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胶黏剂与涂料

发布时间:2013-11-30 09:31:47  

名词解释 聚乙酸乙烯类胶粘剂:指聚乙酸乙烯及其共聚物类的胶粘剂。 乳化:使互不相溶的油-水转变为相当稳定、难以分层的乳液的过程。 临界胶束浓度:乳化剂开始形成胶束时的浓度 开放时间:是指施胶后不会因凝定或结晶失去润湿能力仍能使用的时间间隔 凝定时间:胶的定位时间 熔融粘度(熔融指数):体现热熔胶流动性大小的性能指标 软化点:热熔胶开始流动的温度,可作为衡量胶耐热性、熔化难易和晾置时间的大致指标,它取决于基本聚合物的结构和分子量 热稳定性:热熔胶在长时间加热下抗氧化和热分解的性能 晾置时间:指从涂胶起,经过一段有效露置至将被胶接物压合的时间 剪切强度:指粘接件破坏时,单位粘接面积所能承受的平行于粘接表面的最大载荷 剥离强度:是在规定的剥离条件下,使粘接件分离时单位宽度所能承受的最大载荷 环氧值:每100克树脂中所含环氧基的当量数 环氧当量:含有1克当量环氧基的环氧树脂的克数。

环氧当量=100/环氧值

环氧树脂的表示:E-51 (环氧值0.51) 聚乙酸乙烯酯乳液胶粘剂:是以乙酸乙烯酯(VAc)作为单体在分散介质中经乳液聚合而制得的一种热塑性胶粘剂,亦称聚乙酸乙烯酯均聚乳液((Poly(vinyl acetate)Emulsion Adhesive), PVAc乳液)胶,俗称白胶或乳白胶。 丙烯酸类胶粘剂:由甲基丙烯酸酯、丙烯酸酯、?-氰基丙烯酸酯或它们与其他烯类单体经聚合反应所得的胶粘剂。

:亦称瞬干胶,其主要成分是?-氰基丙烯酸酯,具有快速胶接等特点,但价格较高,目前发展很快,得到广泛的应用。----特殊的工程胶粘剂 热熔胶粘剂(Hot Melt Adhesive) :简称热熔胶,通常是指在室温下呈固态,加热熔融成液态,涂布、润湿被粘物后,经压合、冷却,在短时间内完成粘接的胶粘剂 热稳定性:热熔胶在长时间加热下抗氧化和热分解的性能,是衡量胶的耐热性的重要指标,主要取决于其组成成分的耐热性。 氯丁橡胶胶粘剂:是以氯丁橡胶为粘料并加入其他助剂而制得的胶粘剂。橡胶型胶粘剂中最重要和产量最大的品种。具“万能胶”之称。

分类(按制备方法分):溶剂型和乳胶液型(胶乳型)。 不饱和聚酯树脂的固化:具有黏性的可流动性的不饱和聚酯树脂,在引发剂的作用下发生自由基共聚反应,而生成性能稳定的体型结构的过程称为不饱和聚酯树脂的固化 胶束成核:游离基由水相扩散进入胶束,引发增长的过程。 共聚的作用:提高乳液胶膜的抗溶剂性和高温机械性能 环氧树脂:凡含有二个以上环氧基团的高分子化合物统称为环氧树脂。

聚氨酯胶黏剂靠异氰酸酯基官能团 —NCO)起作用 橡胶型胶黏剂 是以合成橡胶或天然橡胶作基料制成的胶黏剂

填空 乙酸乙烯酯的聚合方式:本体,溶液,乳液等 胶束成核均相成核的影响因素:单体的水溶性的乳化剂的浓度。

乳液聚合体系中三种粒子:单体液滴、发生聚合的胶束、未发生聚合的胶束。 影响乙酸乙烯酯质量因素:单体质量、乳化剂质量、引发剂质量、搅拌强度、反应温度 热熔胶制造方法:间歇法,连续法

丙烯酸酯压敏胶黏剂分类:橡胶型,合成树脂型 热熔胶分类:天然热熔胶和合成热熔胶 影响乙酸乙烯酯质量因素:单体质量、乳化剂质量、引发剂质量、搅拌强度、反应温度 简答: 聚乙酸乙烯酯乳液的应用和改性 (一)应用

包装:纸、塑料粘接;建筑、家具等木工胶接;单板、布、塑料、纸等与木质人造板的粘贴 改性:弱点:耐热性和耐水性差。☆方法:热塑性→ 热固性

(1)内加交联剂法:乙酸乙烯酯共聚乳液(2)外加交联剂法:加热固性树脂胶

(3)其它:乳液中加入金属盐

1.聚乙酸乙烯类胶粘剂特点:①初始粘接性良好②可任意调节粘度,配制容易③易和各种添加剂混溶④性能优异、品种繁多、用途广泛、使用方便、价格便宜 原料及作用(一)乙酸乙烯酯(亦称醋酸乙烯酯)粘料(二)分散介质,使用最多的分散介质为水,用量通常为总反应组分重量的60-80%。(三)引发剂☆常用过氧化物作引发剂,如过硫酸钾、过硫酸铵、过氧化氢等,用量为单体重量的0.1-1%。工业上常使用过硫酸铵

(四)乳化剂-表面活化剂(五)保护胶体(六)调节剂 又称链转移剂,常用的有四氯化碳、硫醇、多硫化物等(七)缓冲剂(八)增塑剂 聚乙酸乙烯酯的玻璃化温度为30℃,添加增塑剂的目的是:使聚乙酸乙烯酯在较低温度下具有良好的成膜性和粘接力。常用的有酯类,如邻苯二甲酸烷基酯类(如邻苯二甲酸二丁酯)、芳香族磷酸酯(如磷酸三甲苯酯)(九)冻融稳定剂 防冻,常用甲醇、已二醇及甘油(十)防腐剂 常用的有甲醛、苯酚、季胺盐等(十

一)消泡剂 消除使用时产生的气泡,常用硅油或高级醇类化合物

①提高初黏性⊕改性剂:松香或松香酯,也能提高粘接强度②提高粘接强度⊕改性剂:加入对叔丁酚甲醛树脂的甲苯溶液,③提高耐水性④提高固化速度⑤提高黏度⑥降低成本

(一)粘接性(二)粘度和流动性(三)拉伸强度和模量(四)延伸率和柔韧性(五)玻璃化温度Tg—Tg关系到胶的低温性能;—在Tg以下:胶脆,受冲击或弯曲时易断裂;(六)开放时间(七)凝定时间 热熔胶的组成及其作用

一、基本聚合物☆作用:使胶具有必要的胶接强度和内聚强度。种类:热塑性树脂

(1)聚烯烃及其共聚物,如乙烯-乙酸乙烯酯共聚树脂(EVA)、低分子量聚乙烯(PE)、乙烯-丙烯酸乙酯共聚树脂(EEA)等。

(2)热塑性弹性体,如丁基橡胶(BR)、苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(SBS)、苯乙烯-异戊二烯嵌段共聚物(SIS)等。

(3)聚酰胺树脂(PA)、聚酯树脂(PES)和聚氨酯树脂(PU)等。

应用最多的是以乙烯-乙酸乙烯酯共聚树脂为基本聚合物的热熔胶,及聚酰胺树脂、聚酯树脂等

二、增粘剂☆作用:降低热熔胶的熔融粘度,提高其对被胶接物的润湿性和初粘性,以及调整胶的耐热温度及晾置时间。☆基本要求:与基本聚合物具良好的相容性,对被胶接物具良好的粘附性,在熔融温度下具良好的热稳定性。

三、蜡类☆作用:降低热熔胶的熔点和熔融粘度,改善胶液流动性和润湿性,提高胶接强度、防止热熔胶结块和降低成本。

四、填料☆作用:降低热熔胶的收缩性,防止对多孔性被胶接材料的过度渗透,提高热熔胶的耐热性和热容量,延长可操作时间,降低成本。

五、增塑剂☆作用:加快熔融速度、降低熔融粘度,改善润湿性,提高热熔胶柔韧性耐寒性。

六、抗氧剂 ☆作用:防止热熔胶氧化和热分解。

☆常用的有2,6-二叔丁基对甲苯酚(BHT)等。

七、其他助剂

☆提高热熔胶的耐寒性、柔性、抗冲击力、抗蠕变性和橡胶弹性等,可加入少量的异丁橡胶及其他合成橡胶等。☆加入无规聚丙烯或沥青来降低成本,增加粘性 热熔胶的主要性能及检验

一、熔融粘度(熔融指数)一般在热熔胶使用时的平均温度(190±2℃)下进行测定。

(1)低熔融粘度热熔胶:直接用旋转式粘度计测定。

(2)高熔融粘度热熔胶:通过专门的熔融指数测定仪来测定其熔融指数。

二、软化点 测定:通常采用环球法测定。

三、热稳定性 衡量标准:以使用温度下,胶不产生氧化,粘度变化率在10%以内,所能经历的最长时间。若经历时间为50-70h,则热稳定性好。

四、晾置时间 影响因素:热熔胶比热、涂布温度、涂胶量、涂胶方法、环境温度、被胶接材料种类及其预热温度及导热性能等。实际使用时,涂胶后应快速压合,即尽量缩短晾置时间以保证胶接的质量。

五、粘接强度 剪切强度:抗剪强度,指粘接件破坏时,单位粘接面积所能承受的平行于粘接表面的最大载荷。按测试时的受力方式又分为:拉伸剪切、压缩剪切、扭转剪切和弯曲剪切强度等。单位:MPa。 氯丁橡胶胶粘剂的主要成分及作用①氯丁橡胶 作用:粘料 ②硫化剂 作用:促使橡胶发生硫化反应,提高胶的耐热性,增加抗张强度③酚醛树脂 作用:增加胶的极性,提高胶接强度和耐热性④溶剂 作用:使胶液具有合适工作粘度和固体含量(5)防老剂 防老化(6)填料 改善操作新能,降低成本和减少体积收缩,提高教的耐热性。 橡胶类压敏胶粘剂主要组分:①橡胶:压敏胶的粘料 目的:给胶层以足够的内聚强度②增粘树脂 目的:用于提高对被胶接物的粘附力及胶对胶粘带基材的粘附力③增塑剂 目的:提高胶层的耐寒性,增加胶的接触粘性,但会降低粘附力和内聚力④填料 目的:提高胶层的内聚强度和粘附力,降低成本⑤粘度调整剂 目的:增加胶的接触粘性,调整胶的粘度,以满足使用要求,但会降低粘附力和内聚力⑥硫化剂 目的:提高胶层的内聚强度、耐热、耐溶剂、耐老化性⑦溶剂 目的:调节粘度、改善操作性能 压敏胶粘带的组成:①压敏胶粘剂 作用:使胶粘带具有对压力敏感的粘附特性②基材:支承压敏胶粘剂的基础③底层处理剂 作用:增加胶粘剂与基材之间的粘附强度,使胶粘带具有复用性④背面处理剂 作用:胶粘带卷成卷时起隔离作用,还能提高基材的物理机械性能⑤隔离纸 作用:起隔离作用,防止胶自身粘连,使胶粘带能方便地揭开

压敏胶粘带的四个粘附要素:①粘着力T②粘附力A③内聚力C:指胶粘带上胶粘剂层的内聚强度④粘基力K:指胶粘带上胶粘剂与基材之间粘附力 压敏胶粘带必须满足K>C>A>T的要求,才具有对压力敏感的粘附特性

不饱和聚酯胶粘剂化学性质不饱和聚酯树脂的化学性质:具有多功能团的线型高分子化合物 在其骨架主链上具有聚酯键和不饱和双键 而在大分子链两端各带有羧基和羟基。 不饱和聚酯胶粘剂原料:①二元醇②不饱和二元酸③饱和二元酸④交联剂⑤阻聚剂

不饱和聚酯树脂的固化: CH3O

2

HO2OOCH2O33OHOCH3OOHHOCH2OOCH2On 不饱和聚酯树脂的固化 定义:具有黏性的可流动性的不饱和聚酯树脂,在引发剂的作用下发生自由基共聚反应,而生成性能稳定的体型结构的过程。

反应机理:同自由基共聚反应的机理基本相同,所不同的是它具有多个双键的聚酯大分子(即具有多个官能团)和交联剂苯乙烯的双键之间发生的共聚。

引发剂:一般为有机过氧化物。为加速分解,常加入还原剂(促进剂)。引发剂-促进剂体系称为引发体系。

促进剂:三种类型,有机金属化合物、叔胺和硫醇类化合物。常用的促进剂是有机金属化合物环烷酸钴和萘酸钴

涂料的组成:液体涂料:①固体份:成膜物质、着色材料、辅助材料②挥发份(成分:溶剂) 涂料的性能:①施工使用性能:颜色与透明度、流平性、细度、粘度、固体份含量、干燥时间、遮盖力、贮存稳定性②涂饰保护性能:附着力、硬度、柔韧性、冲击强度、耐液、耐磨、耐热、耐寒、耐温、耐候③装饰性能 就涂料本身的性能来说,影响制品装饰效果的因素包括:光泽、色泽与清漆的透明度 涂料中溶剂的作用:使涂料便于渗透到木材的孔隙中去有利于提高涂层的附着力;适量溶剂的存在也有利于改善涂层的流平性,能形成均匀的涂层,而不致使涂层过厚或过薄,出现涂痕或起皱等。

溶剂的选择:溶解能力、挥发速度、安全性、颜色、纯度与成本等。

环氧树脂原料:①环氧氯丙烷:环氧氯丙烷与双酚A在氢氧化钠存在下,进行缩聚而成②二酚基丙烷(双酚A) 环氧树脂的合成原理 (1) 环氧氯丙烷的环氧基与双酚A的羟基反应生成醚键:22CH2Cl+HOROH

ClCH2CH2OROCH2CH2Cl

(2) 在NaOH作用下,生成的醚脱去氯化氢再形成环氧基:

ClCH2CH2OROCH2CH2Cl

CH2CHCH2OROCH2CHCH2

OO+2NaOH+2NaCl+2H2O

(3) ) 新生成环氧基再与双酚A的羟基继续反应生成醚键:

? 总的反应式:

n+1HOROH++22CH2Cl++2NaOH

2CHCH2OROCH2CH2OROCH22n

三 环氧树脂的固化 1乙二胺 分子式H2N-CH2-CH2-NH2,一种具有刺激臭味的淡黄色液体。二乙烯三胺 分子式为H2N-CH2-CH2-NH-CH2-CH2-NH2,一种具有刺激性的淡黄色液体。 2固化原理 +n+2NaCl+n+2H2ORNH2+2

ORNHCH2CHRNCH22RNHCH2+

+2RNCH22

22CHR

NCH22CH2

环氧树脂的应用 1调胶 胶粘剂用环氧树脂:低分子量的环氧树脂

调制:先选择好树脂、固化剂及增韧剂、稀释剂、填料等,确定

各组分的配比,根据固化剂的性能以及固化要求的条件进行配制。

固化剂不同 其调胶的操作顺序有所不同

胺类固化剂调胶顺序:

酸酐等固化剂调胶顺序:

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