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1.木质 家具的 部件开 隼了, 你如何 处理? 2.2.木质 家具 开裂 了, 你如 何修 理? 3. 3.刨花刨花 板家具板家具 的金属的金属 连接件连接件 松动、松动、 脱落了脱落了 ,你怎,你怎 么办?么办? v第四章、烯类高聚物胶粘剂 要点: 1.聚醋酸乙烯酯胶粘剂的优缺点与用途; 2. 反应机理与生成反应、生产工艺; 3.乳胶结构与性能的影响因素(包括乳化剂、 引发剂、增塑剂、搅拌速度、聚合温度等); 4.乳胶的几种改性方法; 5.了解丙烯酸酯类胶粘剂的一些知识。 第四章、烯类高聚物胶粘剂 常用烯类胶粘剂:聚醋酸乙烯酯乳液、醋酸乙烯酯 共聚乳液和丙烯酸酯类胶粘剂。 第一节 聚醋酸乙烯酯乳液胶粘剂 聚醋酸乙烯酯(聚乙酸乙烯酯,英文缩写 PVAc)乳液胶粘剂是以醋酸乙烯作为单体在分散 介质水中经乳液聚合而制得的,俗称白胶或乳白 胶。 一、PVAc乳液胶粘剂性能 优点: 1,良好安全的操作性能 。 无毒、无腐蚀,无火灾和爆炸危险,可用水 洗涤。 2、常温胶接 3、干状胶接强度高 4、胶层韧性好,不损害刀具。 5、贮存期长,使用方便。 贮存期可达1年以上,可直接使用。 6、不易产生缺胶或透胶 7、固化后的胶层无色透明,不会污染板面。 缺点: 1、耐水、耐湿性差 2、耐热性差 3、易出现蠕变现象 4、低温易冻结而影响使用 5,对非极性材料胶接强度不高 如聚烯烃类塑料。 6,最低成膜温度高,冬季胶接不理想 未加增塑剂、未改性PVAc的在15以下难以成膜 。 二、原料 1,醋酸乙烯酯 无色、可燃液体、蒸气有毒。有氧化物存在时易 聚合,无阻聚剂时存放时间不可超过24h。 2,分散介质 水,安全、易得。反应易控制。 用量:总重量的50-80。 3,引发剂 常用过硫酸铵、过硫酸钾 用量:单体重量的0.1-1。 4,乳化剂 常用的有OP-10,C8H17 O(CH2CH2O)nH (辛烷基酚聚氧乙烯醚),烷基硫酸钠,烷基苯 磺酸钠等。用量:水乳液重量的0.01-5。 临界胶束浓度(CMC)。 5,保护胶体 动物胶、聚乙烯醇、聚丙烯酸钠等。 PVA常用的有,1788,1799,2088。 用量:乳液重量的1-4。 6,分子量调节剂 四氯化碳、硫醇等。用量:单体重量的2-5。 7,缓冲剂 碳酸盐、醋酸盐、磷酸盐等。用量:单体重量 的0.3-5。 8,增塑剂 邻苯二甲酸二丁酯、磷酸三甲苯酯(阻燃)等 。用量:单体重量的10-15。 9,冻融稳定剂 醇类。用量:总重量的2-10。 10,消泡剂 硅油、高级醇。用量:总重量的0.2-3。 11,防腐剂 甲醛、苯酚、季胺盐。用量:单体重量的0.2-0.3 。 8 三、聚醋酸乙烯酯胶粘剂的合成原理 1,链引发 引发剂分解 S2O8 2- 2 SO4 初级自由基的形成 SO4CH3COOCHCH2 SO4 CH2CH CH3COO 2,链增长 SO4 CH2CH n CH3COOCHCH2 CH3COO SO4 CH2CH CH2CH CH3COO CH3COO n 3,链终止 A, 偶合 B,歧化 SO4 CH2CH CH2CH CH3COO CH3COO 4,链转移 n 四、乳液聚合机理 聚醋酸乙烯酯可以通过本体聚合、溶液聚合 、乳液聚合来合成。大多数采用乳液聚合,特别 是木材用胶粘剂。 乳液聚合是单体在乳化剂作用下分散在水中 进行的聚合。体系主要由单体、水、乳化剂及水 溶性引发剂组成。 (一)聚合场所 R。 R。 单体 增溶胶束 胶束 引发剂 (二)、成核机理 1,胶束成核:自由基进入增溶胶束,引发聚合。 2,均相成核:自由基引发溶液中的单体,吸附乳 化剂而稳定,形成和胶束成核过程同样的粒子。 (三)、聚合过程 1,升速阶段(乳胶粒生成阶段) 自由基进行引发、增长,胶束成核、均相成核, 乳胶粒数不断增长。液滴提供单体,乳胶粒不断长大 ,吸附更多的乳化剂保持稳定。当水相中的乳化剂浓 度低于CMC时,未成核胶束慢慢消失。乳胶粒数固定 下来。 2,恒速阶段 乳胶粒数保持不变,液滴数逐渐减少直至消失。 3,降速阶段 单体液滴消失后,乳胶粒内继续反应,但是 单体浓度下降,直至结束。 五,PVAc乳液质量影响因素 (一)乳化剂 种类: CMC小、形成增溶胶束多的乳化剂,有利 于得到细腻、稳定的乳液。 用量:水乳液重量的0.01-5。用量多时,粒子细 、稳定,聚合反应快,相对分子量大。但耐水性 差。 融结成连续皮膜 分子链柔性、增塑剂、核壳结构、微胶粒、溶剂(空隙) (二)引发剂用量 聚合速率与引发剂浓度的2/5次方成正比;分子量 (聚合度)与引发剂浓度的3/5次方成反比。 尽量减少引发剂用量,可以提高产品的聚合度。 (三)搅拌强度的影响 快:利于传热,但易破乳,乳胶粒直径大,氧气阻 聚。 慢:易造成局部过热。 应尽可能采用较小的搅拌速度。 (四)反应温度 温度高,聚合速率快、分子量小。但易破乳、凝 胶。 六、合成工艺 (一)工艺特点 1、加料方式 (1)一次性加入。 (2)单体滴加,其他一次性加入。 (3)乳化剂、515的单体、3040的引发 剂先加入,然后滴加余下的单体和引发剂。引发剂也 可间隔加入。 现在工厂大多采用第三工艺。 其他添加剂,如pH值调节剂、冻融稳定剂、防腐 剂等都在降温后加入。 2、反应温度 现在工厂大多采用7080滴加单体,后期升温 到9095熟化。 名称试剂规格用量 单体醋酸乙烯酯聚合级3060ml 助乳化剂聚乙烯醇8%水溶液100ml 乳化剂OP-10工业级0.6g(约15滴) 引发剂过硫酸铵10%水溶液5ml(3ml2ml ) 增塑剂邻苯二甲酸二丁酯AR3ml pH调节剂碳酸氢纳5水溶液6ml 原料配比 v实验步骤 v1、将聚乙烯醇、OP-10加入三口瓶,开动搅拌 ,然后加入3ml引发剂、10ml醋酸乙烯。 v2、加热水浴,使温度升至60-65,反应10 30min。升温并控制浴温在75-80。取下温度 计,开始滴加剩余单体2050ml。滴加速度控 制在30-40滴/min,注意控制反应温度不变。 v3、单体滴加完后,继续反应10min,升温至 90。然后降温至40,邻苯二甲酸二丁酯、 碳酸氢纳,搅拌10min。出料。 (二) 几种新型乳液聚合 (一)核壳结构乳液 核:硬质聚合物;壳:软质聚合物MFT低 核:软质聚合物;壳:硬质聚合物胶层韧性好 ,皮膜不会出现发粘。 一般采用种子聚合。 (二)无皂乳液聚合 不使用乳化剂的聚合。 (三)超微粒乳液(水溶胶) 最低成膜温度低;成膜均匀、致密;耐水性 好。 主要通过加氨乳化。 七、应用及改性 (一)应用 乳胶的应用非常广泛,建筑、装修、包装、 木材加工等。 1,木材胶接条件 木材含水率512,单面涂胶量100 110g/m2,胶接压力0.49MPa。 常温胶接,加压时间随温度不同而不同;加 热胶接,80。 胶接温度必须高于最低成膜温度(MFT,能 使乳液形成连续胶膜的最低温度)。 2,调胶 可以直接使用,也可以根据需要添加增粘剂 、干燥速度调节剂。 3,贮存 玻璃、塑料容器,密封、防冻。 (二)改性 1,缩短变定时间 提高固含量;添加增粘剂,如松香及其衍生 物、酚醛树脂(使乳胶的湿膜和干膜软化);添 加增塑剂或溶剂,软化聚合物微粒,促进聚结。 2,克服冷流现象(蠕变)、提高耐热、耐候性 加入交联剂共混、共聚 共混: 脲醛树脂、酚醛树脂、三聚氰胺树脂 、多价金属盐、多异氰酸酯; 共聚 :N羟甲基丙烯酰胺、丙烯酸 3,降低最低成膜温度 内增塑:与乙烯、长链丙烯酸酯等共聚。 外增塑:加增塑剂。量太多,影响胶接耐久性、 抗蠕变性。 添加成膜剂:苯酚、间苯二酚、甲酚等(有毒! )。 4,提高耐水性 与脲醛树脂、多异氰酸酯、天然胶乳、丁苯胶乳 、氯丁胶乳、丙烯酸酯乳液、金属盐共混; 共聚 保护胶体聚乙烯醇的接枝改性、缩甲醛化。 第二节 醋酸乙烯酯共聚乳液胶粘剂 共聚改性的作用有: 1,内增塑(丙烯酸丁酯、丙烯酸乙基己酯、乙烯) ; 2,内交联(丙烯酸、N羟甲基丙烯酰胺); 3,内增塑和内交联(三元共聚)。 一、乙烯乙酸乙烯酯共聚乳液(EVA乳液) 是较为成功的一种改性乳液。 1,原料:除乙烯外其他大致与PVAc均聚乳液相同。 乙烯:纯度在98以上。 2,合成工艺 与PVAc大致相同,但需要压力。 3,EVA乳液的性能与应用 CH2CH CH2CH CH2CH CH3COO CH3COO 性能:除具有均聚乳液的特点外,低温成膜性 好,耐水性、耐酸碱性好,胶接面广。 应用:木材、皮革、水泥、金属、塑料等的胶 接,还用于乳胶涂料制造、过滤烟嘴的胶贴。 二、乙酸乙烯酯N羟甲基丙烯酰胺(VNA)共聚 乳液 CH2CH CH2CH CH2CH CH3COO CO OOCCH3 NH CH2OH 合成工艺:与PVAc聚合工艺相同。只是N羟甲 基丙烯酰胺要分批单独加入。 性能:在热和酸性固化剂作用下,能自交联成为 不溶性。耐水、耐热、耐蠕变。 应用:人造板微薄木、聚氯乙烯贴面。 四、其他乙酸乙烯酯共聚乳液 (一)乙酸乙烯丙烯酸丁酯N羟甲基丙烯酰 胺(VBN) 三元、多元共聚乳液 CH2CH CH2CH CH2CH CH3COO CO COO(CH2)3CH3 NH CH2OH (二)乙酸乙烯丙烯酸丁酯氯乙烯(VBC)共 聚乳液 聚氯乙烯薄膜与人造板的胶接,木材、纤维、皮 革、陶瓷等的胶接。 第三节 丙烯酸酯胶粘剂 丙烯酸酯类胶粘剂是以丙烯酸酯的均聚物或 共聚物为基料的胶粘剂,它们是合成胶粘剂中的 后起之秀,性能独特、品种繁多。 一、-氰基丙烯酸酯胶粘剂 主要成分: -氰基丙烯酸酯 CH2C COOR CN 优点: 1、使用方便 单组分,常温固化,固化迅速 ,便于流水作业,被胶接物表面不需特殊处理; 2、使用量少 粘度低,用量少; 3、胶接强度高,应用广 ; 4、胶层透明,气密性好。 缺点: 1,固化快,不适宜大面积胶接; 2,耐水耐湿和耐溶剂性差,耐热性差; 3,胶层脆,不耐冲击; 4,价格贵; 5,具有一定的刺激性气味。 1. 可以用湿的热毛巾在粘502那里。十几分钟后固化的502就会变 软,就可以清除了。还有可以在有502的地方再滴上一滴502, 固化了的502也会变软,这样子用毛巾也能除去。 2. 在原处滴上502使原来的502融化,然后迅速用水洗掉。 3. 用绝缘油,倒点变压器里的绝缘油在桌上,502胶水很快变软 ,可以很快搓掉了。 4. 502胶水是一种瞬间胶,只要用溶解的有机溶剂就可以,比如 丙酮。 5. 小面积粘上502胶水,只要用热水浸泡一下就可以,如果大面积 沾上502胶水,涂上丙酮,大约等510分钟就可以除去。 v合成工艺: v在三口瓶中加入1)2),加热至70后停止加热。在搅拌 下用滴液漏斗缓慢加入3)4)的混合物,约15分钟加完。待 反应不放热时至剧烈回流,通过分水器除水,约1小时后分出 水7072ml,再加入5)6)继续回流分水,蒸出2),直至蒸气 温度超过83。冷却至6070后,加入7)5g、8)2g,搅拌 均匀,然后换成减压蒸馏装置,在1.33KPa的负压下进行裂解, 收集沸点90180的粗品约110120g,接收瓶中装有 2g80.5g。将粗产品在通有SO2的气氛中,2.67KPa的负压下 再蒸一次,收集80100馏份可得8795g精单体(-氰基丙 烯酸乙酯)。 v 再按-氰基丙烯
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