膠黏劑復(fù)習(xí)要點(diǎn)

1、膠粘劑復(fù)習(xí)提綱題型：名詞解釋，簡(jiǎn)答，問(wèn)答。概念：1.吸附膠接理論:固體表面由于范德華力的作用能吸附液體和氣體，這種作用即為物理吸附。而它是膠粘劑與被膠接材料間牢固結(jié)合的普遍性原因。2.機(jī)械膠接理論: 在不平的被粘物表面形成機(jī)械互鎖力（膠釘）產(chǎn)生膠接力；膠釘越多，膠粘劑滲透得越深，孔隙填充得越滿，膠接強(qiáng)度就越高。3.內(nèi)聚破壞: 膠黏劑或被粘物中發(fā)生的目視可見(jiàn)的破壞現(xiàn)象。4.黏附破壞: 膠黏劑和被粘物界面 處發(fā)生的目視可見(jiàn)的破壞現(xiàn)象。5.固化: 膠黏劑通過(guò)化學(xué)反應(yīng)(聚合、交聯(lián)等)獲得并提高膠接強(qiáng)度等性能的過(guò)程。6.硬化：膠黏劑通過(guò)化學(xué)反應(yīng)或物理作用(如聚合、氧化反應(yīng)、凝膠化作用、水合作用

2、、冷卻、揮發(fā)性組分的蒸發(fā)等)，獲得并提高膠接強(qiáng)度、內(nèi)聚強(qiáng)度等性能的過(guò)程。7.環(huán)氧值：每100克環(huán)氧樹(shù)脂中所含環(huán)氧基物質(zhì)的量。8.環(huán)氧當(dāng)量：含有一克當(dāng)量環(huán)氧基的環(huán)氧樹(shù)脂的克數(shù)。9.晾置時(shí)間：10.固化時(shí)間：11.貯存期：在規(guī)定條件下，膠黏劑仍能保持其操作性能和規(guī)定強(qiáng)度的最長(zhǎng)存放時(shí)間。12.固含量：在規(guī)定的測(cè)試條件下，測(cè)得的膠黏劑中不揮發(fā)性物質(zhì)的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)。13.熱熔膠：通常是指在室溫下呈固態(tài)，加熱熔融成液態(tài)，涂布，潤(rùn)濕被粘物后，經(jīng)壓合、冷卻，在幾秒鐘內(nèi)完成粘接的膠粘劑。11.熔融黏度：在給定條件下加熱熔化或融解狀態(tài)的黏度，由粘度計(jì)或黏度儀測(cè)定，直接影響樹(shù)脂的流動(dòng)性。12.甲階酚醛樹(shù)脂：為線型結(jié)構(gòu)

3、，分子量較低，具有可溶可熔性，并具有較好的流動(dòng)性和濕潤(rùn)性，能滿足膠接和浸漬工藝的要求，因此一般合成的酚醛樹(shù)脂膠黏劑均為此階段的樹(shù)脂，通過(guò)粘度控制反應(yīng)終點(diǎn)。13.丙階酚醛樹(shù)脂：固體表面由于范德華力的作用能吸附液體和氣體，這種作用即為物理吸附。而它是膠粘劑與被膠接材料間牢固結(jié)合的普遍性原因。粘接技術(shù)：1. 簡(jiǎn)述吸附理論的要點(diǎn)及局限性。(1）吸附理論：固體表面由于范德華力的作用能吸附液體和氣體，這種作用即為物理吸附。而它是膠粘劑與被膠接材料間牢固結(jié)合的普遍性原因。 擴(kuò)散：液體膠粘劑分子，借助于布朗運(yùn)動(dòng)向被膠接材料表面擴(kuò)散，使二者所有的極性基團(tuán)或鏈節(jié)相互靠近。加強(qiáng)布朗運(yùn)動(dòng)的措施有：升溫、加壓

4、、降低粘度等。 吸附力的產(chǎn)生：當(dāng)分子間距< 0.5nm時(shí)，兩種分子便產(chǎn)生吸附作用，并使分子間距進(jìn)一步縮短，達(dá)到能處于最大穩(wěn)定狀態(tài)的距離，從而完成膠接作用。 （2）要點(diǎn)： 膠粘劑與被膠接材料表面間的距離是產(chǎn)生膠接力的必要條件. 膠接體系內(nèi)分子接觸區(qū)（界面）的稠密程度是決定膠接強(qiáng)度的主要因素. 物質(zhì)的極性有利于獲得高膠接強(qiáng)度，但過(guò)高會(huì)妨礙濕潤(rùn)過(guò)程的進(jìn)行。 （3）局限性： 把膠接作用主要?dú)w功于分子間的作用力（弱力），不能圓滿解釋膠粘劑與被膠接物之間的膠接力大于膠粘劑本身的強(qiáng)度這一事實(shí)。 在測(cè)定膠接強(qiáng)度時(shí)，

5、為克服分子間的力所作的功，應(yīng)當(dāng)與分子間的分離速度無(wú)關(guān)。但事實(shí)上膠接力的大小與剝離速度有關(guān)，吸附理論無(wú)法解釋。 不能解釋極性的-氰基丙烯酸酯能膠接非極性的PS等現(xiàn)象；也不能解釋高分子化合物極性過(guò)大，膠接強(qiáng)度反而降低的現(xiàn)象；網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的高聚物當(dāng)分子量超過(guò)5000時(shí)，膠接力幾乎消失等現(xiàn)象也不能解釋。 許多膠接體系無(wú)法用范氏力解釋，而與酸堿配位作用有關(guān)。2. 膠粘劑的潤(rùn)濕性對(duì)膠接強(qiáng)度有何影響？3. 影響膠接強(qiáng)度的因素。環(huán)氧樹(shù)脂膠粘劑：1. 雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂的合成原理。（1） 在堿催化下，環(huán)氧氯丙烷的環(huán)氧基與雙酚A酚羥基反應(yīng)，生成端基為氯化羥基化合物開(kāi)環(huán)反應(yīng)（2） 在氫氧化鈉作用下，脫

6、HCl形成環(huán)氧基閉環(huán)反應(yīng)（3）新生成的環(huán)氧基再與雙酚A酚羥基反應(yīng)生成端羥基化合物開(kāi)環(huán)反應(yīng) （4）端羥基化合物與環(huán)氧氯丙烷作用，生成端氯化羥基化合物開(kāi)環(huán)反應(yīng)n （5）與NaOH反應(yīng)，脫HCl再形成環(huán)氧基閉環(huán)反應(yīng) 2. 環(huán)氧樹(shù)脂的固化原理。一、有機(jī)胺類固化環(huán)氧樹(shù)脂反應(yīng) 有機(jī)胺是一類使用最為廣泛的固化劑。能與環(huán)氧樹(shù)脂發(fā)生加成反應(yīng)。以伯胺為例，與環(huán)氧樹(shù)脂的反應(yīng)為： （1） 伯胺與環(huán)氧基反應(yīng)生成仲胺并產(chǎn)生一個(gè)羥基。(2） 仲胺與另外的環(huán)氧基反應(yīng)生成叔胺并產(chǎn)生另一個(gè)羥基。(3)新生成的羥基與環(huán)氧基反應(yīng)參與交聯(lián)結(jié)構(gòu)的形成。含有羥基的醇、酚和水等能對(duì)固化反應(yīng)起促進(jìn)作用；含有羰基、硝基、氰基

7、等基團(tuán)的試劑對(duì)固化反應(yīng)起抑制作用。 二、酸酐類固化環(huán)氧樹(shù)脂反應(yīng) 酸酐與環(huán)氧樹(shù)脂反應(yīng)速度非常緩慢，很少單獨(dú)使用。常加入含羥基化合物或叔胺類化合物作促進(jìn)劑，加快固化反應(yīng)進(jìn)行。 酸酐與環(huán)氧樹(shù)脂反應(yīng)為：（1）活潑氫對(duì)酸酐的開(kāi)環(huán)作用，酸酐與羥基反應(yīng)生成單酯和羧基。 （2）單酯的羧基與環(huán)氧基反應(yīng)生成雙酯，又產(chǎn)生一個(gè)羥基。不飽和聚酯膠粘劑：1. 不飽和聚酯樹(shù)脂中苯乙烯的作用是什么？2. 在不飽和聚酯樹(shù)脂固化過(guò)程中，為什么需加入引發(fā)劑和促進(jìn)劑？（1）引發(fā)劑：引發(fā)劑是指在聚合反應(yīng)中能使單體分子或線型分子鏈中含有雙鍵的低分子活化而成為游離基，并進(jìn)行連鎖反應(yīng)的物質(zhì)。不飽和聚酯

8、樹(shù)脂一般可以通過(guò)引發(fā)劑（或光或其它引發(fā)方式等）與交聯(lián)劑分子中的雙鍵發(fā)生自由基共聚反應(yīng)，使線型分子交聯(lián)或具有網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的體型分子。采用引發(fā)劑固化樹(shù)脂時(shí)，可以有效地控制反應(yīng)速度，在配以適當(dāng)?shù)拇龠M(jìn)劑后，滿足固化工藝要求，得到穩(wěn)定質(zhì)量的產(chǎn)品。 （2）促進(jìn)劑是指聚酯樹(shù)脂在固化過(guò)程中，能降低引發(fā)劑引發(fā)溫度，促使有機(jī)過(guò)氧化物在室溫下產(chǎn)生游離基的物質(zhì)。不飽和聚酯樹(shù)脂用的有機(jī)過(guò)氧化物臨界溫度都在60以上，不能滿足室溫固化要求，只有在還原劑（或氧化劑）的存在下，有機(jī)過(guò)氧化物分解的活化能才能顯著降低，這樣，有機(jī)過(guò)氧化物的分解溫度可在室溫下分解，因此，由引發(fā)劑與促進(jìn)劑組成的體系常稱為引發(fā)系統(tǒng)。聚氨酯膠粘劑：1

9、. 聚氨酯膠黏劑的結(jié)構(gòu)對(duì)性能的影響。（1）聚酯型PU具有較高的強(qiáng)度、硬度、黏附力、抗熱氧化性； （2）聚醚型PU具有較好的柔順性，優(yōu)越的低溫性能，較好的耐水性； （3）對(duì)稱性的二異氰酸酯（MDI）制備的PU具有較高的模量和撕裂強(qiáng)度； （4）芳香族異氰酸酯制備的PU強(qiáng)度較大，抗熱氧化性能好； （5）二元胺擴(kuò)鏈的PU具有較高的機(jī)械強(qiáng)度、模量、黏附性和耐熱性，且較好的低溫性能。2. 反應(yīng)型聚氨酯膠黏劑制備過(guò)程中所用到的各種原料、助劑及其各自作用。答：原料: 異氰酸酯，MDI，PAPI，1，6-己二異氰酸酯（HDI），異弗爾酮二異氰酸酯（IPDI），苯

10、二亞甲基二異氰酸酯（XDI），萘-1，5-二異氰酸酯（NDI），甲基環(huán)己基二異氰酸酯（HTDI），二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯（HMDI），四甲基苯二亞甲基二異氰酸酯（TMXDI）。 助劑： 溶劑：調(diào)整聚氨酯膠黏劑的黏度，便于工藝操作，使用氨酯級(jí)溶劑 催化劑：有機(jī)錫類（催化NCO/OH反應(yīng)比催化NCO/H2O反應(yīng)強(qiáng)），叔胺類催化劑（催化NCO/H2O反應(yīng)有效）。催化劑可以降低反應(yīng)活化能、加快反應(yīng)速度、縮短反應(yīng)時(shí)間和控制副反應(yīng)。 擴(kuò)鏈劑和交聯(lián)劑：含羥基或氨基的低分子量多官能團(tuán)化合物與異氰酸酯共同使用時(shí)起擴(kuò)鏈劑和交聯(lián)劑的作用。 穩(wěn)定劑：抗氧劑、光穩(wěn)定劑、

11、水解穩(wěn)定劑等改善膠黏劑的老化問(wèn)題。 填料和觸變劑：填料改善膠黏劑的物理性能；觸變劑在施膠過(guò)程中能控制膠液的流動(dòng)性。 偶聯(lián)劑：改善聚氨酯膠黏劑對(duì)基材的粘結(jié)性。 增黏劑：提高膠黏劑的初粘性和黏度。增塑劑：改善膠層硬度；應(yīng)在不損失粘接強(qiáng)度的條件下增加柔韌性和伸長(zhǎng)率。 殺蟲(chóng)劑：防止微生物入侵； 著色劑：將無(wú)機(jī)或有機(jī)顏料與多元醇混在一起制成糊狀物，加到多元醇配方中，使膠黏劑著色。酚醛樹(shù)脂膠粘劑：1. 合成熱固性酚醛樹(shù)脂為什么先制成甲階樹(shù)脂？而這種樹(shù)脂為什么能固化產(chǎn)生強(qiáng)度？2. 改進(jìn)酚醛樹(shù)脂固化速度的途徑。3. 苯酚與甲醛摩爾比以及pH值對(duì)酚醛樹(shù)脂的形成和

12、性能的影響。在酚醛樹(shù)脂的合成中，根據(jù)原料的化學(xué)結(jié)構(gòu)、酚和醛的用量（摩爾比）以及介質(zhì)的pH值的不同，所生成的樹(shù)脂有兩種類型，即熱塑性酚醛樹(shù)脂和熱固性酚醛樹(shù)脂。 （1） 熱固性酚醛樹(shù)脂是在堿性催化劑作用下苯酚與甲醛以摩爾比小于1的情況下反應(yīng)制成。（2）熱塑性酚醛樹(shù)脂是在酸性催化劑作用下苯酚與甲醛以摩爾比大于1的情況下反應(yīng)制成。  （3）只有當(dāng)酚與醛的物質(zhì)的量的比小于1時(shí)，才能形成一定數(shù)量的多羥甲基酚，由多羥甲基酚進(jìn)一步反應(yīng)形成的線型結(jié)構(gòu)樹(shù)脂在膠合時(shí)才能形成體型結(jié)構(gòu)的樹(shù)脂，而用作膠黏劑的酚醛樹(shù)脂均為熱固性樹(shù)脂，一般物質(zhì)的量的比的范圍為苯酚：甲醛1：(1.42.5)。&#

13、160;（4）總之，醛的物質(zhì)的量要比酚的大，醛的物質(zhì)的量越大則固化速度越快，樹(shù)脂的交聯(lián)程度越大；用量過(guò)大則因?yàn)楣袒於桂ざ认陆?。丙烯酸酯膠粘劑：1. 制備丙烯酸酯乳液型壓敏膠時(shí)，經(jīng)常在乳液聚合階段引入丙烯酸等不飽和單體的作用是什么？答：制備丙烯酸酯乳液型壓敏膠時(shí)，經(jīng)常在乳液聚合階段引入丙烯酸等不飽和單體，其作用是：可顯著地提高膠黏劑的耐油性，耐溶劑性及粘接強(qiáng)度，并可改善乳液的凍融穩(wěn)定性及對(duì)顏填料的潤(rùn)濕性，并可賦予聚合物乳液以減增稠特性。脲醛樹(shù)脂膠粘劑：1. 如何降低脲醛樹(shù)脂膠接制品中的甲醛釋放量？2. 傳統(tǒng)三段式脲醛樹(shù)脂合成工藝特點(diǎn)并予以解釋。傳統(tǒng)三段式UF合成工藝為：（弱）堿（弱）酸（弱

14、）堿工藝 特點(diǎn)： （1）：加成反應(yīng):在（弱）堿性條件下進(jìn)行加成反應(yīng)，生成羥甲基，為縮聚提供足夠的活性基因 （2）縮聚反應(yīng)：在（弱）酸性條件下進(jìn)行縮聚反應(yīng)。生成具有一定分子量（或黏度或縮聚程度均可）的脲醛樹(shù)脂聚合物 （3）貯存：最后在弱堿性條件下（或中性條件下）進(jìn)行貯存、保證脲醛樹(shù)脂具有一定的貯存期和貯存穩(wěn)定性。聚乙酸乙烯酯乳液膠粘劑：1. 提高PVAc乳液耐熱性及耐水性的方法。為了改善其耐熱性和耐水性，一般采用內(nèi)加交聯(lián)劑和外加交聯(lián)劑兩種方法。這兩種方法的基本出發(fā)點(diǎn)是使乳膠從熱塑性向熱固性轉(zhuǎn)化。其它：乳液中加入金屬鹽（如氯化鋁、硝酸鋁等，用量為乳液量的3-

15、4%），可提高耐水性和耐熱性。 (1)內(nèi)加交聯(lián)劑 ：內(nèi)加交聯(lián)劑的方法即在制造聚乙酸乙烯酯乳液時(shí)，加入一種或幾種能與乙酸乙烯酯共聚的單體，使之反應(yīng)而得到可交聯(lián)的熱固性共聚物。  近年來(lái)，采用較多的就是這種內(nèi)加交聯(lián)劑的方法，用這種方法制得的共聚乳液，在膠合過(guò)程中分子進(jìn)一步交聯(lián)，而使膠層固化。固化后的膠層，也和其他熱固性樹(shù)脂一樣，具有不溶(熔)的性質(zhì)，因此它的膠接強(qiáng)度及膠層的耐熱、耐水、耐蠕變性能大大提高。同時(shí)其他性能，如耐酸堿性、耐溶劑性和耐磨性等，也相應(yīng)得到改善。實(shí)踐證明，這是改進(jìn)各種熱塑性乳液的缺點(diǎn)的一個(gè)有效途徑。 (2)外加交聯(lián)劑 

16、（共混改性）：即在聚乙酸乙烯酯均聚乳液中，加入能使大分子進(jìn)一步交聯(lián)的物質(zhì)，使聚乙酸乙烯酯的性質(zhì)向熱固性轉(zhuǎn)化。常用作外加交聯(lián)劑的物質(zhì)有熱固性樹(shù)脂膠（如酚醛樹(shù)脂膠、間苯二酚樹(shù)脂膠、三聚氰胺樹(shù)脂膠、脲醛樹(shù)脂膠等）、硅膠、異氰酸酯等。天然膠粘劑：1. 天然和無(wú)機(jī)膠黏劑各有何特點(diǎn)？熱熔膠：1. 熱熔膠的主要成分及其作用是什么？熱熔膠是由基料（主體聚合物）、增黏樹(shù)脂（增黏劑）、蠟類、抗氧劑、填料和增塑劑等混合配置而成的。  （1）基料（主體聚合物）：聚合物基體對(duì)熱熔膠性能起關(guān)鍵作用，賦予其必要的 膠接強(qiáng)度和內(nèi)聚強(qiáng)度。并決定膠的結(jié)晶、黏度、拉伸強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率、柔韌性等性能。 （2）增粘劑：增黏劑的主要作用是降低熱熔膠的熔融粘度，提高其對(duì)被膠接面的濕潤(rùn)性和初粘性，以達(dá)到提高粘接強(qiáng)度，改善操作性能及降低成本的目的。此外，還可以調(diào)整膠的耐熱溫度及晾置時(shí)間。  （3） 蠟類（黏度降低劑）：蠟類的主要作用是降低熱熔膠的熔點(diǎn)和熔融粘度，改善膠液的流動(dòng)性和濕潤(rùn)性，提高粘接強(qiáng)度，降低成本。  （4）抗氧劑：抗氧劑的作