第四章 膠粘劑課件

1、第四章第四章 膠粘劑膠粘劑精細(xì)化學(xué)品概論精細(xì)化學(xué)品概論膠粘劑膠粘劑的概念：的概念：膠粘劑是一種靠界面作用（化學(xué)力或物理力）膠粘劑是一種靠界面作用（化學(xué)力或物理力）把各種固體材料牢固的粘接在一起的物質(zhì)，又叫粘接劑或膠合把各種固體材料牢固的粘接在一起的物質(zhì)，又叫粘接劑或膠合劑，簡稱劑，簡稱“膠膠”。4.1概述概述4.1.1膠粘劑及其發(fā)展概況膠粘劑及其發(fā)展概況膠粘劑的應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛，涉及建筑、包裝、航天航空、膠粘劑的應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛，涉及建筑、包裝、航天航空、電子、汽車、機(jī)械設(shè)備、醫(yī)療衛(wèi)生、輕紡等國民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)電子、汽車、機(jī)械設(shè)備、醫(yī)療衛(wèi)生、輕紡等國民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域。領(lǐng)域。 現(xiàn)狀：現(xiàn)狀：20世紀(jì)世

2、紀(jì)30年代，從酚醛樹脂開始進(jìn)入合成膠粘劑時(shí)代，年代，從酚醛樹脂開始進(jìn)入合成膠粘劑時(shí)代，目前世界合成膠粘劑品種已達(dá)目前世界合成膠粘劑品種已達(dá)5000余種，總產(chǎn)量超過余種，總產(chǎn)量超過1000萬噸萬噸，銷售額年均增長，銷售額年均增長5%。產(chǎn)量。產(chǎn)量:水系膠占水系膠占45%，熱熔膠占，熱熔膠占20%，溶劑膠占溶劑膠占15%，反應(yīng)型膠占，反應(yīng)型膠占10%，其它，其它10%。發(fā)展方向：發(fā)展方向：快固化、單組分、高強(qiáng)度、耐高溫、無溶劑、低粘快固化、單組分、高強(qiáng)度、耐高溫、無溶劑、低粘度、不污染、省能源、多功用等各具特點(diǎn)的膠粘劑。度、不污染、省能源、多功用等各具特點(diǎn)的膠粘劑。合成技術(shù)：合成技術(shù)：利用分子設(shè)計(jì)開

3、發(fā)高性能品種，采用接枝、共聚、利用分子設(shè)計(jì)開發(fā)高性能品種，采用接枝、共聚、摻混、互穿網(wǎng)絡(luò)聚合物等技術(shù)改善膠粘劑的性能。摻混、互穿網(wǎng)絡(luò)聚合物等技術(shù)改善膠粘劑的性能。4.1概述概述4.1 概述概述4.1.2 膠粘劑的分類膠粘劑的分類（1）按基料的）按基料的化學(xué)成分化學(xué)成分將膠粘劑分為將膠粘劑分為三大類型三大類型：a.天然材料：天然材料： 動(dòng)物膠動(dòng)物膠：骨膠、皮膠等。：骨膠、皮膠等。 植物膠植物膠：淀粉、糊精、阿拉伯樹膠、天然樹脂膠、天然橡膠等。：淀粉、糊精、阿拉伯樹膠、天然樹脂膠、天然橡膠等。 礦物膠礦物膠：礦物蠟、瀝青。：礦物蠟、瀝青。b.合成高分子材料包括合成樹脂型，合成橡膠型和復(fù)合型三大類。

4、合成高分子材料包括合成樹脂型，合成橡膠型和復(fù)合型三大類。 合成樹脂又分熱塑型和熱固型。合成樹脂又分熱塑型和熱固型。熱塑型有烯類聚合物、聚氯酯、聚醚熱塑型有烯類聚合物、聚氯酯、聚醚、聚酰胺、聚丙烯酸酯等。熱固型有環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、三聚氰胺、聚酰胺、聚丙烯酸酯等。熱固型有環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、三聚氰胺-甲甲醛樹脂等。醛樹脂等。 合成橡膠型合成橡膠型主要有氯丁橡膠、丁苯橡膠、丁腈橡膠等。主要有氯丁橡膠、丁苯橡膠、丁腈橡膠等。 復(fù)合型復(fù)合型主要有酚醛主要有酚醛-丁腈膠、酚醛丁腈膠、酚醛-氯丁膠、酚醛氯丁膠、酚醛-聚氨酯膠、環(huán)氧聚氨酯膠、環(huán)氧-丁丁腈膠等。腈膠等。c.無機(jī)材料無機(jī)材料有熱熔型如焊錫、玻璃

5、陶瓷等，水固型如水泥、石膏等，硅酸有熱熔型如焊錫、玻璃陶瓷等，水固型如水泥、石膏等，硅酸鹽型及磷酸鹽型。鹽型及磷酸鹽型。4.1 概述概述（2 2）按形態(tài)、固化反應(yīng)類型分類按形態(tài)、固化反應(yīng)類型分類分為分為溶劑型、乳液型、反應(yīng)型溶劑型、乳液型、反應(yīng)型（熱固化、紫外線固化、濕氣固化等）、（熱固化、紫外線固化、濕氣固化等）、熱熔型、再濕型以及壓敏型熱熔型、再濕型以及壓敏型（即粘附劑）等（即粘附劑）等。 溶劑（分散劑）揮發(fā)型：溶劑（分散劑）揮發(fā)型：有溶液型和水分散型。有溶液型和水分散型。溶液型包括有機(jī)溶劑型如氯丁橡膠、聚乙酸乙烯酯，水溶劑型如淀粉、溶液型包括有機(jī)溶劑型如氯丁橡膠、聚乙酸乙烯酯，水溶劑型如

6、淀粉、聚乙烯醇；水分散型如聚乙酸乙烯酯乳液。聚乙烯醇；水分散型如聚乙酸乙烯酯乳液。 反應(yīng)型：反應(yīng)型：包括一液型和二液型。一液型有熱固型（環(huán)氧樹脂、酚醛包括一液型和二液型。一液型有熱固型（環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂），濕氣固化型（氰基丙烯酸酯、烷氧基硅烷、尿烷），厭氧固化樹脂），濕氣固化型（氰基丙烯酸酯、烷氧基硅烷、尿烷），厭氧固化型（丙烯酸類），紫外線固化型（丙烯酸類、環(huán)氧樹脂）；二液型有縮型（丙烯酸類），紫外線固化型（丙烯酸類、環(huán)氧樹脂）；二液型有縮聚反應(yīng)型（尿素、酚），加成反應(yīng)型（環(huán)氧樹脂、尿烷），自由基聚合聚反應(yīng)型（尿素、酚），加成反應(yīng)型（環(huán)氧樹脂、尿烷），自由基聚合型（丙烯酸類）。型（丙烯酸類

7、）。4.1 概述概述（2 2）按形態(tài)、固化反應(yīng)類型分類按形態(tài)、固化反應(yīng)類型分類 熱熔型：熱熔型：是一種以熱塑性塑料為基體的多組分混合物，如聚烯類、聚酰是一種以熱塑性塑料為基體的多組分混合物，如聚烯類、聚酰胺、聚酯。室溫下為固狀或膜狀，加熱到一定溫度后熔融成為液態(tài)，涂胺、聚酯。室溫下為固狀或膜狀，加熱到一定溫度后熔融成為液態(tài)，涂布、潤濕被粘物后，經(jīng)壓合、冷卻，在幾秒鐘甚至更短時(shí)間內(nèi)即可形成布、潤濕被粘物后，經(jīng)壓合、冷卻，在幾秒鐘甚至更短時(shí)間內(nèi)即可形成較強(qiáng)的粘接力。較強(qiáng)的粘接力。 壓敏型（粘附劑）壓敏型（粘附劑）：有可再剝離型（橡膠、丙烯酸類、硅酮）和永久粘：有可再剝離型（橡膠、丙烯酸類、硅酮）和

8、永久粘合型。在室溫條件下有粘性，只加輕微的壓力便能粘附。合型。在室溫條件下有粘性，只加輕微的壓力便能粘附。 再濕型：再濕型：包括有機(jī)溶劑活性型和水活性型（淀粉、明膠、聚已烯醇）。包括有機(jī)溶劑活性型和水活性型（淀粉、明膠、聚已烯醇）。在牛皮紙等上面涂敷膠粘劑并干燥，使用時(shí)用水和溶劑濕潤膠粘劑，使在牛皮紙等上面涂敷膠粘劑并干燥，使用時(shí)用水和溶劑濕潤膠粘劑，使其重新產(chǎn)生粘性。其重新產(chǎn)生粘性。4.1 概述概述4.1.3 膠粘劑的組分及其作用膠粘劑的組分及其作用膠粘劑主要由膠粘劑主要由基料、固化劑和促進(jìn)劑、偶聯(lián)劑、稀釋劑、填料、基料、固化劑和促進(jìn)劑、偶聯(lián)劑、稀釋劑、填料、增塑劑與增韌劑及其他組分（添加劑

9、）增塑劑與增韌劑及其他組分（添加劑）組成。組成。 基料：基料：是膠粘劑的主要成分，大多為合成高聚物，起是膠粘劑的主要成分，大多為合成高聚物，起粘合作用，要求有良好的粘附性與濕潤性。粘合作用，要求有良好的粘附性與濕潤性。4.1 概述概述4.1.3 膠粘劑的組分及其作用膠粘劑的組分及其作用 固化劑和促進(jìn)劑：固化劑和促進(jìn)劑：固化劑是膠粘劑中最主要的配合材料固化劑是膠粘劑中最主要的配合材料，它直接或者通過催化劑與主體聚合物反應(yīng)，固化結(jié)果是，它直接或者通過催化劑與主體聚合物反應(yīng)，固化結(jié)果是把固化劑分子引進(jìn)樹脂中，使分子間距離、形態(tài)、熱穩(wěn)定把固化劑分子引進(jìn)樹脂中，使分子間距離、形態(tài)、熱穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性等

10、都發(fā)生了明顯的變化。使樹脂由熱塑型性、化學(xué)穩(wěn)定性等都發(fā)生了明顯的變化。使樹脂由熱塑型轉(zhuǎn)變?yōu)榫W(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。促進(jìn)劑是一種主要的配合劑，它可加速轉(zhuǎn)變?yōu)榫W(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。促進(jìn)劑是一種主要的配合劑，它可加速膠粘劑中主體聚合物與固化劑的反應(yīng)，縮短固化時(shí)間、降膠粘劑中主體聚合物與固化劑的反應(yīng)，縮短固化時(shí)間、降低固化溫度。低固化溫度。4.1 概述概述4.1.3 膠粘劑的組分及其作用膠粘劑的組分及其作用 偶聯(lián)劑：偶聯(lián)劑：能與被粘物表面形成共價(jià)鍵使粘接界面堅(jiān)固。能與被粘物表面形成共價(jià)鍵使粘接界面堅(jiān)固。 稀釋劑：稀釋劑：用于降低膠粘劑的粘度，增加流動(dòng)性和滲透性。分非活性和用于降低膠粘劑的粘度，增加流動(dòng)性和滲透性。分非活性和活性

11、稀釋劑。非活性稀釋劑一般為有機(jī)溶劑，如丙酮、環(huán)己酮、甲苯、二活性稀釋劑。非活性稀釋劑一般為有機(jī)溶劑，如丙酮、環(huán)己酮、甲苯、二甲苯、正丁醇等?；钚韵♂寗┦悄軈⒓庸袒磻?yīng)的稀釋劑，分子端基帶有甲苯、正丁醇等?；钚韵♂寗┦悄軈⒓庸袒磻?yīng)的稀釋劑，分子端基帶有活性基團(tuán)，如環(huán)氧丙烷苯基醚等?；钚曰鶊F(tuán)，如環(huán)氧丙烷苯基醚等。 填料：填料：無機(jī)化合物如金屬粉末、金屬氧化物、礦物等。改善樹脂的無機(jī)化合物如金屬粉末、金屬氧化物、礦物等。改善樹脂的某些性能，例如可降低樹脂固化后的收縮率和膨脹系數(shù)，提高膠接強(qiáng)度某些性能，例如可降低樹脂固化后的收縮率和膨脹系數(shù)，提高膠接強(qiáng)度和耐熱性，增加機(jī)械強(qiáng)度和耐磨性等。和耐熱性，增

12、加機(jī)械強(qiáng)度和耐磨性等。4.1 概述概述4.1.3 膠粘劑的組分及其作用膠粘劑的組分及其作用 增塑劑與增韌劑：增塑劑與增韌劑：增塑劑一般為低粘度、高沸點(diǎn)的物質(zhì)，如鄰苯二甲增塑劑一般為低粘度、高沸點(diǎn)的物質(zhì)，如鄰苯二甲酸二丁酯、鄰苯二甲酸二辛酯、亞磷酸三苯酯等，因而能增加樹脂的流動(dòng)酸二丁酯、鄰苯二甲酸二辛酯、亞磷酸三苯酯等，因而能增加樹脂的流動(dòng)性，有利于浸潤、擴(kuò)散與吸附，能改善膠粘劑的彈性和耐寒性。增韌劑是性，有利于浸潤、擴(kuò)散與吸附，能改善膠粘劑的彈性和耐寒性。增韌劑是一種帶有能與主體聚合物起反應(yīng)的官能團(tuán)的化合物，在膠粘劑中成為固化一種帶有能與主體聚合物起反應(yīng)的官能團(tuán)的化合物，在膠粘劑中成為固化體系

13、的一部分，從而改變膠粘劑的剪切強(qiáng)度、剝離強(qiáng)度、低溫性能與柔韌體系的一部分，從而改變膠粘劑的剪切強(qiáng)度、剝離強(qiáng)度、低溫性能與柔韌性。性。 其他組分：其他組分：添加劑、防老化劑、防霉變劑、阻聚劑、阻燃劑、著色劑等添加劑、防老化劑、防霉變劑、阻聚劑、阻燃劑、著色劑等4.1 概述概述4.1.4 膠粘劑的粘合理論簡介膠粘劑的粘合理論簡介（1）機(jī)械錨合理論）機(jī)械錨合理論（2） 吸附理論吸附理論（3） 擴(kuò)散理論擴(kuò)散理論（4）靜電理論）靜電理論4.2.1 4.2.1 熱固性高分子膠粘劑熱固性高分子膠粘劑三醛膠三醛膠 4.2 典型高分子膠粘劑的合成原理及工藝典型高分子膠粘劑的合成原理及工藝 4.2.1.1 三醛膠

14、的合成原理三醛膠的合成原理三醛膠是指三醛膠是指酚醛樹脂、脲醛樹脂、聚氰胺甲醛樹脂酚醛樹脂、脲醛樹脂、聚氰胺甲醛樹脂等膠粘等膠粘劑。主要用于木材加工行業(yè)。劑。主要用于木材加工行業(yè)。（1 1） 脲甲醛樹脂脲甲醛樹脂 尿素（脲）與甲醛在堿性或酸性催化劑尿素（脲）與甲醛在堿性或酸性催化劑作用下縮合成初期脲醛樹脂，再在固化劑或助劑作用下，作用下縮合成初期脲醛樹脂，再在固化劑或助劑作用下，形成不溶解、不熔融的末期樹脂。形成不溶解、不熔融的末期樹脂。 4.2 典型高分子膠粘劑的合成原理及工藝典型高分子膠粘劑的合成原理及工藝 CONH2H2N+COHHCOH2NNHCH2OHCOHOH2CHNNHCH2OH-

15、H2OCOHNNHCH2OHnn=710初期脲醛樹脂 4.2 典型高分子膠粘劑的合成原理及工藝典型高分子膠粘劑的合成原理及工藝 在弱酸性條件下，還會(huì)發(fā)生分子內(nèi)脫水，生成次甲基脲，反應(yīng)式：在弱酸性條件下，還會(huì)發(fā)生分子內(nèi)脫水，生成次甲基脲，反應(yīng)式：COH2NNHCH2OH-H2OCOH2NNCH2次甲基脲可作為親電中心與脲發(fā)生親核加成反應(yīng)，形成初期聚合物，次甲基脲可作為親電中心與脲發(fā)生親核加成反應(yīng)，形成初期聚合物，反應(yīng)式：反應(yīng)式：CONH2H2N+CONNH2H2CCOH2NNHCH2NHCONH2 4.2 典型高分子膠粘劑的合成原理及工藝典型高分子膠粘劑的合成原理及工藝 在脲醛樹脂中還存在醚鍵：

16、在脲醛樹脂中還存在醚鍵：+COH2NNHCH2OHCOHOH2CHNNHCH2OH-H2OCOH2NNHCH2OCONHCH2OHCH2NH脲醛樹脂的特點(diǎn)：脲醛樹脂的特點(diǎn)：有較高的膠合強(qiáng)度，較好的防水、耐污有較高的膠合強(qiáng)度，較好的防水、耐污染、耐腐蝕性，但不耐濃酸和濃堿，易于老化。染、耐腐蝕性，但不耐濃酸和濃堿，易于老化。 4.2 典型高分子膠粘劑的合成原理及工藝典型高分子膠粘劑的合成原理及工藝 （2 2） 酚醛樹脂酚醛樹脂酚醛樹脂是由酚（多為苯酚，也可為其它的酚，如：甲酚，酚醛樹脂是由酚（多為苯酚，也可為其它的酚，如：甲酚，二甲酚，間苯二酚等）與醛（一般為甲醛，也可以是乙醛或二甲酚，間苯二酚

17、等）與醛（一般為甲醛，也可以是乙醛或糠醛等）在酸性或堿性條件下縮合而成?？啡┑龋┰谒嵝曰驂A性條件下縮合而成。 4.2 典型高分子膠粘劑的合成原理及工藝典型高分子膠粘劑的合成原理及工藝 熱固性酚醛樹脂的合成：熱固性酚醛樹脂的合成： 首先，由甲醛的水溶液和苯酚在氨或碳酸鈉等堿的催化下，加熱反應(yīng)到一首先，由甲醛的水溶液和苯酚在氨或碳酸鈉等堿的催化下，加熱反應(yīng)到一定程度后加酸調(diào)節(jié)至略呈酸性終止反應(yīng)，再真空脫水制成甲階預(yù)聚體。這定程度后加酸調(diào)節(jié)至略呈酸性終止反應(yīng)，再真空脫水制成甲階預(yù)聚體。這些酚醇混合物能溶解于乙醇、丙酮或堿水溶液中，稱為些酚醇混合物能溶解于乙醇、丙酮或堿水溶液中，稱為可熔（溶）性酚醛可

18、熔（溶）性酚醛樹脂樹脂A階（段）樹脂。階（段）樹脂。 在氫氧化鈉、碳酸鈉、氨水、氫氧化鋇等堿作催化劑條件下，發(fā)生反應(yīng)：在氫氧化鈉、碳酸鈉、氨水、氫氧化鋇等堿作催化劑條件下，發(fā)生反應(yīng)： OHO+H2OOH 4.2 典型高分子膠粘劑的合成原理及工藝典型高分子膠粘劑的合成原理及工藝 反應(yīng)分為兩步進(jìn)行：反應(yīng)分為兩步進(jìn)行：加成反應(yīng)：苯酚與甲醛起始進(jìn)行加成反應(yīng)，生成多羥基酚，加成反應(yīng)：苯酚與甲醛起始進(jìn)行加成反應(yīng)，生成多羥基酚，產(chǎn)物為單元酚醇與多元酚醇的混合物。產(chǎn)物為單元酚醇與多元酚醇的混合物。OHCOHHOHCH2OHOHCH2OHOHCH2OHCH2OHOHCH2OHCH2OHHOH2CCOHHOHCH

19、2OHHOH2CCOHH 4.2 典型高分子膠粘劑的合成原理及工藝典型高分子膠粘劑的合成原理及工藝 羥甲基的縮合反應(yīng)：羥甲基的縮合反應(yīng)：OHCH2OHOHCH2OHOHCH2OHH2COH+OHCH2OHH+OHCH2OHH-H2O-H2OCH2OHH2COHHOHOH2COHOHCH2OHCH2OHOHCH2OH 4.2 典型高分子膠粘劑的合成原理及工藝典型高分子膠粘劑的合成原理及工藝 將將A階（段）樹脂進(jìn)行繼續(xù)加熱，成為固體，在堿液中不溶解，在丙酮中階（段）樹脂進(jìn)行繼續(xù)加熱，成為固體，在堿液中不溶解，在丙酮中不能溶解而能溶脹，稱為不能溶解而能溶脹，稱為半溶酚醛樹脂半溶酚醛樹脂B階（段）樹脂

20、階（段）樹脂，其分子結(jié)構(gòu)，其分子結(jié)構(gòu)比可熔酚醛樹脂復(fù)雜得多，分子鏈產(chǎn)生支鏈，酚已經(jīng)在充分的發(fā)揮其潛在比可熔酚醛樹脂復(fù)雜得多，分子鏈產(chǎn)生支鏈，酚已經(jīng)在充分的發(fā)揮其潛在的三官能作用，這種樹脂的熱塑性較可熔性酚醛樹脂差。的三官能作用，這種樹脂的熱塑性較可熔性酚醛樹脂差。CH2OCH2OHCH2OHCH2CH2H2COHCH2OHCH2 4.2 典型高分子膠粘劑的合成原理及工藝典型高分子膠粘劑的合成原理及工藝 繼續(xù)加熱繼續(xù)加熱B階段樹脂生成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，此時(shí)酚的三個(gè)官能團(tuán)位置已全部發(fā)生階段樹脂生成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，此時(shí)酚的三個(gè)官能團(tuán)位置已全部發(fā)生了作用，完全硬化，失去其熱塑性及可熔性，為不溶解、不熔融的固體物了作

21、用，完全硬化，失去其熱塑性及可熔性，為不溶解、不熔融的固體物質(zhì)，這種樹脂稱為質(zhì)，這種樹脂稱為不熔性酚醛樹脂不熔性酚醛樹脂C階（段）樹脂。階（段）樹脂。CH2OHCH2CH2OHOHH2CCH2CH2OHCH2CH2OHH2CCH2OHCH2H2C 4.2 典型高分子膠粘劑的合成原理及工藝典型高分子膠粘劑的合成原理及工藝 4.1.1.2 水溶性酚醛樹脂膠粘劑的合成工藝舉例：水溶性酚醛樹脂膠粘劑的合成工藝舉例： 配方：配方： 苯酚（苯酚（98%） 100 kg NaOH（30%） 6.9 kg 甲醛（甲醛（37%） 127 kg 乙醇（乙醇（95%） 50 kg 生產(chǎn)工藝：生產(chǎn)工藝：1、將熔化的苯

22、酚加入反應(yīng)釜中攪拌均勻，在、將熔化的苯酚加入反應(yīng)釜中攪拌均勻，在4050 下，加入下，加入NaOH；2、加入甲醛，慢慢升溫至、加入甲醛，慢慢升溫至9598 ，保持回流至折光率為，保持回流至折光率為1.4781.465即為即為縮聚終點(diǎn)；縮聚終點(diǎn)；3、降溫至、降溫至70 oC，減壓脫水至反應(yīng)液黏度為，減壓脫水至反應(yīng)液黏度為1.4PaS，停止脫水；，停止脫水；4、加入乙醇，攪拌均勻后，冷卻至、加入乙醇，攪拌均勻后，冷卻至40 放料、包裝。放料、包裝。 4.2 典型高分子膠粘劑的合成原理及工藝典型高分子膠粘劑的合成原理及工藝 4.2.2.1聚醋酸乙烯膠粘劑的合成方法聚醋酸乙烯膠粘劑的合成方法可采用自由

23、基聚合、負(fù)離子聚合，通用的方法是可采用自由基聚合、負(fù)離子聚合，通用的方法是自由基聚自由基聚合合。乳液聚合方法為最常用。常用引發(fā)劑為。乳液聚合方法為最常用。常用引發(fā)劑為(NH4)2S2O7，K2S2O7等水溶性引發(fā)劑。等水溶性引發(fā)劑。聚醋酸乙烯共聚物膠粘劑的制備：將醋酸乙烯與一種或多聚醋酸乙烯共聚物膠粘劑的制備：將醋酸乙烯與一種或多種不飽和單體進(jìn)行共聚生成接枝或互穿網(wǎng)絡(luò)的共聚物膠粘種不飽和單體進(jìn)行共聚生成接枝或互穿網(wǎng)絡(luò)的共聚物膠粘劑，改變普通劑，改變普通PVAc乳液的性質(zhì)，如乳液的性質(zhì)，如PVAc-PBA（醋酸乙烯（醋酸乙烯與丙烯酸丁酯共聚）。與丙烯酸丁酯共聚）。 4.2 典型高分子膠粘劑的合成

24、原理及工藝典型高分子膠粘劑的合成原理及工藝 H2CCHCOOC4H9x+yH2CCHOCOCH3K2S2O7H2CCHCOOC4H9CH2xCHOCOCH3y白乳膠的生產(chǎn)工藝?yán)兹槟z的生產(chǎn)工藝?yán)?配方：配方： 醋酸乙烯醋酸乙烯 710 kg DBP（鄰苯二甲酸二丁酯）（鄰苯二甲酸二丁酯） 80 kg 聚乙烯醇聚乙烯醇 62.5 kg Na2CO3 2.2 kg 水水 636 kg (NH4)2S2O7 1.43 kg OP-10 8 kg 4.2 典型高分子膠粘劑的合成原理及工藝典型高分子膠粘劑的合成原理及工藝 生產(chǎn)工藝：生產(chǎn)工藝：1、將部分水和、將部分水和PVAc加入反應(yīng)釜中，加熱攪拌使加

25、入反應(yīng)釜中，加熱攪拌使PVAc充分溶解；充分溶解；2、加入剩余的水，、加入剩余的水，OP-10，100份單體及份單體及10的的(NH4)2S2O7水溶液水溶液5.5 kg，慢慢升溫至慢慢升溫至7578；3、在、在35 h內(nèi)滴加完剩余的單體及內(nèi)滴加完剩余的單體及10的的(NH4)2S2O7水溶液，保溫反應(yīng)水溶液，保溫反應(yīng)約約30 min；4、降溫至、降溫至50，加入，加入10的的DBP，攪拌均勻，降溫至，攪拌均勻，降溫至40后出料，包裝。后出料，包裝。 4.2 典型高分子膠粘劑的合成原理及工藝典型高分子膠粘劑的合成原理及工藝 在主鏈上含有氨基甲酸酯基（在主鏈上含有氨基甲酸酯基（NHCOO）的膠粘

26、劑稱為聚）的膠粘劑稱為聚氨基膠粘劑。由于結(jié)構(gòu)中含有極性基團(tuán)氨基膠粘劑。由于結(jié)構(gòu)中含有極性基團(tuán)NCO，提高了對，提高了對各種材料的粘接性，能常溫固化，并具有很高的反應(yīng)性。各種材料的粘接性，能常溫固化，并具有很高的反應(yīng)性。膠膜堅(jiān)韌，耐沖擊，耐低溫，耐磨，耐油，廣泛用于粘接膠膜堅(jiān)韌，耐沖擊，耐低溫，耐磨，耐油，廣泛用于粘接金屬、木材、塑料、皮革、陶瓷、玻璃等。金屬、木材、塑料、皮革、陶瓷、玻璃等。 4.2 典型高分子膠粘劑的合成原理及工藝典型高分子膠粘劑的合成原理及工藝 （1）生產(chǎn)工藝：一般按如下流程進(jìn)行生產(chǎn)：）生產(chǎn)工藝：一般按如下流程進(jìn)行生產(chǎn)：n+(n+1)HOOHHOOCCOOHH2CCCOOO

27、O4H2CH2COHO44Hn聚酯多元醇加入二異氰酸酯H2CNCOOCNorOCNNCO聚氨酯樹脂加入溶劑（如丙酮，丁酮）、助劑聚氨基膠粘劑縮聚 4.2 典型高分子膠粘劑的合成原理及工藝典型高分子膠粘劑的合成原理及工藝 （2）聚氨酯乳液膠粘劑：）聚氨酯乳液膠粘劑：合成自乳化聚氨酯乳液膠粘劑的生產(chǎn)工藝流程：合成自乳化聚氨酯乳液膠粘劑的生產(chǎn)工藝流程：聚醚，TDI（甲苯二異氰酸酯）預(yù)聚反應(yīng)引入親水單體2-羥甲基丙酸降粘中和，分散水，堿擴(kuò)鏈擴(kuò)鏈劑產(chǎn)品 4.2 典型高分子膠粘劑的合成原理及工藝典型高分子膠粘劑的合成原理及工藝 官能團(tuán)單體：官能團(tuán)單體：丙烯酸，甲基丙烯酸，丙烯酰胺，甲基丙烯酰胺，丙烯酸，甲

28、基丙烯酸，丙烯酰胺，甲基丙烯酰胺，N-羥甲羥甲基丙烯酰胺，甲基丙烯酸羥乙酯或羥丙酯，丙烯酸縮水甘油酯等。氨基基丙烯酰胺，甲基丙烯酸羥乙酯或羥丙酯，丙烯酸縮水甘油酯等。氨基樹脂、環(huán)氧樹脂和含羥基聚合物可以作為這類多官能團(tuán)聚合物的共反應(yīng)樹脂、環(huán)氧樹脂和含羥基聚合物可以作為這類多官能團(tuán)聚合物的共反應(yīng)樹脂。樹脂。4.2 典型高分子膠粘劑的合成原理及工藝典型高分子膠粘劑的合成原理及工藝 （1）溶液型聚丙烯酸膠粘劑的合成：）溶液型聚丙烯酸膠粘劑的合成：以以BS3膠粘劑為例，膠粘劑為例，BS3膠粘劑的主要成分為甲基丙烯酸甲酯苯膠粘劑的主要成分為甲基丙烯酸甲酯苯乙烯氯丁橡膠接枝共聚物。乙烯氯丁橡膠接枝共聚物。

29、單體：甲基丙烯酸甲酯，苯乙烯，氯丁橡膠（聚氯丁二烯）。單體：甲基丙烯酸甲酯，苯乙烯，氯丁橡膠（聚氯丁二烯）。溶劑：乙酸乙酯汽油。溶劑：乙酸乙酯汽油。引發(fā)劑：偶氮二異丁腈（引發(fā)劑：偶氮二異丁腈（AIBN）。）。合成工藝：將單體用溶劑溶解，將引發(fā)劑溶液滴入單體溶液中，加熱，合成工藝：將單體用溶劑溶解，將引發(fā)劑溶液滴入單體溶液中，加熱，80 下保溫下保溫1 h，再在，再在8890 下共聚反應(yīng)下共聚反應(yīng)2 h。加入交聯(lián)劑。加入交聯(lián)劑370不飽和不飽和聚酯和促進(jìn)劑環(huán)烷酸鈷，攪拌均勻，即得聚酯和促進(jìn)劑環(huán)烷酸鈷，攪拌均勻，即得BS3膠粘劑。膠粘劑。4.2 典型高分子膠粘劑的合成原理及工藝典型高分子膠粘劑的合

30、成原理及工藝 （2）乳液型聚丙烯酸膠粘劑的合成：）乳液型聚丙烯酸膠粘劑的合成：丙烯酸酯進(jìn)行乳液聚合的組成包括單體、水、乳化劑、水溶性引發(fā)劑、丙烯酸酯進(jìn)行乳液聚合的組成包括單體、水、乳化劑、水溶性引發(fā)劑、交鏈劑和改性劑等。合成一般分兩步進(jìn)行：交鏈劑和改性劑等。合成一般分兩步進(jìn)行： 單體乳化：將單體如丙單體乳化：將單體如丙烯酯甲酯、丙烯酸丁酯、醋酸乙烯酯，交鏈劑如烯酯甲酯、丙烯酸丁酯、醋酸乙烯酯，交鏈劑如N-羥甲基丙烯酰胺，羥甲基丙烯酰胺，乳化劑包括陰離子型和非離子型表面活性劑（聚乙二醇烷基苯基醚和乳化劑包括陰離子型和非離子型表面活性劑（聚乙二醇烷基苯基醚和烷基硫酸酯復(fù)合乳化劑），改性劑如環(huán)氧樹脂

31、等和水加入到反應(yīng)釜中，烷基硫酸酯復(fù)合乳化劑），改性劑如環(huán)氧樹脂等和水加入到反應(yīng)釜中，高速攪拌乳化。高速攪拌乳化。 聚合：加入溶有引發(fā)劑和引發(fā)促進(jìn)劑的水溶液，在聚合：加入溶有引發(fā)劑和引發(fā)促進(jìn)劑的水溶液，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下加熱反應(yīng)聚合氮?dú)獗Ｗo(hù)下加熱反應(yīng)聚合2 h。4.2 典型高分子膠粘劑的合成原理及工藝典型高分子膠粘劑的合成原理及工藝 （3）-氰基丙烯酸系膠粘劑：氰基丙烯酸系膠粘劑：-氰基丙烯酸系膠粘劑俗稱氰基丙烯酸系膠粘劑俗稱“萬能膠萬能膠”，市場上出售的，市場上出售的501膠、膠、502膠、膠、504膠就屬于該系列。膠就屬于該系列。-氰基丙烯酸酯膠粘劑（簡稱氰基丙烯酸酯膠粘劑（簡稱CA）為單組分、無

32、）為單組分、無溶劑、低粘度的無色透明液體，在室溫材料表面的微量水分催化固化，溶劑、低粘度的無色透明液體，在室溫材料表面的微量水分催化固化，對金屬和非金屬材料均有很高的粘接強(qiáng)度，可用手工或機(jī)械施工，使用對金屬和非金屬材料均有很高的粘接強(qiáng)度，可用手工或機(jī)械施工，使用方便。方便。4.2 典型高分子膠粘劑的合成原理及工藝典型高分子膠粘劑的合成原理及工藝 現(xiàn)在工業(yè)化生產(chǎn)氰基丙烯酸酯單體主要采用氰基乙酸酯與甲醛在堿性現(xiàn)在工業(yè)化生產(chǎn)氰基丙烯酸酯單體主要采用氰基乙酸酯與甲醛在堿性觸媒下加成縮聚，再將生成的低聚物在真空下裂解、精制而得。觸媒下加成縮聚，再將生成的低聚物在真空下裂解、精制而得。NCH2CCOOCH

33、3+nnHCHO堿CCNCOOCH3H2CnP2O5170240 nH2CCCNCOOCH3聚合粘接：聚合粘接：CCNCOOCH3H2CnnH2CCCNCOOCH3弱堿或水4.2 典型高分子膠粘劑的合成原理及工藝典型高分子膠粘劑的合成原理及工藝 助劑：穩(wěn)定劑如助劑：穩(wěn)定劑如SO2，P2O5，對甲苯磺酸，醋酸銅等），阻聚劑如對，對甲苯磺酸，醋酸銅等），阻聚劑如對苯二酚，增稠劑如聚甲基丙烯酸甲酯（苯二酚，增稠劑如聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA），增塑劑如磷酸三甲），增塑劑如磷酸三甲酚酯、酚酯、DBP（鄰苯二甲酸二丁酯）、（鄰苯二甲酸二丁酯）、DOP（鄰苯二甲酸二異辛酯）等。（鄰苯二甲酸二異辛酯）等。還

34、可以引入彈性填料，如丙烯酸的共聚物，增加其韌性。還可以引入彈性填料，如丙烯酸的共聚物，增加其韌性。4.2.5 環(huán)氧樹脂膠粘劑環(huán)氧樹脂膠粘劑環(huán)氧樹脂膠粘劑是一類由環(huán)氧樹脂基料、固化劑、環(huán)氧樹脂膠粘劑是一類由環(huán)氧樹脂基料、固化劑、稀釋劑、促進(jìn)劑和填料配制而成的工程膠粘劑。稀釋劑、促進(jìn)劑和填料配制而成的工程膠粘劑。環(huán)氧樹脂膠粘劑是性能極為優(yōu)異的膠粘劑品種，環(huán)氧樹脂膠粘劑是性能極為優(yōu)異的膠粘劑品種，特別是它環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)、粘著力強(qiáng)、環(huán)保性好等特別是它環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)、粘著力強(qiáng)、環(huán)保性好等特點(diǎn)，使其受到人們的廣泛重視，應(yīng)用范圍極廣。特點(diǎn)，使其受到人們的廣泛重視，應(yīng)用范圍極廣。環(huán)氧樹脂膠粘劑具有以下優(yōu)點(diǎn)：環(huán)氧樹

35、脂膠粘劑具有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）環(huán)氧樹脂含有多種極性基團(tuán)和活性很大的環(huán)氧基，因而與金屬、玻璃、）環(huán)氧樹脂含有多種極性基團(tuán)和活性很大的環(huán)氧基，因而與金屬、玻璃、水泥、木材、塑料等多種極性材料具有很強(qiáng)的粘接力，膠接強(qiáng)度很高。水泥、木材、塑料等多種極性材料具有很強(qiáng)的粘接力，膠接強(qiáng)度很高。（2）膠層的體積收縮率小，約）膠層的體積收縮率小，約12，是熱固性樹脂中固化收縮率最小，是熱固性樹脂中固化收縮率最小的品種之一，環(huán)氧固化物的線脹系數(shù)也很小，內(nèi)應(yīng)力小，蠕變小，所以膠層的品種之一，環(huán)氧固化物的線脹系數(shù)也很小，內(nèi)應(yīng)力小，蠕變小，所以膠層的尺寸穩(wěn)定性好。的尺寸穩(wěn)定性好。（3）環(huán)氧樹脂、固化劑及改性劑的品種很多，

36、可通過合理而巧妙的配方設(shè)）環(huán)氧樹脂、固化劑及改性劑的品種很多，可通過合理而巧妙的配方設(shè)計(jì)，使膠粘劑具有所需要的工藝性計(jì)，使膠粘劑具有所需要的工藝性(如快速固化、室溫固化、低溫固化、水如快速固化、室溫固化、低溫固化、水中固化、低粘度、高粘度等中固化、低粘度、高粘度等)，并具有所要求的使用性能，并具有所要求的使用性能(如耐高溫、耐低溫、如耐高溫、耐低溫、高強(qiáng)度、高柔性、耐老化、導(dǎo)電、導(dǎo)熱等高強(qiáng)度、高柔性、耐老化、導(dǎo)電、導(dǎo)熱等)。（4）與多種有機(jī)物）與多種有機(jī)物(單體、樹脂、橡膠單體、樹脂、橡膠)和無機(jī)物和無機(jī)物(如填料等如填料等)具有很好的相容具有很好的相容性和反應(yīng)性，易于進(jìn)行共聚、交聯(lián)、共混、填

37、充等改性。性和反應(yīng)性，易于進(jìn)行共聚、交聯(lián)、共混、填充等改性。 環(huán)氧樹脂膠粘劑配方組成：主要由環(huán)氧樹脂膠粘劑配方組成：主要由環(huán)氧樹脂、固化劑環(huán)氧樹脂、固化劑 及及輔助材料輔助材料組成。組成。（1 1）環(huán)氧樹脂）環(huán)氧樹脂 環(huán)氧樹脂是一個(gè)分子中含有兩個(gè)以上環(huán)氧環(huán)氧樹脂是一個(gè)分子中含有兩個(gè)以上環(huán)氧基團(tuán)的高分子化合物的總稱。不能單獨(dú)使用，只有和固化基團(tuán)的高分子化合物的總稱。不能單獨(dú)使用，只有和固化劑混合后才能固化交聯(lián)成熱固性樹脂，起到粘接作用。劑混合后才能固化交聯(lián)成熱固性樹脂，起到粘接作用。（2 2）固化劑）固化劑 有胺類（如乙二胺、三亞甲基四胺、低分有胺類（如乙二胺、三亞甲基四胺、低分子量聚酰胺）及改性胺類（如子量聚酰胺）及改性胺類（如593593固化劑等）固化劑，固化劑等）固化劑，酸酐類（如酸酐類（如7070酸酐等）固化劑，聚硫醇固化劑，聚合物酸酐等）固化劑，聚硫醇固化劑，聚合物型（如脲醛樹脂、酚醛樹脂等）固化劑，潛伏型固化劑型（如脲醛樹脂、酚醛樹脂等）固化劑，潛伏型固化劑等。若按固化溫度可分為室溫固化劑、中溫固化劑和高等。若按固化溫度可分為室溫固化劑、中溫固化劑和高溫固化劑。溫固