得不到理想的剥离强度。可加入表面张力较低的辅助溶剂（即稀释剂），这样既减少了成本又有利于PU与PTFE的黏合。可选择丙酮、丁酮、乙酸乙酯、甲苯作为溶液的稀释剂。在PU溶液配制过程中，同时加入环氧树脂，起偶联剂作用；加入脂肪族多胺，用作环氧树脂的固化剂；加入多异氰酸酯交联剂，提高涂层膜的耐溶剂性能；为提高PU膜的防水性能，加入碳氟树脂和特殊的脂肪族PU整理剂；使用非反应性硅油作为润滑剂；为防止PU膜发黏，加入纳米级或粉体。

  PTFE和PU间的剥离强度测试是非常困难的，原因是在某些条件下PU与PTFE之间的粘接强度大于PTFE膜自身的内聚能。为了更清楚地表示剥离情况，采用数字等级的大小来表示：1表示很易剥离，剥离力小于1.5N；2表示交易剥离，剥离力大于1.5N，小于3N；3表示较难剥离。拉伸80mm左右时PTFE膜撕裂，此时的剥离力在5N左右；4表示剥离强度大，拉伸40mm左右时PTFE膜撕裂，此时剥离力在5N左右；5表示完全黏合在一起，剥离强度大，仅能剥离少部分。

  为不同溶剂所制得复合膜的剥离强度，可以看出，用纯DMF溶剂的PU与PTFE符合所得的膜，其界面含有很大的空隙，约大于10μm，两种膜基本上是分离的，剥离强度很低；用丙酮+DMF时，界面有所粘连，并且空隙也比前者小，但剥离强度仍偏低，而且丙酮的挥发性太大，25%时挥发量为29%；混合溶剂丁酮+DMF、乙酸乙酯+DMF、甲苯+DMF，界面空隙小，剥离强度大。因此，选择丁酮+DMF、乙酸乙酯+DMF、甲苯+DMF中的任一种均可达到满意的复合效果。甲苯毒性大，乙酸乙酯成本较高，在实际应用中一般采用丁酮作为稀释剂。