气相二氧化硅添加量对聚氨酯胶拉伸强度和剪切强度影响

　　聚氨酯胶粘剂凭借优异的柔韧性、粘接性能，在建筑、汽车、电子等领域得到广泛应用，但纯聚氨酯体系力学性能存在短板，通过填料改性是提升胶料力学性能的重要手段。气相二氧化硅作为一种纳米补强填料，可显著改善聚氨酯胶的拉伸强度与剪切强度。湖北汇富纳米材料股份有限公司技术人员对气相二氧化硅在聚氨酯胶体系中开展试验研究，探究不同气硅添加量对胶料力学性能影响规律。

图1

　　从图1数据可以看出，在未添加气相二氧化硅时，聚氨酯胶的拉伸强度约9.2MPa，拉伸剪切强度仅5.8MPa。随着气相二氧化硅添加量逐步提升，两项力学指标整体呈现先上升后下降的变化趋势。拉伸强度在添加量3%时达到峰值约15.6MPa;拉伸剪切强度也在3%添加量下达到最大值14.1MPa。当添加量继续提高至5%，拉伸强度、拉伸剪切强度均出现下降。

　　这是由于气相二氧化硅表面富含硅羟基，分散在聚氨酯基体当中，硅羟基可以和聚氨酯分子链形成氢键相互作用，构建物理交联网络。纳米颗粒可以均匀分散在胶料内部，承受外力荷载，传递应力，发挥纳米补强作用，限制聚氨酯分子链的移动，从而提升拉伸强度与剪切强度。

　　而当气相二氧化硅添加量超过3%之后，过量的纳米颗粒极易发生团聚现象。同时过多气相二氧化硅也会增大体系粘度，填料难以均匀浸润分散，最终造成拉伸、剪切力学性能不升反降。由此可见，气相二氧化硅并非添加越多效果越好。合理选用气相二氧化硅填料，把控填料添加阈值，对产品性能至关重要。

　　未来随着胶粘剂行业向着高性能、高可靠性方向持续发展，以汇富纳米为代表的国产纳米材料制造企业，将持续优化产品性能，助力国内聚氨酯胶粘剂产业技术迭代，推动国产胶粘材料高质量发展。