氰基丙烯酸酯

1、歷史、化學(xué)與應(yīng)用,氰基丙烯酸酯瞬干膠,1947年 美國(guó)B.F.Goodrich公司的Alan Ardis首次合成了該類 化合物,1950年 美國(guó)Eastman Kodak的科學(xué)家H.W.Coover在鑒定氰基丙 烯酸酯單體時(shí)，不小心把Abbe折光儀的棱鏡粘在一起 后，才發(fā)現(xiàn)了它的膠粘性,1958年 美國(guó)Eastman Kodak公司正式推出了第一種-膠， Eastman910，一種令人感興趣的、神奇的、昂貴 的珍品,1975年 中國(guó)科學(xué)院化學(xué)所研制成功我國(guó)第一種-膠，KH-502， 80年代后在國(guó)內(nèi)眾多廠家生產(chǎn),歷史,1980年 以來(lái) 美國(guó)Permabond公司、Loctite公司、日本東亞合

2、 成化學(xué)工業(yè)、住友化學(xué)工業(yè)等研制成功耐高溫-膠、 耐沖擊-膠、無(wú)白化-膠等高性能產(chǎn)品，以滿足工程應(yīng)用的需求,歷史,1. -氰基丙烯酸酯的結(jié)構(gòu),化學(xué),化學(xué),化學(xué)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是：有兩個(gè)強(qiáng)烈的吸電子基團(tuán)氰基和酯基連接在同一個(gè)-碳原子上，這些基團(tuán)一方面降低了-碳原子的電子云密度，致使位易于受到親核攻擊，另一方面，由于位上無(wú)取代基團(tuán)，也增加了它對(duì)親核試劑的敏感性。正是這種沒(méi)有阻礙的高度親電的-碳原子使得氰基丙烯酸酯分子有著不同于其他烯類單體的特殊反應(yīng)性，即能在中等親核試劑的作用下，很快發(fā)生負(fù)離子聚合，甚至，在像水和氧這樣的表面污染物存在下亦發(fā)生，而在大多數(shù)負(fù)離子聚合中，水和氧是有效的阻聚劑,氰基丙烯酸酯通過(guò)

3、親核試劑攻擊碳原子，產(chǎn)生穩(wěn)定的負(fù)碳離子使聚合開(kāi)始進(jìn)行，聚合過(guò)程包括引發(fā)、增長(zhǎng)、鏈轉(zhuǎn)移、鏈終止階段,2. 固化機(jī)理,1） 鏈引發(fā),化學(xué),2） 鏈增長(zhǎng),3） 鏈轉(zhuǎn)移與鏈終止,遇強(qiáng)酸會(huì)終止某些鏈，在單體缺乏的情況下，水使鏈終止,氰基丙烯酸酯固化機(jī)理圖示如下,化學(xué),化學(xué),事實(shí)上，在大多數(shù)物體表面上都會(huì)有OH存在，這就是其快速固化的原因。 由于進(jìn)行的使本體聚合，隨著反應(yīng)的進(jìn)行體系黏度升高，聚合無(wú)法進(jìn)行到100%。反映到實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，在室溫下快速固化，起著相當(dāng)好的起始粘接強(qiáng)度，但隨著老化或時(shí)間的延長(zhǎng)，由于殘余單體（作為增塑劑）的消失，接頭將變脆而失去強(qiáng)度，這就是-膠產(chǎn)生種種缺點(diǎn)的基本原因所在，因此必須對(duì)

4、其進(jìn)行改性，提高其各方面的性能,3. 影響-膠固化性能的因素,CN （1）-膠結(jié)構(gòu)中 CH2 = C ，不同的R烷基有不同的性能 COOR,化學(xué),2）酸、堿性的影響,堿性物質(zhì)加速-膠固化，酸性物質(zhì)減慢-膠固化,3）通過(guò)改性獲得高性能-膠（天山系列瞬干膠的特點(diǎn),化學(xué),1. -膠典型的工業(yè)應(yīng)用,應(yīng)用,2. -膠的使用方法,應(yīng)用,被粘材料表面狀況對(duì)粘接性能的影響,a.表面能、潤(rùn)濕與粘接性的關(guān)系,1） 表面處理,形成粘接的條件：一是膠粘劑必須以流體的形式涂于被粘物表面上，而且潤(rùn)濕良好；二是膠粘劑必須固化,根據(jù)表面能的高低把被粘材料分為四類,應(yīng)用,b.表面污染的影響,i) 油污、銹跡影響粘接力； ii)

5、 塑料、橡膠表面脫模劑及增塑劑影響粘接力； iii) 堿性表面加速固化，酸性表面減慢固化,表面處理的重要性,a.溶劑脫脂：除去表面油污，提高粘接性,b.機(jī)械打磨、噴砂處理：除銹，增加有效粘接面積，提高 粘接性,應(yīng)用,c.化學(xué)處理： i) 對(duì)于金屬來(lái)說(shuō)，可在表面形成一種致密、堅(jiān)固、內(nèi)聚強(qiáng)度高、極性強(qiáng)的金屬表面氧化膜，該膜表面能高，膠粘劑可顯著地改善粘接強(qiáng)度。 ii) 對(duì)于低能橡膠與塑料如聚四氟乙烯、聚丙烯、聚乙烯、含氟橡膠、乙丙橡膠及丁基橡膠等用化學(xué)方法處理后，可使化學(xué)上惰性表面變成帶有極性基團(tuán)的表面。此表面自由能高，浸潤(rùn)性好，有利于大幅度提高粘接強(qiáng)度,d.火焰及低溫等離子體處理： 特別是對(duì)那些

6、難粘材料如聚四氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯、氟橡膠、硅橡膠、三元乙丙橡膠表面活化，效果顯著,應(yīng)用,2）選膠,一般根據(jù)-膠的主要性能指標(biāo)：外觀、粘度、粘接強(qiáng)度、定位時(shí)間、耐溫性、貯存穩(wěn)定性選擇,3）涂膠：有手工施膠、機(jī)器施膠兩種,a.手工施膠：把一滴膠滴到一個(gè)被粘表面上，然后將另一 面壓合，使膠鋪展到整個(gè)表面即可,應(yīng)用,b.機(jī)器施膠：為了在流水線上控制粘接質(zhì)量，減少手工操 作時(shí)膠液的浪費(fèi)，可采用電子機(jī)械或電子氣動(dòng)控制的涂 膠器,應(yīng)用,4）合攏養(yǎng)生： 一旦涂膠，就必須馬上合攏，并不能再移動(dòng)，否則均會(huì)影響強(qiáng)度，一般固化壓力以保持被粘物體密合為宜，加壓時(shí)間以達(dá)到預(yù)固定位即可，一般是2s5min，隨被粘物種類、間隙大小、涂膠量、工作溫度、濕度等因素而變,3. -膠應(yīng)用注意事項(xiàng),1）-膠具有高度的活性，因此要低溫貯存，最好冷藏,2）-膠定位時(shí)間隨材料不同有很大變化，一般定位時(shí)間 橡膠 塑料 金屬 木材,應(yīng)用,4）難粘材料必須進(jìn)行表面處理，才能獲得較好的強(qiáng)度,5）一滴-膠可粘接35cm2的面積，涂