Chapter 8 adhesives
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第八章 黏合剂 Chapter 8 Adhesives PowerPoint PPT Presentation


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第八章 黏合剂 Chapter 8 Adhesives. 第二节 合成树脂黏合剂. 二、热塑性树脂黏合剂. 概 述. 热塑性树脂黏合剂. 热固性树脂黏合剂. 基料. 含活泼官能团低聚物. 线型聚合物. 使用方式. 加热固化、固化剂固化. 溶剂分散剂挥发、熔融体冷却. 固化与硬化. 固化:交联反应. 硬化:物理过程,无交联. 胶层结构. 不溶熔体型结构. 可溶熔线型结构. 性能区别. 刚性,耐热耐溶剂. 韧性,耐热耐溶剂性差. 用途区别. 粘接强度大,结构胶. 粘接强度低,非结构胶. 二、热塑性树脂黏合剂. 主要品种.

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第八章 黏合剂 Chapter 8 Adhesives

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Presentation Transcript


Chapter 8 adhesives

第八章 黏合剂Chapter 8 Adhesives


Chapter 8 adhesives

第二节 合成树脂黏合剂

二、热塑性树脂黏合剂


Chapter 8 adhesives

概 述

热塑性树脂黏合剂

热固性树脂黏合剂

基料

含活泼官能团低聚物

线型聚合物

使用方式

加热固化、固化剂固化

溶剂分散剂挥发、熔融体冷却

固化与硬化

固化:交联反应

硬化:物理过程,无交联

胶层结构

不溶熔体型结构

可溶熔线型结构

性能区别

刚性,耐热耐溶剂

韧性,耐热耐溶剂性差

用途区别

粘接强度大,结构胶

粘接强度低,非结构胶


Chapter 8 adhesives

二、热塑性树脂黏合剂

  • 主要品种

丙烯酸乳液胶黏剂

丙烯酸酯类胶黏剂

反应型丙烯酸酯类胶黏剂

α-氰基丙烯酸酯胶黏剂

聚醋酸乙烯酯乳液胶黏剂

聚乙烯醇及其缩醛类胶黏剂


Chapter 8 adhesives

(一)丙烯酸酯类胶黏剂

  • 概述

  • 1、丙烯酸酯乳液胶黏剂

  • 2、反应型丙烯酸酯类胶黏剂

  • 3、α-氰基丙烯酸酯胶黏剂


Chapter 8 adhesives

概 述

  • 丙烯酸酯类胶黏剂

    • 是由甲基丙烯酸酯、丙烯酸酯、α-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。

  • 分类

    • 按其组成来分

      ※丙烯酸酯胶粘剂

      ※ α-氰基丙烯酸酯胶粘剂


Chapter 8 adhesives

概 述

  • 分类

    • 按胶层形成特点分:

      ※非反应性丙烯酸酯胶粘剂:主要是以热塑性聚丙烯酸酯或丙烯酸酯与其它单体的共聚物为主体。胶接时靠溶剂或分散相的挥发及溶剂在被粘物中的扩散和渗透而使胶层固化的——硬化。

      ※反应性丙烯酸酯胶粘剂:以各种丙烯酸酯单体或分子末端具有丙烯酰基的聚合物作为主体的胶粘剂。胶接时靠化学反应而使胶层固化——固化。


Chapter 8 adhesives

概 述

  • 特点与应用

    • 广泛的粘附特性

      ※胶接所有的金属、非金属;

    • 反应性丙烯酸酯胶粘剂:具有胶接牢固、使用方便、固化速度快、安全(基本无毒、无污染、无着火危险)、能耗低等优点

      ※发展迅速的高效能胶粘剂→瞬干胶、厌氧胶、光敏胶和结构胶使用。

    • 非反应性丙烯酸酯胶粘剂:

      ※压敏胶、热熔胶和接触型乳液胶等。


Chapter 8 adhesives

丙烯酸酯

混合单体

配料加料系统

高位槽

N-羟甲基丙烯

酰胺水溶液

回流冷凝系统

引发剂

乳化剂

冷凝器

蒸汽

去离子水

回流

反应釜

冷凝水

贮水罐

出料

下水道

1、丙烯酸酯乳液胶黏剂

(1)主要用途

  • 无纺布、织物、植绒、聚氨酯泡沫材料、地毯背衬

    (2)乳液聚合原理

    (3)生产工艺过程

  • 配料

  • 聚合

  • 调胶

  • 应用(植绒)

单体滴加法


Chapter 8 adhesives

热固性改性单体

丙烯酸羟丙酯

丙烯酸羟乙酯

甲基丙烯酸羟乙酯

甲基丙烯酸羟丙酯

N-羟甲基丙烯酰胺

二甲基丙烯酸乙二醇酯


Chapter 8 adhesives

改性后的热固性结构(体型)


Chapter 8 adhesives

静电植绒简介

  • 静电植绒是利用电荷同性相斥异性相吸的物理特性 , 使绒毛带上负电荷 , 把需要植绒的物体放在零电位或接地条件下 , 绒毛受到异电位被植物体的吸引 , 呈垂直状加速飞升到需要植绒的物体表面上, 由于被植物体涂有胶粘剂, 绒毛就被垂直粘在被植物体上, 因此静电植绒是利用电荷的自然特性产生的一种生产新工艺 .


Chapter 8 adhesives

2、反应型丙烯酸酯类胶黏剂

  • 胶黏剂组成:双组分

    • 单体、高分子弹性体、引发剂、阻聚剂

  • 固化方式及原理

    • 接触固化,自由基共聚反应


Chapter 8 adhesives

含活泼官能团单体

丙烯酸羟丙酯

甲基丙烯酸羟乙酯

二甲基丙烯酸乙二醇酯

N-羟甲基丙烯酰胺

N-丁氧甲基丙烯酰胺


Chapter 8 adhesives

A–

A–

高聚物

3、α-氰基丙烯酸酯胶黏剂

(1)概述

  • 瞬干胶:固化速度极快,主要成分是α-氰基丙烯酸酯(甲、乙、丙、丁酯)

  • 固化反应:阴离子聚合


Chapter 8 adhesives

(1)概述

  • 优点

    ①能在室温以接触压力实现快速胶结,便于流水作业生产;

    ②为无溶剂的一液型胶,使用方便;

    ③对多种材料具有良好的胶结强度;

    ④粘度低,单位面积耗胶量少;

    ⑤电气绝缘性好,与酚醛塑料相当;

    ⑥无毒,能用于人体组织的胶结;

    ⑦胶层无色透明,耐油性、气密性好。


Chapter 8 adhesives

(1)概述

  • 缺点

    ①耐热性差。α-氰基丙烯酸甲酯的使用温度低于100℃,而α-氰基丙烯酸乙酯仅为70 ~80℃;

    ②耐水、耐湿、耐极性溶剂性较差;

    ③胶层较脆,不耐冲击,尤以胶结刚性材料时更为明显;

    ④贮存期较短,一般为半年左右,贮存条件要求较严;

    ⑤若不添加增黏、增稠物质,它对多孔性材料(如木材等)难以胶结或胶结效果不佳;

    ⑥固化迅速,不宜用于大面积胶接;

    ⑦具有刺激性臭味及弱催泪性


Chapter 8 adhesives

碱性催化剂

+

+

nH2O

加热裂解

(2)单体合成

缩聚


Chapter 8 adhesives

(3)胶黏剂的制备

  • 为了配制成便于贮存和使用的胶黏剂,必须在-氰基丙烯酸酯单体中加入其它辅助成分。

    • 水:<0.5%;

    • 稳定剂:酸性物质,常用二氧化硫(用量为单体重量的0.0006%),也可用醋酸铜、五氧化二磷、对甲苯磺酸、二氧化碳等。

      ——防止阴离子聚合

    • 阻聚剂:对苯二酚等(用量为单体重的0.01~0.05%)。 ——防止自由基聚合


Chapter 8 adhesives

(3)胶黏剂的制备

  • 增稠剂:-氰基丙烯酸酯-低黏度的液体,0.001~0.003Pa·s↑2Pa·s。高分子聚合物做增稠剂,常用的有聚甲基丙烯酸甲酯、氰基丙烯酸酯—马来酸二炔丙酯共聚物、丙烯酸甲酯─丙烯腈共聚物等。如添加5~10%的聚甲基丙烯酸甲酯(分子量约30万)能使黏度显著提高,而胶接强度无明显下降。

  • 增塑剂:提高韧性,磷酸三甲酚酯、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯、癸二酸二乙酯等。若在合成单体时已加,就可不加。


Chapter 8 adhesives

(4)胶黏剂的应用

  • 应用:胶接塑料、橡胶、金属、玻璃、陶瓷、木材、皮革等,具有“万能瞬间胶黏剂”之称:

    ——电气工业、机械工业中广泛用于铭牌安装、部件组合、固定螺丝等胶接工序;

    ——工艺美术方面用于玉石雕刻件的胶接,还用于玩具的制作、修理,教学仪器及昆虫标本的制作、家庭日用品的修复等方面,

    ——医学上用来代替缝合和止血等,在力学试验中用于应变片的粘贴。

    ——国外还有用于人造板二次加工方面,但国内由于原料成本较高,在木材工业尚未使用。


Chapter 8 adhesives

(二)聚醋酸乙烯酯乳液胶黏剂

  • 概述

    • PVAc乳液,俗称白乳胶

    • 我国PVAc乳液近年消费量仅次于脲醛树脂胶,居第二位。

    • 应用领域

☆纸品加工

☆木材加工

☆家具组装

☆卷烟接嘴

☆建筑装璜

☆织物粘接

☆铅笔生产

☆印刷装订

☆汽车内装饰

☆工艺品制造

☆皮革加工

☆标签固定

☆瓷砖粘贴

☆乳胶漆制造


Chapter 8 adhesives

蒸汽

1、生产工艺

  • 醋均乳液的生产:单体滴加法

醋酸乙烯酯

10% K2S2O8

水溶液

高位槽

回流冷凝系统

配料加料系统

NaHCO3、DBP

冷凝器

乳化剂OP-10

聚乙烯醇

回流

反应釜

去离子水

过滤

溶解釜

冷凝水

贮水罐

出料

下水道


Chapter 8 adhesives

2、影响乳液质量的因素

(1)引发剂

  • 类型:水溶性过氧化物,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(室温下水中溶解度20%以上,过硫酸钾则为2%)。

  • 用量:引发剂用量↑→聚合度↓


Chapter 8 adhesives

2、影响乳液质量的因素

(2)乳化剂

  • 常用类型:阴离子型和非离子型(PVA)

  • 用量:乳化剂用量↑→胶束数目↑、粒子小。

    (3)聚合温度

  • 温度↑→聚合度↓

    (4)其他条件

  • 单体质量的影响

  • 增塑剂的影响

  • 用水量的影响

  • 搅拌强度的影响

  • 原料滴加条件


Chapter 8 adhesives

(三)聚乙烯醇及缩醛类胶黏剂

1、聚乙烯醇及制备

  • 不能由乙烯醇直接聚合,以聚醋酸乙烯酯为原料制备

  • 牌号规格


Chapter 8 adhesives

(三)聚乙烯醇及缩醛类胶黏剂

2、聚乙烯醇缩醛

  • 聚乙烯醇缩甲醛—合成胶水,维尼纶(PVFM)

  • 聚乙烯醇缩丁醛(PVB)—安全夹层玻璃胶粘剂

◆所谓夹层玻璃,是在两层普通玻璃之间夹入一层聚乙烯醇缩丁醛薄膜胶片,当外层玻璃受到冲击发生破裂时,碎片被胶粘住,只形成辐射状裂纹,不致因碎片飞散造成人身伤亡事故。它主要用于汽车风挡、船舶、飞机、火车及高层建筑等。


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