膠黏劑與涂料試題參考答案

膠黏劑與涂料試題參照答案一、解釋下列每組概念。（本大題共5小題，每題3分，總計(jì)15分）1.內(nèi)聚破壞：膠黏劑或被粘物中發(fā)生的目視可見的破壞現(xiàn)象。(1.5分)黏附破壞：膠黏劑和被粘物界處發(fā)生的目視可見的破壞現(xiàn)象。(1.5分)2.固化：膠黏劑通過化學(xué)反應(yīng)(聚合、交聯(lián)等)獲得并提高膠接強(qiáng)度等性能的過程。(1.5分)硬化：膠黏劑通過化學(xué)反應(yīng)或物理作用獲得并提高膠接強(qiáng)度、內(nèi)聚強(qiáng)度等性能的過程。3．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)寄存時(shí)間。合用期：配制后的膠黏劑能維持其可用性能的時(shí)間。(1.5分)4．環(huán)氧值：指每100g樹脂中所含環(huán)氧基的當(dāng)量數(shù)。(1.5分)環(huán)氧當(dāng)量：具有一克當(dāng)量環(huán)氧基的環(huán)氧樹脂的克數(shù)。(1.5分)5．晾置時(shí)間：指熱熔膠從涂布到冷卻失去潤(rùn)濕能力前的時(shí)間，即可操作時(shí)間。(1.5分)固化時(shí)間：指熱熔膠涂布后從兩個(gè)粘接面壓合到粘接牢固的時(shí)間。(1.5分)6.熱固性膠粘劑：是指具有通過加熱、催化劑和紫外光等作用，導(dǎo)致材料處在相對(duì)不溶不熔狀態(tài)的性質(zhì)的膠粘劑。熱塑性樹脂膠粘劑：一般是以聚合或縮合而得到的熱塑性樹脂為基本成分制成的一類膠粘劑。該類膠粘劑為線狀聚合物,不能進(jìn)行交聯(lián)。7.熔融粘度：在測(cè)定溫度下（一般為熱熔膠使用的平均溫度：190℃±2℃）熱熔膠熔融狀態(tài)時(shí)的粘度。固體份含量：是指涂料中清除溶劑（或水）之外的不揮發(fā)物（包括成膜物質(zhì)，顏料，增塑劑等）占涂料重量的比例。二、填空題（每空1分，總計(jì)15分）1、在脲醛樹脂合成過程中，反應(yīng)程度的控制可以根據(jù)樹脂溶液與水相溶性的變化來確定，常用的措施有（），（），（）；也可以根據(jù)（）來確定。2、要形成良好的膠接，首先膠黏劑要（潤(rùn)濕）被膠接材料表面，然后通過（擴(kuò)散）作用，形成（膠接鍵）。3、a-氰基丙烯酸酯膠黏劑是通過（陰離子聚合）固化，厭氧膠是通過（自由基聚合）固化。4、涂料樹脂水性化可通過三個(gè)途徑：在分子鏈上引入相稱數(shù)量的（陽離子或陰離子）基團(tuán)，使之具有水溶性或增溶分散性；在分子鏈中引入一定數(shù)量的（強(qiáng)親水）基團(tuán)（如羧基、羥基、氨基、酰胺基等），通過自乳化分散于水中；外加（乳化劑）乳液聚合或樹脂強(qiáng)制乳化形成水分散乳液。5、在熱熔膠中，增黏劑的選擇十分重要，一般根據(jù)如下三個(gè)原則：根據(jù)與聚合物的（相容性）進(jìn)行選擇；根據(jù)膠黏劑的（涂布方式）進(jìn)行選擇；根據(jù)（樹脂特性）進(jìn)行選擇。6甲階脲醛樹脂的反應(yīng)終點(diǎn)是用(粘度)措施控制的.7兩液膠是指(脲醛樹脂)和(白膠)兩種組分的膠.8減少熱熔膠的熔融黏度需加入(增粘劑),(蠟類),(增塑劑)成分.9氯丁橡膠膠粘劑中常用的硫化劑是(氧化鎂)和(氧化鋅).10在乳液聚合過程中應(yīng)用最多的分散介質(zhì)是(水).11聚氨酯膠粘劑的體系中具有相稱數(shù)量的(氨基甲酸酯)基和適量的(異氰酸酯)基.12涂料是由(成膜物質(zhì)),(著色材料),(溶劑)和(助劑)等成分構(gòu)成的簡(jiǎn)答題。（本大題共8小題，每題5分，總計(jì)40分）1、怎樣減少脲醛樹脂膠接制品中的甲醛釋放量。（1）樹脂的合成工藝：①減少F/U的摩爾比；②分次加入尿素；（2）使用甲醛捕捉劑；（3）合理選用固化劑；4）對(duì)人造板后處理；（5）運(yùn)用甲醛具有還原性的特點(diǎn)，將甲醛氧化。2、改善酚醛樹脂固化速度的途徑。（1）添加固化增進(jìn)劑或高反應(yīng)性的物質(zhì)；（2）變化樹脂的化學(xué)構(gòu)造，賦予其高反應(yīng)性；（3）與迅速固化性樹脂復(fù)合；（4）提高樹脂的聚合度。3、聚乙酸乙烯酯（均聚）乳液膠黏劑的硬化過程。聚醋酸乙烯酯乳液的硬化是通過將水分蒸發(fā)到空氣中以及被多孔性被膠接物吸取，在高于最低成膜溫度MFT時(shí)，各乳膠粒子中的分子互相滲透，互相擴(kuò)散，聚結(jié)為一體而成為持續(xù)透明的薄膜。4、熱熔膠中所使用的增黏劑有何規(guī)定。（1）必須與基本聚合物有良好的相容性；（2）對(duì)被膠接物有良好的粘附性；（3）在熱熔膠的熔融溫度下有良好的熱穩(wěn)定性。5、聚氨酯膠黏劑的構(gòu)造對(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具有很好的柔順性，優(yōu)越的低溫性能，很好的耐水性；（3）對(duì)稱性的二異氰酸酯（MDI）制備的PU具有較高的模量和扯破強(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，且很好的低溫性能。6、天然和無機(jī)膠黏劑各有何特點(diǎn)。天然膠黏劑的特點(diǎn)：（1）原料易得；（2）價(jià)格低廉；（3）生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)樸；（4）使用以便；5）大多為低毒或無毒；（6）可以降解，不產(chǎn)生公害。無機(jī)膠黏劑的特點(diǎn)：(2.0分)（1）耐高溫，可承受1000℃或更高溫度；（2）抗老化性好；（3）收縮率小；（4）脆性大，彈性模量比有機(jī)膠黏劑高一種數(shù)量級(jí)；（5）抗水、耐酸堿性差。7.不飽和聚酯樹脂中苯乙烯的作用是什么答:①稀釋劑:使不飽和聚酯具有合適的粘度.②交聯(lián)劑:在引起劑的作用下,具有線型構(gòu)造的不飽和聚酯中的-CH=CH-與苯乙烯單體交聯(lián)固化.(即不飽和聚酯的線型分子通過苯乙烯單體發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)而連接起來,形成具有體型構(gòu)造的熱固性不飽和聚酯樹脂.8、膠黏劑與我們的生活息息有關(guān)。請(qǐng)舉出至少三個(gè)你身邊使用膠黏劑的例子，并闡明其固化或硬化方式。例如（1）書籍的裝訂：熱熔膠，固化方式：減少溫度（2）人造板：脲醛樹脂膠黏劑，固化方式：化學(xué)反應(yīng)（3）家俱：乳白膠，固化方式：水分蒸發(fā)三個(gè)例子：(2.0分)，固化或硬化方式，每個(gè)1分，(3.0分)9、涂料中的揮發(fā)份(溶劑)有什么作用？答：溶解或稀釋固體或高粘度的成膜物質(zhì)，增長(zhǎng)涂料的貯存穩(wěn)定性，減少涂料表面的結(jié)皮現(xiàn)象，改善涂層流平性。四、問答題。（每題10分，總計(jì)20分1、詳細(xì)闡明雙酚A型環(huán)氧樹脂合成原理。雙份A型環(huán)氧樹脂是由二酚基丙烷（雙酚A）和環(huán)氧氯丙烷在堿性催化劑（一般用NaOH)作用下縮聚而成，反應(yīng)歷程大體如下：（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——開環(huán)反應(yīng)(2.0分（2）在氫氧化鈉作用下，脫HCl形成環(huán)氧基——閉環(huán)反應(yīng)(2.0分)（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——開環(huán)反應(yīng)(2.0分)（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——開環(huán)反應(yīng)(1.0分)（5）與NaOH反應(yīng)，脫HCl再形成環(huán)氧基——閉環(huán)反應(yīng)(3.0分)2、涂料與膠黏劑有何異同點(diǎn)。（1）目的(2.0分)涂料的重要目的是對(duì)被涂物體表面起保護(hù)和裝飾作用。膠黏劑的重要目的是將兩種或兩種以上同質(zhì)或異質(zhì)的材料連接在一起，固化后具有足夠強(qiáng)度的物質(zhì)。（2）配方組分(3.0分)涂料主成分大多是以高分子樹脂為基礎(chǔ)的成膜物質(zhì)；另一方面是起裝飾效果的顏料；大助劑包括固化劑、催干劑、流平劑及表面活性劑。膠黏劑的主成分大多是以高分子樹脂為基礎(chǔ)的膠接力強(qiáng)大的粘合物質(zhì)。它基本不含顏料；也有溶劑或水；助劑以固化劑、偶聯(lián)劑為主而不需要催干劑、流平劑等。（3）性能(3.0分)涂料性能重要規(guī)定粘附力好、成膜均勻并有一定的韌性和硬度，另一方面還規(guī)定有流平性、遮蓋力、透明度、光澤、顏色、耐磨性、耐老化、耐霉菌等性能的規(guī)定。膠黏劑則以膠合強(qiáng)度、韌性、固化速度、耐熱性、耐寒性、耐水性、耐溶劑性及可靠性等性能規(guī)定為主。（4）表面處理(2.0分)為提高涂膜的粘附力和膠黏劑的粘合力，均需要對(duì)被涂底材或被粘物表面進(jìn)行表面處理，處理措施亦大體相似。3合成熱固性酚醛樹脂為何先制成甲階樹脂而這種樹脂為何能固化產(chǎn)生強(qiáng)度(15分)答:甲階酚醛樹脂為線型構(gòu)造,分子量較低,具有很好的流動(dòng)性和濕潤(rùn)性,能滿足膠接和浸漬工藝的規(guī)定.因此一般合成熱固性酚醛樹脂均控制在此階段.甲階樹脂之因此固化是由于在構(gòu)造中還存在羥甲基,可以繼續(xù)進(jìn)行縮聚反應(yīng),當(dāng)溫度升高時(shí),伴隨羥甲基與苯環(huán)上活性氫的縮合,同步醚鍵大量裂解失去甲醛而變成次甲基,樹脂相對(duì)分子質(zhì)量為1000左右,聚合度為6—7,此時(shí)樹脂為乙階,在溫度更高時(shí),深入固化,最終形成交聯(lián)的體型網(wǎng)狀構(gòu)造的丙階樹脂,因此能產(chǎn)生強(qiáng)度.五、計(jì)算題。（第一小題6分；第二小題4分，總計(jì)10分）1、使100gE-44環(huán)氧樹脂固化，分別用二乙烯三胺和苯酐為固化劑，計(jì)算固化劑的用量。注：（二乙烯三胺相對(duì)分子質(zhì)量：103，苯酐相對(duì)分子質(zhì)量：148）二乙烯三胺用量：0.44*103/5=9.06（g）(3.0分)苯酐用量：0.85*0.44*148=55.352（g）(3.0分)2、已知聚氨酯的δp=10.3，試問能否用二甲苯和γ-內(nèi)丁酯來溶解它？注：（δ二甲苯=8.8，δγ-內(nèi)丁酯=12.6）判斷：(2.0分)δp-δ二甲苯=10.3-8.8=>1.7>1δp-δγ-內(nèi)丁酯=10.3-12.6=2.3>1單獨(dú)使用不能溶解。計(jì)算：將兩者以一定比例混合，使混合溶劑的溶度參數(shù)與聚氨酯的溶度參數(shù)之差不不小于1，即可溶解。判斷改錯(cuò)題1.常用木材膠粘劑的耐老化性能由大到小依次為：熱固性酚醛樹脂、脲醛樹脂、聚醋酸乙烯乳液、三聚氰胺甲醛樹脂。（×）改為：由大到小依次為：熱固性酚醛樹脂、聚醋酸乙烯乳液、三聚氰胺甲醛樹脂、脲醛樹脂。2.環(huán)氧樹脂自身是線型構(gòu)造的熱塑性分子，其固化是通過加入固化劑來實(shí)現(xiàn)的。（√）3.脲醛樹脂最常用的固化劑為氫氧化鈉，其濃度一般為10%，用量一般為樹脂液總量的5%（×）改為：脲醛樹脂最常用的固化劑為氯化銨，其濃度一般為20%，用量一般為樹脂液總量的0.2-1.5%。4.EEA是乙酸乙烯-N-羥甲基丙烯酰胺共聚物的縮寫。（×）改為：VNA是酸酸乙烯-N-羥甲基丙烯酰胺共聚物的縮寫?；蚋臑椋篍EA是乙烯-丙烯酸乙酯共聚樹脂的縮寫。5.在甲醛系列樹脂合成過程中，甲醛的官能度為1，苯酚的官能度為1，三聚氰胺的官能度為3（×）改為：甲醛的官能度為2，苯酚的官能度為3，三聚氰胺的官能度為6。6.正常狀況下，膠液固體含量越低，溫度越低，粘度越高。（×）改為：膠液固體含量越低，溫度越高，粘度越低。或改為：膠液固體含量越高，溫度越低，粘度越高。7.合成PVAc最常用的引起劑為硫酸銨。（×）改為：合成PVAc最常用的引起劑為過硫酸銨。8.熱固性樹脂固化過程中分子量不變，而熱塑性樹脂硬化過程中，分子量增大。（×）改為：熱固性樹脂固化過程中分子量增大，而熱塑性樹脂硬化過程中，分子量不變。9.薄膠層變形需要的應(yīng)力比厚膠層大。（√）10.氯化銨法是測(cè)定脲醛樹脂游離甲醛含量的原則措施。（√）11.對(duì)于甲醛系列樹脂來說，凝膠之后的深入固化反應(yīng)是導(dǎo)致收縮應(yīng)力的重要原因。（√）12.薄膠層變形需要的力比厚膠層大。（√）13.一般狀況下，膠液對(duì)被粘物的表面有良好的潤(rùn)濕，所形成的接觸角就大，膠接強(qiáng)度就高。（×）改為：就小。14.脲醛樹脂最常用的固化劑為強(qiáng)酸的銨鹽。（√）15.正常狀況下，膠液固體含量越高，溫度越低，粘度越高。（√）16.聚醋酸乙烯酯乳液的形成過程完全遵照體形縮聚反應(yīng)的規(guī)律，包括加成反應(yīng)和縮聚反應(yīng)。（×）改為：聚醋酸乙烯酯乳液的形成過程完全遵照游離基（自由基）加聚反應(yīng)的規(guī)律，包括鏈引起、鏈增長(zhǎng)和鏈終止三個(gè)階段?；蚋臑椋簾峁绦苑尤渲男纬蛇^程完全遵照體形縮聚反應(yīng)的規(guī)律，包括加成反應(yīng)和縮聚反應(yīng)。17.可成功解釋異氰酸酯膠接木材時(shí)產(chǎn)生高強(qiáng)度的理論是吸附膠合理論。（×）改為：化學(xué)鍵（反應(yīng)）理論。18.高聚物的內(nèi)聚強(qiáng)度，一般隨交聯(lián)密度的增大而減小。（×）改為：隨交聯(lián)密度的增大而增大。19.生產(chǎn)水溶性酚醛樹脂時(shí)，最常用的催化劑為氫氧化鈉。（√）20.甲醛水溶液顯弱酸性，而尿素水溶液顯弱堿性，加成反應(yīng)初期，伴隨反應(yīng)的進(jìn)行，反應(yīng)液pH值逐漸升高。（×）改為：下降（或減少）。1.水滲透到膠層的本體中，并和膠粘劑發(fā)生兩種作用，其一：水分破壞膠粘劑分子間的氫鍵其他次價(jià)鍵，對(duì)膠粘劑產(chǎn)生增塑作用；其二：膠粘劑的化學(xué)鍵被水解，引起膠粘劑的降解。2.膠粘劑的四個(gè)基本條件是：膠粘劑的濕潤(rùn)性；膠粘劑的分子量及分子量分布；膠粘劑的pH值；膠粘劑的極性。3.比較下列常用木材膠粘劑的耐老化次序：熱固性PF樹脂，