包装用粘剂方案.ppt
386页包装用胶粘剂包装用胶粘剂韩雁明韩雁明中国林业科学研究院中国林业科学研究院基础要点,注意事项基础要点,注意事项设计原则,我们开发过的设计实例(重点)设计原则,我们开发过的设计实例(重点)一、包装用胶粘剂的体系组成与配方设计原则一、包装用胶粘剂的体系组成与配方设计原则体系组成与分类体系组成与分类几种包装胶实例的粘接机理几种包装胶实例的粘接机理界面与破坏界面与破坏配方设计原则配方设计原则设计实例:设计实例:功能型有机硅胶粘剂功能型有机硅胶粘剂异质材料间的粘接异质材料间的粘接二、主要包装用胶粘剂介绍,二、主要包装用胶粘剂介绍,木材、纸质、塑料木材、纸质、塑料等包装用胶等包装用胶粘剂及粘接技术粘剂及粘接技术脲醛树脂胶粘剂脲醛树脂胶粘剂三聚氰胺甲醛树脂胶粘剂三聚氰胺甲醛树脂胶粘剂改性淀粉胶粘剂改性淀粉胶粘剂聚乙酸乙烯酯乳液胶粘剂聚乙酸乙烯酯乳液胶粘剂热熔胶粘剂热熔胶粘剂丙烯酸酯胶粘剂丙烯酸酯胶粘剂环氧树脂胶粘剂环氧树脂胶粘剂聚氨酯胶粘剂聚氨酯胶粘剂基础要点基础要点注意事项注意事项三、新型包装胶粘剂的发展三、新型包装胶粘剂的发展——绿色化、功能化绿色化、功能化设计思路,开发实例:设计思路,开发实例:绿色聚氨酯胶粘剂绿色聚氨酯胶粘剂阻燃功能阻燃功能功能型绿色纳米填料功能型绿色纳米填料功能型有机硅胶粘剂功能型有机硅胶粘剂一、包装用胶粘剂的体系组成与配方设计原则一、包装用胶粘剂的体系组成与配方设计原则一、包装用胶粘剂的体系组成与配方设计原则一、包装用胶粘剂的体系组成与配方设计原则体系组成与分类体系组成与分类几种包装胶实例的粘接机理几种包装胶实例的粘接机理界面与破坏界面与破坏配方设计原则配方设计原则设计实例:设计实例:功能型有机硅胶粘剂功能型有机硅胶粘剂异质材料间的粘接异质材料间的粘接复合包装材料的组成复合包装材料的组成基材层合粘合剂封闭物及热封合材料印刷与保护性涂料常见基材常见基材纸张玻璃纸铝箔及蒸镀铝材料尼龙取向尼龙BOPPBOPET共挤塑包装材料层合粘合剂层合粘合剂溶剂型和乳液型热塑性和热固性挤塑粘合剂蜡及蜡混合物 市面日常1、包装用胶粘剂的组成 : √必备成分——粘料: 胶粘剂配方中起粘附作用的主要物质。
有机物有机物无机物无机物天然类天然类合成类合成类葡萄糖衍生物葡萄糖衍生物氨基酸衍生物氨基酸衍生物天然树脂天然树脂沥青类沥青类树脂型树脂型橡胶型橡胶型复合型复合型热塑性热塑性热固性热固性硅酸盐硅酸盐硼酸盐硼酸盐磷酸盐磷酸盐金属氧化物金属氧化物决定基础性能 √充分成分——辅料 :交联剂 :•固化剂,直接参与化学反应使胶粘剂固化的成分•促进剂,促进化学反应使胶粘剂低温、快速固化的成分•偶联剂,通过架桥作用,与胶粘剂及被粘物发生化学反应而提高强度的成分 决定基础工艺 √充分成分——辅料 :填料• 增粘剂,能增加胶液粘性或扩展胶粘剂粘接范围的固体物质(粘接,反应)• 增稠剂,为增加胶粘剂的表观粘度而加入的非粘性固体物质(操作,工艺) √充分成分——辅料 :Ø填料 填料的作用有利操作:触变、粘度缓冲应力:温度、缩聚提高强度:交联赋予功能:导电、导磁、导热 功能型填料设计常用材料:•有机物: 淀粉、蛋白、单宁、木粉、木素•无机物: 炭黑、钛白、锌白、炭白、膨润土、高岭土•金属粉末:铜、铝、铁 √充分成分——辅料 :Ø稀释料 :用来降低胶粘剂固体含量及粘度的液体添加成分 √充分成分——辅料 :Ø增韧剂(不破坏)、增塑剂(保留形变) 用于改善胶粘剂的脆性,提高其韧性等。
Ø其它 :防火剂、防老剂、防腐剂、阻聚剂2、包装用胶粘剂的分类(四种分类方法)√按固化方式分类 : 溶剂挥发型 化学反应型 冷却冷凝型 √按物理表观形态分类 :Ø 液态型:水溶液、非水溶液、乳液(胶乳)、无溶剂型Ø 固态型:粉状、片 块状、胶膜Ø 带状:粘附型、热封型Ø 膏状与腻子型√按主要化学成分分类 :Ø 无机胶粘剂:硅酸盐类、磷酸盐类、硫酸盐类、陶瓷Ø 有机胶粘剂:•天然有机胶粘剂•合成有机胶粘剂√按用途分类 :Ø 结构胶:脲醛树脂、三聚氰胺甲醛树脂、酚醛树脂等Ø 非结构胶:聚醋酸乙烯、聚丙稀酸酯、淀粉类、橡胶类等Ø 特种胶:导电胶、导热胶、光敏胶等 一、包装用胶粘剂的体系组成与配方设计原则一、包装用胶粘剂的体系组成与配方设计原则体系组成与分类体系组成与分类几种包装胶实例的粘接机理几种包装胶实例的粘接机理界面与破坏界面与破坏配方设计原则配方设计原则设计实例:设计实例:功能型有机硅胶粘剂功能型有机硅胶粘剂异质材料间的粘接异质材料间的粘接包装胶粘剂粘接机理包装胶粘剂粘接机理1、机械理论 (产生胶接力的第二位次要因素)Ø 依据:粗化增强 套接强度>搭接强度Ø 解释:机械结合力与摩擦力有关。
它必然与压力、表面不平整度有关 机械摩擦力 润湿液体胶粘剂渗透 变定 胶钉、钩、锚 胶接接头 Ø实例: 机械结合理论对于木材这种多孔质的被胶接材料显得尤为重要(木材表面存在的大量的纹孔和暴露在外的细胞腔是形成胶钉作用的有力条件) 无机胶中氧化铜与磷酸的固化反应,套接强度>搭接强度(对接强度);Ø不足:无法解释化学处理的增强作用,不能解释非多孔性材料(如玻璃)的胶接 2、 扩散理论(胶粘剂分子与被粘物通过相互扩散产生分子缠绕强化结合而产生胶接强度) Ø 例证:塑料冷封接 塑料热熔接 Ø 解释:过渡层 大分子摩擦力 润湿T、P热塑性液胶 扩散穿插 介面消失 胶接接头 帚化 溶剂挥发 √ 扩散理论认为:高分子化合物之间的胶接作用与它们的互溶特性有关当他们极性相似时有利于互溶扩散 √依据扩散的热力学条件,只有同类高分子化合物才能互溶和扩散,因此扩散理论(适用于解释同种或结构、性能相近的高分子化合物的胶接) √依据扩散的动力学条件,适当降低分子量,提高两种聚合物的接触时间和胶接温度,都将增强扩散作用,提高胶接强度Ø不足:不能解释三相交联物质的胶接现象,不能解释金属与陶瓷、玻璃等无机物的胶接现象。
3、 吸附理论Ø 依据:近程分子力即范德华力的客观存在Ø 解释: 根据吸附作用能可知:胶粘剂与被胶接物极性越大,接触得越紧密,吸附作用越充分,物理吸附对胶接的作用越大吸 附 近程分子力 润湿T、P胶液 比表面靠近 ≤100 nm 胶接接头 T、P Ø 实例:醋酸乙烯-氯乙烯-顺丁烯二酸共聚物胶接玻璃,剥离强度与羧基浓度有关Ø物理吸附是固体表面由于范德华力的作用能够吸附液体和气体范德华力包括偶极力、诱导偶极力和色散力Ø吸附理论优点:把胶接理论与分子间作用力联系在一起Ø吸附理论不足: 不能解释胶粘剂与被胶接物之间胶接力大于胶粘剂本身的强度这一事实 不能解释胶接力的大小与剥离速度有关的事实4、 化学键理论(胶接作用是化学键力作用的结果,化学键力包括离子键、共价键和金属键) Ø 依据: 化学处理 新相生成 Ø 解释: Ø不足:无法解释惰性物质胶接 化学键 化学键力 润湿、迁移 T、P胶液 接触 化学反应 胶接接头 活性基团 •实例:聚氨酯胶接木材、皮革等•化学键形成途径:l通过胶粘剂与被胶接物中的活性基团形成化学键:如活泼氢与-NCO、-COOH、-COCL反应:这类反应可能发生在羧基橡胶与聚酰胺类纤维或塑料的体系中。
如羟基与-NCO、环氧基、R-CH2-OH反应:如异氰酸酯或环氧树脂胶粘剂与纤维素、玻璃粘接时,可能发生上述反应l通过偶联剂使胶粘剂与被粘物之间形成化学键偶联剂:一般含有两类基团其中一类可与胶粘剂分子发生化学反应;另一类基团或其水解形成的基团,可与被粘物表面的氧化物或羟基发生化学反应,从而实现胶粘剂与被胶接表面的化学键连接应用最多的偶联剂是硅烷及其衍生物其通式为: X3Si(CH2)nY其中X为可水解的基团,水解后生成羟基并与被胶接表面的基团发生反应Y是能与胶粘剂发生反应的基团硅烷基过氧化物偶联剂,它在热的作用下分解成自由基,可与烯类聚合物发生作用,从而促进烯类聚合物的胶接l对于难粘的塑料,通过表面处理获得化学基团,与胶粘剂形成化学键 如:聚乙烯薄膜经电晕放电处理可产生-CO、-OH、-ON2、-NO3等活性基团,胶接时,与相应的胶粘剂分子可发生化学反应金属材料的表面处理如氧化、阳极化处理或酸洗处理均可产生活性氧化层,与水可以形成水合结构Me-OH胶接时与胶粘剂可发生化学反应Ø化学键理论不足:无法解释大多数不发生化学反应的胶接现象一、包装用胶粘剂的体系组成与配方设计原则一、包装用胶粘剂的体系组成与配方设计原则体系组成与分类体系组成与分类几种包装胶实例的粘接机理几种包装胶实例的粘接机理界面与破坏界面与破坏配方设计原则配方设计原则设计实例:设计实例:功能型有机硅胶粘剂功能型有机硅胶粘剂异质材料间的粘接异质材料间的粘接包装胶粘剂的胶接破坏包装胶粘剂的胶接破坏 以木材包装粘接为例:胶接接头的微观结构接头接头强度强度内聚强度内聚强度 粘附强度粘附强度 胶层内聚力胶层内聚力 被粘物内聚力被粘物内聚力 机械摩擦力机械摩擦力 大分子摩擦力大分子摩擦力 近程分子力近程分子力 化学键力化学键力 静电力静电力 胶层内聚力被粘物内聚力被粘物内聚力机械摩擦力 大分子摩擦力 近程分子力 化学键力 静电力Ø 包装胶接破坏 胶接接头在材质上是不完全连续的,通常是应力集中部位,在外力和环境应力的作用下,可能导致接头破坏。
单位单位胶接面积或单位胶接长度上所能承受的最大载荷称为接头的胶接面积或单位胶接长度上所能承受的最大载荷称为接头的破坏强度破坏强度 Ø破坏类型:§被胶接物破坏§内聚破坏§界面破坏§混合破坏 被胶接物破坏和胶粘剂的被胶接物破坏和胶粘剂的内聚破坏内聚破坏,主要取决于二者,主要取决于二者材料自材料自身的强度身的强度当然还与材料内部的缺陷、构成接头后体系内部胶当然还与材料内部的缺陷、构成接头后体系内部胶层厚度,被胶接物表面处理状况,组分间相互作用等有关层厚度,被胶接物表面处理状况,组分间相互作用等有关 界面破坏界面破坏的原因是被胶接材料的可粘性差造成的的原因是被胶接材料的可粘性差造成的 在理想的条件下,即没有界面区存在时,其破坏强度主要在理想的条件下,即没有界面区存在时,其破坏强度主要取决于胶粘剂与被胶接物之间的取决于胶粘剂与被胶接物之间的粘结强度粘结强度这种混合破坏的情这种混合破坏的情况,在各种材料强度相近时特别容易发生另外,接头破坏类况,在各种材料强度相近时特别容易发生另外,接头破坏类型会随着各种条件的变化而转变型会随着各种条件的变化而转变2 2、影响接头破坏的因素、影响接头破坏的因素•弱界面层弱界面层•内应力内应力•环境应力环境应力 2 2、影响接头破坏的因素、影响接头破坏的因素•弱界面层 弱界面层主要对弱界面层主要对物理吸附物理吸附为主的为主的胶胶接体系产生影响,接体系产生影响,对胶接接头起破坏作用的三种情况对胶接接头起破坏作用的三种情况: :1.1.胶接强度主要来源于分子间的物理吸附;胶接强度主要来源于分子间的物理吸附;2.2.胶接体系中的低分子物对被胶接物、胶胶接体系中的低分子物对被胶接物、胶粘粘剂的基料不能混剂的基料不能混溶或处于饱和状态时,通过溶或处于饱和状态时,通过渗析、迁移和富集渗析、迁移和富集而形成弱界面而形成弱界面层时,对接头破坏起作用;层时,对接头破坏起作用;3.3.胶接体系中的低分子物对被胶接物具有比胶胶接体系中的低分子物对被胶接物具有比胶粘粘剂更强的吸剂更强的吸附力,弱界面层对胶附力,弱界面层对胶粘粘剂能起剂能起解吸作用解吸作用时,对接头破坏有影时,对接头破坏有影响。
响•内应力 胶接接头破坏的重要原因之一胶接接头破坏的重要原因之一内应力主要有收缩内应力主要有收缩应力和热应力应力和热应力两类收缩应力是胶收缩应力是胶粘粘剂固化过程中体积收缩产生的应力;剂固化过程中体积收缩产生的应力;热应力是材料间热膨胀系数不等,温度变化所产生热应力是材料间热膨胀系数不等,温度变化所产生的应力 •环境应力环境应力胶接接头的破坏一般是在环境应力作用下,通过胶胶接接头的破坏一般是在环境应力作用下,通过胶接体系内的缺陷造成应力集中而导致破坏接体系内的缺陷造成应力集中而导致破坏环境应环境应力力包括外界的包括外界的机械作用力、温度波动的热冲击及油、机械作用力、温度波动的热冲击及油、水等介质因素水等介质因素对胶接界面的物理化学作用对胶接界面的物理化学作用拉伸拉伸剪切剪切撕裂撕裂剥离剥离一、包装用胶粘剂的体系组成与配方设计原则一、包装用胶粘剂的体系组成与配方设计原则体系组成与分类体系组成与分类几种包装胶实例的粘接机理几种包装胶实例的粘接机理界面与破坏界面与破坏配方设计原则配方设计原则设计实例:设计实例:功能型有机硅胶粘剂功能型有机硅胶粘剂异质材料间的粘接异质材料间的粘接Ø内应力内应力 (无效应力) •工艺应力工艺应力 温度、 压力、 变定、 干湿 •环境应力环境应力 温度、 干湿一般原则:接头设计应尽量将应力集中降到最低程度。
包装胶粘剂的设计原则包装胶粘剂的设计原则 按制品的使用要求选择按制品的使用要求选择 Ø强度强度:接头破坏时单位面积或长度上承受的载荷的大小• 结构胶 长期承受较大变载荷• 非结构胶 室内家具• 压敏胶 无损拆卸 Ø耐水耐水 Ø包装胶粘剂的耐水性:胶粘剂长期接触潮气水分后保持其胶结性能的能力 不同要求: 航天、航空、航海用品,室外玩具 室内家具 纸质包装 Ø耐热耐热 航天材料胶接 Ø耐久耐久 文物修复、工艺品制作Ø环保环保 室内:无甲醛释放、无苯释放、无放射性污染Ø其它其它 阻燃、耐热 2 2、按原料及生产工艺要求选择按原料及生产工艺要求选择 Ø固体含量固体含量 在规定条件下测得的胶粘剂的非挥发分的含量Ø粘度粘度 两层液体作相对移动量层间产生摩擦力的现象 Ø初粘度初粘度 施胶被粘物一经接触后即具有的强度Ø适用期适用期 配制好的胶粘剂维持其可用性及胶合强度的时木材包装>2小时Ø固化时间固化时间 在一定条件下热固性胶固化所需的时间 Ø贮存期贮存期 在一定条件(阴蔽、密封)下胶粘剂维其可用性和胶合强度时间 Ø一般原则一般原则•高效节能: 省时 节能 多功能•低毒环保:绿色工艺 无害利用 废弃降解•工艺可行 满足工艺 (光固、厌氧、热熔)满足使用 (再胶合)相容一、包装用胶粘剂的体系组成与配方设计原则一、包装用胶粘剂的体系组成与配方设计原则体系组成与分类体系组成与分类几种包装胶实例的粘接机理几种包装胶实例的粘接机理界面与破坏界面与破坏配方设计原则配方设计原则设计实例:设计实例:功能型有机硅胶粘剂功能型有机硅胶粘剂异质材料间的粘接异质材料间的粘接胶粘剂设计实例:胶粘剂设计实例:胶粘剂设计实例:胶粘剂设计实例:功能型有机硅功能型有机硅功能型有机硅功能型有机硅————————侧甲侧甲侧甲侧甲氧基聚氧基聚氧基聚氧基聚硅氧烷硅氧烷硅氧烷硅氧烷设计思路设计思路设计思路设计思路诸多领域对耐高温材料的需求诸多领域对耐高温材料的需求诸多领域对耐高温材料的需求诸多领域对耐高温材料的需求材料材料材料材料类类型型型型工工工工艺艺性性性性强强度度度度气密气密气密气密耐温性耐温性耐温性耐温性无无无无机机机机金属合金金属合金金属合金金属合金/ /陶瓷陶瓷陶瓷陶瓷( (焊锡焊锡,釉),釉),釉),釉)热热熔型熔型熔型熔型工工工工艺艺性差性差性差性差粘接性好粘接性好粘接性好粘接性好耐冲耐冲耐冲耐冲击击好好好好致密致密致密致密耐耐耐耐热热低于固化温低于固化温低于固化温低于固化温度度度度空气干燥空气干燥空气干燥空气干燥 (水玻璃) (水玻璃) (水玻璃) (水玻璃) 水水水水挥发挥发和中和和中和和中和和中和强强度差度差度差度差性脆性脆性脆性脆差差差差加加加加热发热发泡泡泡泡 <600 <600 ℃℃℃℃ 水硬化型水硬化型水硬化型水硬化型( (石膏,水泥)石膏,水泥)石膏,水泥)石膏,水泥)水合及晶形水合及晶形水合及晶形水合及晶形转转化化化化粘接性差粘接性差粘接性差粘接性差性脆性脆性脆性脆一般一般一般一般加加加加热热粉化粉化粉化粉化 化学反化学反化学反化学反应应型型型型( (硅酸硅酸硅酸硅酸盐盐磷酸磷酸磷酸磷酸盐盐))))强强度大,度大,度大,度大,耐耐耐耐热热一般一般一般一般一般一般一般一般需高温固化需高温固化需高温固化需高温固化现有耐高温材料的特性与局限现有耐高温材料的特性与局限现有耐高温材料的特性与局限现有耐高温材料的特性与局限高分子耐高温材料高分子耐高温材料高分子耐高温材料高分子耐高温材料, C-C,如环氧树脂、聚氨酯等,可承受的最高温度一般都不能超过300℃高性能材料高性能材料高性能材料高性能材料,如聚芳砜、聚苯撑、苯梯树脂等材料,虽然具有卓越的机械性能和耐高温性能,但因固化过程复杂,且不溶或极少溶于有机溶剂,因而也很难现场施工固化目前目前目前目前有机硅材料有机硅材料 含含含含Si-CSi-C键的键的键的键的有机硅化合物有机硅化合物有机硅化合物有机硅化合物 通过通过通过通过GrignardGrignard反应反应反应反应合成不同官能度的合成不同官能度的合成不同官能度的合成不同官能度的可水解有机硅化合物可水解有机硅化合物可水解有机硅化合物可水解有机硅化合物 “ “直接合成法直接合成法直接合成法直接合成法” ”合成有机氯硅烷合成有机氯硅烷合成有机氯硅烷合成有机氯硅烷 186019401950Dow Corning Corp.Dow Corning Corp.GE GE Union Carbide Corp.Union Carbide Corp.Wacker Bayer, Wacker Bayer, Rhone-PoulencRhone-PoulencICI ICI 信越信越信越信越 东芝东芝东芝东芝 我国有机硅研究开始:我国有机硅研究开始:我国有机硅研究开始:我国有机硅研究开始:1950 1950 重工业部北京化工实验所重工业部北京化工实验所重工业部北京化工实验所重工业部北京化工实验所1956 1956 化工部沈阳化工研究院化工部沈阳化工研究院化工部沈阳化工研究院化工部沈阳化工研究院 1900经过近经过近经过近经过近150150年的历史年的历史年的历史年的历史 不断发展不断发展不断发展不断发展仍存在的问题:仍存在的问题:仍存在的问题:仍存在的问题:1.1.工艺工艺工艺工艺2.2.状态状态状态状态3.3.耐高温性能耐高温性能耐高温性能耐高温性能Peroxydation mechanismPeroxydation mechanismBack-bitingBack-bitingPolydimethylsiloxanePolydimethylsiloxane Two kinds of thermal degradationTwo kinds of thermal degradation虽然键能大虽然键能大虽然键能大虽然键能大但实际使用温度并不高但实际使用温度并不高但实际使用温度并不高但实际使用温度并不高 有机硅材料在高温条件下的结构变化有机硅材料在高温条件下的结构变化有机硅材料在高温条件下的结构变化有机硅材料在高温条件下的结构变化 室温固化,由液态转变为固态室温固化,由液态转变为固态室温固化,由液态转变为固态室温固化,由液态转变为固态 (施工操作)(施工操作)(施工操作)(施工操作)固化产物具有高交联密度固化产物具有高交联密度固化产物具有高交联密度固化产物具有高交联密度 (耐高温)(耐高温)(耐高温)(耐高温)在此设计任务中,需求:在此设计任务中,需求:在此设计任务中,需求:在此设计任务中,需求: 耐高温材料,易于现场操作耐高温材料,易于现场操作耐高温材料,易于现场操作耐高温材料,易于现场操作现有材料现有材料现有施工条件现有施工条件目标目标目标目标提高有机硅材料耐高温性能、施工性能提高有机硅材料耐高温性能、施工性能提高有机硅材料耐高温性能、施工性能提高有机硅材料耐高温性能、施工性能 从含氢聚硅氧烷出发从含氢聚硅氧烷出发从含氢聚硅氧烷出发从含氢聚硅氧烷出发 设计新型分设计新型分设计新型分设计新型分子子子子无法满足无法满足利用含氢聚硅氧烷反应利用含氢聚硅氧烷反应利用含氢聚硅氧烷反应利用含氢聚硅氧烷反应设计思路设计思路设计思路设计思路•structure•property– –stable (water or cat.)stable (water or cat.)– –one pot (PMOS+cat.+filler…)one pot (PMOS+cat.+filler…)– –crosslink at room temperature crosslink at room temperature with moisturewith moisture– –high crosslink densityhigh crosslink density Si-bound methoxy groupsSi-bound methoxy groups 侧甲基甲氧基聚硅氧烷侧甲基甲氧基聚硅氧烷侧甲基甲氧基聚硅氧烷侧甲基甲氧基聚硅氧烷PolymethylmethoxysiloxanePolymethylmethoxysiloxane,,,,PMOSPMOSn n( () )合成了合成了合成了合成了PMOSPMOS1. 合成合成2. 固化固化3. 固化物性能固化物性能5. 耐高温基体树脂耐高温基体树脂4. 耐热增强型交联剂耐热增强型交联剂应用应用PMOS衍生物衍生物6. 侧烷氧基改性侧烷氧基改性PMOS7. 苯乙烯改性苯乙烯改性PMOS8. 二乙烯基苯改性二乙烯基苯改性PMOS发明专利:发明专利:一种侧基含烷氧基的聚硅氧烷树脂及其制备方法和用一种侧基含烷氧基的聚硅氧烷树脂及其制备方法和用途途. . 专利号专利号200610113506.9200610113506.91. PMOS的制备的制备PolymethylmethoxysiloxanePolymethylmethoxysiloxane(PMOS)(PMOS)Polysiloxane with Pendant Alkoxy Polysiloxane with Pendant Alkoxy ring-openingring-opening dehydrocouplingdehydrocouplingcyclosiloxane monomercyclosiloxane monomer hydrogen groupshydrogen groups methoxy groupsmethoxy groups通过通过通过通过PMOS的制备的制备如下反应式:如下反应式:如下反应式:如下反应式:制备工艺制备工艺制备工艺制备工艺原料精制原料精制原料精制原料精制开环聚合开环聚合开环聚合开环聚合过滤蒸馏过滤蒸馏过滤蒸馏过滤蒸馏中和中和中和中和脱氢醇解脱氢醇解脱氢醇解脱氢醇解1 1#催化剂配制#催化剂配制#催化剂配制#催化剂配制蒸馏过滤蒸馏过滤蒸馏过滤蒸馏过滤2 2#催化剂配制#催化剂配制#催化剂配制#催化剂配制溶剂溶剂溶剂溶剂PMOS的合成的合成工艺如下工艺如下工艺如下工艺如下 两步两步两步两步PMOS的制备的制备开环聚合:开环聚合:开环聚合:开环聚合:• •催化催化催化催化剂剂• •溶溶溶溶剂剂• •促促促促进剂进剂• •终终止止止止剂剂• •温度温度温度温度• •反反反反应时间应时间脱氢醇解:脱氢醇解:脱氢醇解:脱氢醇解:• •催化催化催化催化剂剂• •反反反反应应速度速度速度速度• •温度温度温度温度• •加料速度加料速度加料速度加料速度• •稳稳定性定性定性定性各步反应的影响因素各步反应的影响因素各步反应的影响因素各步反应的影响因素试制组分如下:试制组分如下:试制组分如下:试制组分如下:硅氧环体的可逆开环反应硅氧环体的可逆开环反应对于硅氧环体对于硅氧环体对于硅氧环体对于硅氧环体 始终存在始终存在始终存在始终存在对于本反应物开环阶段:对于本反应物开环阶段:对于本反应物开环阶段:对于本反应物开环阶段:表征如下:表征如下:表征如下:表征如下:PMOSPMOS1. 合成合成2. 2. 固化固化固化固化3. 固化物性能固化物性能5. 耐高温基体树脂耐高温基体树脂4. 耐热增强型交联剂耐热增强型交联剂应用应用PMOS衍生物衍生物6. 侧烷氧基改性侧烷氧基改性PMOS7. 苯乙烯改性苯乙烯改性PMOS8. 二乙烯基苯改性二乙烯基苯改性PMOS2.PMOS的固化的固化 固化反应的影响因素:固化反应的影响因素:固化反应的影响因素:固化反应的影响因素:– –催化剂催化剂催化剂催化剂– –温度温度温度温度– –气氛气氛气氛气氛– –厚度厚度厚度厚度试制如下:试制如下:试制如下:试制如下:固化反应活化能的计算固化反应活化能的计算Arrhenius equationArrhenius equation PMOSPMOS固化反应的活化能固化反应的活化能固化反应的活化能固化反应的活化能Ea = 98.54 kJ/molApparent activation energy decreaseApparent activation energy decreaselinear fitlinear fitslopeslopecalculatecalculatepointspointsArrhenius equationArrhenius equation PMOSPMOS1. 合成合成2. 固化固化3. 固化物性能固化物性能5. 耐高温基体树脂耐高温基体树脂4. 耐热增强型交联剂耐热增强型交联剂应用应用PMOS衍生物衍生物6. 侧烷氧基改性侧烷氧基改性PMOS7. 苯乙烯改性苯乙烯改性PMOS8. 二乙烯基苯改性二乙烯基苯改性PMOS3. 固化物的性能固化物的性能性能优于普通有机硅材料性能优于普通有机硅材料性能优于普通有机硅材料性能优于普通有机硅材料基本性能基本性能性能参数密度,g/cm31.2交联密度,mol/g2×10-3介电常数4.00PMOSPMOS1. 合成合成2. 固化固化3. 固化物性能固化物性能5. 耐高温基体树脂耐高温基体树脂4. 4. 耐热增强型交联剂耐热增强型交联剂耐热增强型交联剂耐热增强型交联剂附加附加应用应用PMOS衍生物衍生物6. 侧烷氧基改性侧烷氧基改性PMOS7. 苯乙烯改性苯乙烯改性PMOS8. 二乙烯基苯改性二乙烯基苯改性PMOS4. 用作耐热增强型交联剂用作耐热增强型交联剂Condensation编号体系组成PMOS含量 (wt %)S1TEOS-OEt-OEt*+PDMS-OH-OH0S2PMOS-OMe -OMe + PDMS-OH-OH15.1S3PMOS-OMe-OMe + PDMS-OH-OH26.3S4PMOS-OMe-OMe + PDMS-OH-OH34.9S5PMOS-OMe-OMe + PDMS-OH-OH41.6S6PMOS-OMe-OMe + PDMS-OH-OH47.1S7PMOS-OMe-OMe100.0制备了不同交联度制备了不同交联度制备了不同交联度制备了不同交联度PMOS-OMe + PDMS-OH交联前后交联前后IR谱图谱图Ea15% = 32.90 kJ/molEa35% = 21.96 kJ/molEa47% = 3.92 kJ/molArrhenius equationArrhenius equation Gel time increaseGel time increaseApparent activation energy decreaseApparent activation energy decreaseStudy condensation reaction:Study condensation reaction:linear fitlinear fitslopeslopecalculatecalculatepointspointsPMOS-OMe + PDMS-OH固化产物力学性能固化产物力学性能PMOS-OMe + PDMS-OH固化产物力学性能固化产物力学性能编号强度(MPa)密度(g/cm3)模量(MPa)断裂伸长率(%)S10.22±0.020.63±0.050.43±0.0151±7S20.68±0.030.80±0.020.73±0.0292±9S31.28±0.010.95±0.021.30±0.0199±4S41.73±0.020.97±0.011.95±0.0189±5S52.04±0.021.02±0.013.08±0.0166±2, crosslinking densitycrosslinking density,,,,mol/gmol/gTotle Gibbs Free EnergyTotle Gibbs Free EnergyHelmholtz Free EnergyHelmholtz Free EnergyPhantom Network ModelPhantom Network Model = = pRT() = pRTMore dense PMOS phasesMore dense PMOS phases were formedwere formed固化产物的交联密度固化产物的交联密度固化产物的交联密度固化产物的交联密度利用力学测试结果利用力学测试结果利用力学测试结果利用力学测试结果固化产物的结构模型固化产物的结构模型PMOSPMOS / / PDMS-OHPDMS-OH condensation condensationhydroxylhydroxyl groupsgroupsmethoxy groupsmethoxy groups 增大的原因增大的原因增大的原因增大的原因Materuals:Materuals:PMOSPMOShydroxyl-terminatedhydroxyl-terminatedpolydimethylsiloxanepolydimethylsiloxane+ +固化产物的结构固化产物的结构In-situIn-situ MicroscaleMicroscale GradientGradient ReinforcementReinforcement phasephasePMOS chainPMOS chainPDMS chainPDMS chainGradient phaseGradient phaseDuring condensation:During condensation:Si-OMe Si-OMe + + Si-OMeSi-OMe(excessive (excessive PMOSPMOS) )Si-OMeSi-OMe + + Si-OHSi-OH( (PMOSPMOS, , PDMS-OHPDMS-OH) )2万倍增强相特点:增强相特点:增强相特点:增强相特点:原位形成,梯度表层,微小尺寸,增强作用原位形成,梯度表层,微小尺寸,增强作用原位形成,梯度表层,微小尺寸,增强作用原位形成,梯度表层,微小尺寸,增强作用直径:直径:直径:直径:20 nm20 nm,过渡层厚:,过渡层厚:,过渡层厚:,过渡层厚:5 nm5 nmIn-situIn-situ MicroscaleMicroscale GradientGradient ReinforcementReinforcement phasephaseNew degradation stepNew degradation stepappearappearThermogravimetic curves of crosslinked siloxanesThermogravimetic curves of crosslinked siloxanes 固化产物的耐热性能固化产物的耐热性能固化产物的耐热性能固化产物的耐热性能Thermal resistenceThermal resistenceTwo-step Two-step One-stepOne-stepresidual residual massmass300300500500600600whetherwhether non-particulate reinforcment for heat resistance non-particulate reinforcment for heat resistancePerformanceNew degradation stepNew degradation stepDifferential thermal analysis curveDifferential thermal analysis curveReaction orderReaction order( (Kissinger methodKissinger method) )Energy of activationEnergy of activation( (Van Krevelan methodVan Krevelan method) )PerformanceKissinger method n =1.26Reaction order 热降解的定量研究热降解的定量研究热降解的定量研究热降解的定量研究 ====Van Krevelan method=+PerformancePerformanceActivation energyNo.T/CMT/Kaln(g)lnT151041.8617830.593-0.1446.663253035.6348030.6570.0236.688355027.0048230.7450.2556.713457016.8298430.8490.5586.73755908.9658630.9290.8646.76066106.9018830.9500.9746.783No.T/CMT/Kaln(g)lnT149554.4067680.465-0.4836.644251548.5587880.525-0.3116.669353539.9388080.613-0.0736.695455528.6688280.7280.2356.719557519.3148480.8230.5116.743659512.5548680.8920.7516.766No.T/CMT/Kaln(g)lnT149068.17630.404-0.6656.637251062.97830.470-0.4636.663353054.08030.582-0.1486.688455042.68230.7270.2446.713557033.98430.8370.5726.737659029.18630.8970.7926.76062.8 kJ/mol62.8 kJ/mol64.2 kJ/mol64.2 kJ/mol78.0 kJ/mol78.0 kJ/mol Activation energy of degradationActivation energy of degradation Linear fit for activation energyLinear fit for activation energyPMOS blocks the formation PMOS blocks the formation of cyclic oligomerof cyclic oligomer SamplePMOS content(weight, %)Shape index, sTM(℃)Reaction order, nRE(kJ/mol)S215.10.528565.30.9160.9927162.8S334.90.576545.30.9560.9959964.2S447.10.598542.80.9740.9957678.0TG, ETG, E热降解定量研究热降解定量研究热降解定量研究热降解定量研究 降解反应活化能降解反应活化能降解反应活化能降解反应活化能 XPS spectra before degradation and after degradationXPS spectra before degradation and after degradationPMOS/PDMSPMOS/PDMSPMOSPMOS降解残留物降解残留物降解残留物降解残留物XPSXPS表征表征表征表征 800 800 有氧环境有氧环境有氧环境有氧环境Elemental composition (mol%) and atomic ratioElemental composition (mol%) and atomic ratioSampleCOSiC/Si ratioSi/O ratioC/O ratioMOS/PDMS57.825.616.53.500.642.26MOS/PDMS residues25.644.629.80.860.670.57MOS46.531.222.22.090.711.49MOS residues24.945.829.30.850.640.54Elemental formulaElemental formulaSampleFormulaMOS/PDMSC3.5O1.6Si1MOS/PDMS residuesC0.9O1.5Si1(SiO2)0.75 (SiC2)0.25 C0.4MOSC2.1O1.4Si1MOS residuesC0.8O1.6Si1(SiO2)0.8 (SiC2)0.2 C0.4降解残留物降解残留物降解残留物降解残留物IRIRIRIR表征表征表征表征 验证验证验证验证 PMOS/PDMSPMOSPMOS结构阻止热降解的途径结构阻止热降解的途径结构阻止热降解的途径结构阻止热降解的途径TG / 分解活化能4.4.阻止阻止阻止阻止“ “自由碳自由碳自由碳自由碳” ”氧化氧化氧化氧化3.3.阻止阻止阻止阻止硅氧链成环硅氧链成环硅氧链成环硅氧链成环SiO2 SiC CXPS / IR高密度区域25% C1.1.固化性能固化性能固化性能固化性能2.2.固化物力学性能固化物力学性能固化物力学性能固化物力学性能目录目录PMOSPMOS1. 合成合成2. 固化固化3. 固化物性能固化物性能5. 耐高温基体树脂耐高温基体树脂4. 耐热增强型交联剂耐热增强型交联剂附加附加应用应用PMOS衍生物衍生物6. 侧烷氧基改性侧烷氧基改性PMOS7. 苯乙烯改性苯乙烯改性PMOS8. 二乙烯基苯改性二乙烯基苯改性PMOS木塑木塑- -玄武岩玄武岩 异质结构粘接异质结构粘接难点分析(异质,低表面能)难点分析(异质,低表面能)u 通过界面缩合化学处理通过界面缩合化学处理u 解决木塑材料与难粘异质基解决木塑材料与难粘异质基材的粘合难点材的粘合难点u 实现了木塑板材与无机板材实现了木塑板材与无机板材的高强度粘接的高强度粘接化学处理,按需求定制化学处理,按需求定制界面缩合处理环氧胶层增韧二、主要包装用胶粘剂介绍及应用二、主要包装用胶粘剂介绍及应用(木材、纸质、塑料等包装用胶粘剂及粘接技术)(木材、纸质、塑料等包装用胶粘剂及粘接技术)二、主要包装用胶粘剂介绍,木材、纸质、塑料等包装用胶二、主要包装用胶粘剂介绍,木材、纸质、塑料等包装用胶粘剂及粘接技术粘剂及粘接技术脲醛树脂胶粘剂脲醛树脂胶粘剂三聚氰胺甲醛树脂胶粘剂三聚氰胺甲醛树脂胶粘剂改性淀粉胶粘剂改性淀粉胶粘剂聚乙酸乙烯酯乳液胶粘剂聚乙酸乙烯酯乳液胶粘剂热熔胶粘剂热熔胶粘剂丙烯酸酯胶粘剂丙烯酸酯胶粘剂环氧树脂胶粘剂环氧树脂胶粘剂聚氨酯胶粘剂聚氨酯胶粘剂 (一)脲醛树脂胶粘剂(一)脲醛树脂胶粘剂 机理机理改性(耐水,稳定,耐老化)改性(耐水,稳定,耐老化)甲醛(危害,原因,控制方法)甲醛(危害,原因,控制方法)固化体系(原理,分类,选择)固化体系(原理,分类,选择)合成影响因素合成影响因素反应程度控制反应程度控制• 1 1 脲醛树脂研究进展脲醛树脂研究进展 • 脲醛脲醛(UF)(UF)树脂是尿素和甲醛在催化剂(碱性催树脂是尿素和甲醛在催化剂(碱性催化剂或酸性催化剂)作用下,缩聚成化剂或酸性催化剂)作用下,缩聚成初期脲醛树初期脲醛树脂脂,然后在固化剂或助剂作用下,形成不溶、不,然后在固化剂或助剂作用下,形成不溶、不熔的熔的末期树脂末期树脂。
脲醛树脂于脲醛树脂于1844年年由由B.Tollens首次合成首次合成,,1929年年德德国染料公司(国染料公司(IG公司)获得公司)获得UF树脂用于树脂用于胶接木材的专利胶接木材的专利,,其产品名叫其产品名叫Kanrit Leim,是一种能在常温固化胶接木材的,是一种能在常温固化胶接木材的脲醛树脂预聚体,引起人们的重视脲醛树脂预聚体,引起人们的重视1931年年脲醛树脂脲醛树脂首次首次在市场销售在市场销售从此以后,从此以后,UF树脂在木材加工行业中得到了树脂在木材加工行业中得到了广泛应用和迅速发展广泛应用和迅速发展• UF树脂胶树脂胶粘粘剂由于其成本低廉、原料来源丰富、固剂由于其成本低廉、原料来源丰富、固化胶层无色、操作性能好,以及良好的胶接性能等一系化胶层无色、操作性能好,以及良好的胶接性能等一系列优点,成为列优点,成为我国人造板生产的主要胶种我国人造板生产的主要胶种,,也是也是木材加木材加工业中使用量最大的合成树脂胶工业中使用量最大的合成树脂胶粘粘剂剂,占该行业胶,占该行业胶粘粘剂剂使用量的使用量的80%以上• 20世纪世纪60年代年代,人们开始研究脲醛树脂的游离甲醛,人们开始研究脲醛树脂的游离甲醛问题。
到问题到20世纪世纪70年代年代,随着分析仪器的发展,人们,随着分析仪器的发展,人们对对UF树脂的树脂的结构结构、、反应动力学反应动力学、、固化机理固化机理有了进一步有了进一步的认识•国内外对国内外对UF树脂的研究主要为以下几方面树脂的研究主要为以下几方面:: 1.1 UF树脂合成反应机理研究树脂合成反应机理研究• 经典理论认为,经典理论认为,UFUF树脂的合成分为树脂的合成分为两个阶段两个阶段第一阶段在一阶段在中性或弱碱性中性或弱碱性((pH=7pH=7~~8 8)介质中,尿素与甲)介质中,尿素与甲醛进行羟甲基化反应即加成反应,可生成一羟、二羟醛进行羟甲基化反应即加成反应,可生成一羟、二羟 、、三羟和四羟甲基脲三羟和四羟甲基脲 第二阶段在第二阶段在酸性条件酸性条件下进行缩聚反应,当分子量达下进行缩聚反应,当分子量达到一定程度时,将反应液的到一定程度时,将反应液的pHpH值调至值调至8 8~~9 9,并降温至常,并降温至常温,得到脲醛树脂的初期缩合液温,得到脲醛树脂的初期缩合液 • 公认的反应如下所示公认的反应如下所示 ((1))尿素和甲醛在中性或弱碱性介质中进行加成反应尿素和甲醛在中性或弱碱性介质中进行加成反应 (2))在在酸性条件酸性条件下,羟甲基与氨基或羟甲基及羟甲基之间下,羟甲基与氨基或羟甲基及羟甲基之间进行进行缩聚反应缩聚反应。
在特殊条件下也产生分子在特殊条件下也产生分子内缩合内缩合,, 生成环状化合物生成环状化合物Uron • 动力学研究表明,动力学研究表明,反应初期的反应速度取决于反应初期的反应速度取决于pH值值羟甲基化反应在羟甲基化反应在pH值值5~~8之间有一个最低值,在这之间有一个最低值,在这个范围之外,反应速度随个范围之外,反应速度随pH值下降而上升缩聚反应速值下降而上升缩聚反应速度从度从pH值值2~~3至中性,反应速度按照指数递减至中性,反应速度按照指数递减• 20世纪世纪70年代末年代末,由于糠醛理论的发展,人们开,由于糠醛理论的发展,人们开始研究始研究在强酸性条件下合成在强酸性条件下合成UF树脂树脂的方法20世纪世纪80年代年代,,Williams申请了强酸性条件下合成脲醛树脂的申请了强酸性条件下合成脲醛树脂的专利专利 在强酸性条件下(在强酸性条件下(pH<3.0)合成的)合成的UF树脂与树脂与弱酸性条件下合成的弱酸性条件下合成的UF树脂化学结构与性能均有所不树脂化学结构与性能均有所不同。
同 • 树脂中高分子量组分随着酸性增强而增加,而树脂中高分子量组分随着酸性增强而增加,而且可生成具有一定数量且可生成具有一定数量Uron环的树脂环的树脂•Uron环的引入环的引入,,•优点:优点:提高了提高了UF树脂的缩聚程度,树脂的初粘性较好,树脂的缩聚程度,树脂的初粘性较好,甲醛释放量低;树脂的耐水性好,胶接制品的耐水性甲醛释放量低;树脂的耐水性好,胶接制品的耐水性得到了提高得到了提高•缺点:缺点:但随着树脂分子中但随着树脂分子中Uron环数量增加,树脂的固环数量增加,树脂的固化速度减慢,胶合强度降低化速度减慢,胶合强度降低•在树脂合成中在树脂合成中Uron环含量控制在环含量控制在10%左右为宜左右为宜 1.2 UF树脂固化机理研究树脂固化机理研究•1.2.1 1.2.1 经典理论经典理论•经典理论认为,经典理论认为,UFUF树脂在未固化前,主要是由取代脲树脂在未固化前,主要是由取代脲和亚甲基链节或少量二亚甲基链节交替重复生成的多和亚甲基链节或少量二亚甲基链节交替重复生成的多分散性聚合物分散性聚合物•固化时,树脂中活性基团(固化时,树脂中活性基团(——NHNH——、、——CH2OHCH2OH)之间或)之间或与甲醛之间反应形成不溶不熔的三维网状结构,与甲醛之间反应形成不溶不熔的三维网状结构,树脂树脂的固化过程是连续的,且胶接强度随着固化时间的延的固化过程是连续的,且胶接强度随着固化时间的延长而增加。
长而增加 • 但是,无论是脲醛树脂的性质,还是脲醛树脂在生但是,无论是脲醛树脂的性质,还是脲醛树脂在生产过程中所出现的问题,有许多经典理论无法解释之处产过程中所出现的问题,有许多经典理论无法解释之处. Chow.S和和Hancock W.V.(1969 )及及KollmannF.P.(1975)用用TBA方法研究了方法研究了UF树脂的固化过程,发现其树脂的固化过程,发现其固化过程固化过程是不连续的是不连续的,胶接强度先增加后减小,最后又增加胶接强度先增加后减小,最后又增加 1.2.2 胶体理论胶体理论• 19831983年,美国学者年,美国学者 PrattPratt等人等人从从UFUF树脂的几个事实树脂的几个事实::•((1 1)在固化过程中,)在固化过程中,UFUF树脂粘度变化是不连续的;树脂粘度变化是不连续的;•((2 2)为使)为使UFUF树脂固化或凝胶,其浓度必须超过某一最树脂固化或凝胶,其浓度必须超过某一最低限;低限;•((3 3)已固化)已固化UFUF树脂断裂面有颗粒结构存在树脂断裂面有颗粒结构存在•提出了提出了UFUF树脂固化的胶体理论树脂固化的胶体理论。
• 继继Pratt之后,之后,Dunker等人等人应用蛋白质化学方面的应用蛋白质化学方面的知知识和处理方法,从理论上解释了识和处理方法,从理论上解释了UF树脂具备胶粒成核的树脂具备胶粒成核的条件和可能性条件和可能性Motter利用利用TEM和和SEM对对UF树脂中沉降树脂中沉降相发展过程做了描述,并应用相发展过程做了描述,并应用GPC技术、熔点测定方法、技术、熔点测定方法、X—衍射技术从实验上衍射技术从实验上证实了低摩尔比树脂的固化是聚结证实了低摩尔比树脂的固化是聚结和沉降过程,和沉降过程,揭示了揭示了UF树脂的胶体本质,进一步丰富和树脂的胶体本质,进一步丰富和证实了胶体理论证实了胶体理论 1.3 脲醛树脂的改性研究脲醛树脂的改性研究• UFUF树脂胶粘剂与其它胶种相比,存在着树脂胶粘剂与其它胶种相比,存在着耐水性差、耐水性差、固化后胶层脆性大、耐老化性能差、游离甲醛含量高固化后胶层脆性大、耐老化性能差、游离甲醛含量高等等缺点,这些缺点不但限制了它的使用范围,而且影响了缺点,这些缺点不但限制了它的使用范围,而且影响了产品质量因此,为了扩大产品质量因此,为了扩大UFUF树脂的应用范围,根据不树脂的应用范围,根据不同的使用要求,采用对同的使用要求,采用对UFUF树脂胶粘剂进行改性的方法来树脂胶粘剂进行改性的方法来提高其综合性能。
提高其综合性能 1.3.1 改善改善UF树脂的耐水性树脂的耐水性• UF树脂的耐水性主要是指其制品经树脂的耐水性主要是指其制品经水分或湿气水分或湿气作用作用后能保持其胶接性能的能力,它比蛋白质后能保持其胶接性能的能力,它比蛋白质胶粘剂胶粘剂的耐水的耐水性强,比酚醛树脂性强,比酚醛树脂胶粘剂胶粘剂和三聚氰胺树脂和三聚氰胺树脂胶粘剂胶粘剂弱,特弱,特别是耐沸水能力更弱,别是耐沸水能力更弱,其制品在反复干湿条件尤其是高其制品在反复干湿条件尤其是高温高湿条件下,胶粘性能迅速下降,温高湿条件下,胶粘性能迅速下降,使用寿命显著缩短,使用寿命显著缩短,限制了制品的使用范围限制了制品的使用范围• UF树脂胶树脂胶粘粘剂剂耐水性差的原因耐水性差的原因,主要在于固化后的,主要在于固化后的树脂中存在着树脂中存在着亲水性基团,亲水性基团,羟基、氨基、亚氨基、醚键羟基、氨基、亚氨基、醚键等此外,酸性固化剂的使用使胶层固化后显酸性,酸等此外,酸性固化剂的使用使胶层固化后显酸性,酸性易使胶中的次甲基键水解因为性易使胶中的次甲基键水解因为NH4Cl作固化剂时,作固化剂时,它与甲醛反应生成盐酸它与甲醛反应生成盐酸。
6CH2O + 4 NH4Cl (CH2)6N4 + 4HCl + 6H2O• 改进改进UF树脂耐水性的方法主要是通过树脂耐水性的方法主要是通过共混、共聚共混、共聚或一些其他的或一些其他的填填料料来实现的通过来实现的通过共混共混的方法对的方法对UF树脂树脂进行改性的有:聚乙烯醇缩甲醛、聚醋酸乙烯乳液和异进行改性的有:聚乙烯醇缩甲醛、聚醋酸乙烯乳液和异氰酸酯、丙烯酸酯乳液等;氰酸酯、丙烯酸酯乳液等;共聚共聚的方法进行改性的主要的方法进行改性的主要有:苯酚、单宁、三聚氰胺酸性盐、间苯二酚、苯胺及有:苯酚、单宁、三聚氰胺酸性盐、间苯二酚、苯胺及糠醛等采用糠醛等采用两次改性两次改性即同时采用共聚和共混的方法,即同时采用共聚和共混的方法,效果更好效果更好 • 在在UF树脂分子中引入树脂分子中引入三聚氰胺三聚氰胺,由于形成了三,由于形成了三维维网状结构,网状结构,可以封闭许多吸水性基团可以封闭许多吸水性基团同时,三聚氰胺同时,三聚氰胺显碱性可以显碱性可以中和胶层中的酸中和胶层中的酸,在一定程度上防止和降低,在一定程度上防止和降低了树脂的水解和水解速度,从而提高了产品的耐水性。
了树脂的水解和水解速度,从而提高了产品的耐水性 1.3.2 改善改善树脂稳定性树脂稳定性• 经研究发现,经研究发现,UF树脂的稳定性与树脂的稳定性与合成工艺、缩聚合成工艺、缩聚物物的分子结构及的分子结构及pH值值有关树脂聚合度越大,树脂水溶性有关树脂聚合度越大,树脂水溶性越差,贮存期缩短;缩聚物中所含氨基、亚氨基越多,越差,贮存期缩短;缩聚物中所含氨基、亚氨基越多,越易发生交联,树脂的稳定性越差;高温缩聚树脂贮存越易发生交联,树脂的稳定性越差;高温缩聚树脂贮存期比低温缩聚要长期比低温缩聚要长 • UF树脂在贮存过程中,体系的树脂在贮存过程中,体系的pH值值会逐渐降低从会逐渐降低从而导致早期固化因此,经常调节树脂而导致早期固化因此,经常调节树脂pH值保持在值保持在8.0~~9.0,可延长贮存期此外,树脂,可延长贮存期此外,树脂固含量固含量越高,越高,粘粘度度越越大,贮存稳定性越差;在一定范围内,尿素与甲醛的大,贮存稳定性越差;在一定范围内,尿素与甲醛的摩摩尔比尔比愈高,树脂愈高,树脂稳定性稳定性越好如果向树脂中加入越好如果向树脂中加入5%的甲的甲醇、变性淀粉及分散剂、硼酸盐、镁盐组成的复合添加醇、变性淀粉及分散剂、硼酸盐、镁盐组成的复合添加剂等可以提高剂等可以提高UF树脂的稳定性。
树脂的稳定性 1.3.3 改善改善耐老化性能耐老化性能• UF树脂的老化系指固化后的胶层逐渐老化龟裂,树脂的老化系指固化后的胶层逐渐老化龟裂,开胶脱落的现象可以向树脂中开胶脱落的现象可以向树脂中加入一定量的热塑性树加入一定量的热塑性树脂脂如聚乙烯醇、聚乙烯醇缩甲醛、聚醋酸乙烯乳液、乙如聚乙烯醇、聚乙烯醇缩甲醛、聚醋酸乙烯乳液、乙烯烯-醋酸乙烯共聚乳液等,来改善醋酸乙烯共聚乳液等,来改善UF树脂胶层的脆性树脂胶层的脆性 • 树脂树脂合成合成过程中,加入乙醇、丁醇及糠醇,将羟甲过程中,加入乙醇、丁醇及糠醇,将羟甲基醚化,或者将苯酚、三聚氰胺与尿素共缩聚,均可提基醚化,或者将苯酚、三聚氰胺与尿素共缩聚,均可提高其抗老化能力高其抗老化能力 • 在在调胶调胶时,向时,向UF树脂中加入适当比例的树脂中加入适当比例的填料填料如面如面粉、木粉、豆粉、膨润土等,可以粉、木粉、豆粉、膨润土等,可以削弱削弱由于胶层体积收由于胶层体积收缩而引起的缩而引起的应力集中应力集中,从而导致的开胶脱落的现象从而导致的开胶脱落的现象 1.3.4 其他方面改性其他方面改性• 因为因为UF树脂是一种树脂是一种低值产品低值产品,因此,生产和使用过,因此,生产和使用过程中需要尽量程中需要尽量降低降低其生产成本,以确保其市场竞争力。
其生产成本,以确保其市场竞争力 为了为了降低成本降低成本,可向,可向UF树脂中添加淀粉、变性淀树脂中添加淀粉、变性淀粉、纸浆废液、木粉、胡桃壳粉、矿石粉、改性后钙基粉、纸浆废液、木粉、胡桃壳粉、矿石粉、改性后钙基磺酸盐木素等磺酸盐木素等• 用富含木质素的用富含木质素的造纸废液造纸废液改性改性UF树脂当木质素增树脂当木质素增加加量为量为10%~~30%时,产品的干、湿态胶合强度都很高,时,产品的干、湿态胶合强度都很高,特别是湿态胶合强度更具优势这是因为木素是一种酚特别是湿态胶合强度更具优势这是因为木素是一种酚类衍生物,具有较好的耐水性类衍生物,具有较好的耐水性 木素木素—UF树脂胶树脂胶粘粘剂的研制成功不仅避免了造纸剂的研制成功不仅避免了造纸废废液中富含木素这一资源浪费,而且有效抑制了造纸废液液中富含木素这一资源浪费,而且有效抑制了造纸废液任意排放对环境所造成的污染任意排放对环境所造成的污染 2 游离甲醛的危害与控制游离甲醛的危害与控制• 2.1 甲醛的危害甲醛的危害 • 甲醛是一种反应活性很强的醛类化合物,它能与人体甲醛是一种反应活性很强的醛类化合物,它能与人体的蛋白质反应生成氮亚甲基化合物,使蛋白质发生变性;的蛋白质反应生成氮亚甲基化合物,使蛋白质发生变性;引起眼睛、鼻子等部位的粘膜发炎而产生痛感。
引起眼睛、鼻子等部位的粘膜发炎而产生痛感 • 五十年代人们就已经发现空气中只含有五十年代人们就已经发现空气中只含有0.1 mg/ m3甲醛就可以闻到它的气味;甲醛就可以闻到它的气味;当浓度达到当浓度达到2.4~~3.6 mg/ m3时,时,人的眼、鼻、喉都将受到刺激据调查,受甲醛刺人的眼、鼻、喉都将受到刺激据调查,受甲醛刺激,根据程度不同,人的机体可能发生的疾病有:咽喉激,根据程度不同,人的机体可能发生的疾病有:咽喉炎、结膜炎、胃炎及胃痛、不眠症,以及视力减退等各炎、结膜炎、胃炎及胃痛、不眠症,以及视力减退等各种疾病 人体对空气中不同甲醛浓度的反应人体对空气中不同甲醛浓度的反应 空气中甲醛含量空气中甲醛含量 ((mg/m3)) 人的反应人的反应0.07~0.11 能感觉到甲醛的存在能感觉到甲醛的存在 0.15~0.3 能明显感觉到甲醛存在能明显感觉到甲醛存在 0.30~0.90 有刺激性但还可以忍受有刺激性但还可以忍受 0.90~6 刺激性很强,难以忍受;刺激性很强,难以忍受;1.7 mg/ m3眼睛的感光性受到影响眼睛的感光性受到影响 20~40 皮肤、呼吸道及视网膜出现明显症状皮肤、呼吸道及视网膜出现明显症状 • 在在2004年年6月份月份IARC发表的报告称高浓度的甲醛能发表的报告称高浓度的甲醛能导致耳、鼻和喉癌,同时还提到也可能导致白血病。
导致耳、鼻和喉癌,同时还提到也可能导致白血病• IARC将将化学药品分为四个危险等级化学药品分为四个危险等级,过去甲醛被列,过去甲醛被列在第二等级内,但是现在已确认甲醛可致癌,所以将在第二等级内,但是现在已确认甲醛可致癌,所以将甲甲醛提升到最高危险等级醛提升到最高危险等级• 最近的研究表明甲醛会增长红细胞的溶血作用,抑最近的研究表明甲醛会增长红细胞的溶血作用,抑制乙酰胆碱酯酶活力和引起可滴淀巯基含量降低同时制乙酰胆碱酯酶活力和引起可滴淀巯基含量降低同时使磷酸甘油醛脱氢酶、乳酸脱氢酶活力提高和促进细胞使磷酸甘油醛脱氢酶、乳酸脱氢酶活力提高和促进细胞内内Ca2+泄漏由此可见,它泄漏由此可见,它对人体有害对人体有害是毫无疑问的是毫无疑问的 随着世界环保意识的增强,人们对散发到空气中对随着世界环保意识的增强,人们对散发到空气中对人体有害的有机挥发物含量(人体有害的有机挥发物含量(VOC))特别是甲醛含量的特别是甲醛含量的要求越来越严格要求越来越严格 • 我国也于我国也于2002年年1月月颁布颁布了了“室内装饰装修材料人造室内装饰装修材料人造板及其制品中甲醛释放限量板及其制品中甲醛释放限量”强制标准强制标准GB18580—2001,,限制人造板生产企业必须使用低甲醛释放量的限制人造板生产企业必须使用低甲醛释放量的UF树脂胶树脂胶粘粘剂。
剂 2.2 胶接制品释放甲醛的原因胶接制品释放甲醛的原因 • 胶接制品释放甲醛的原因主要有以下几个方面:胶接制品释放甲醛的原因主要有以下几个方面:• ① ① 树脂合成过程中未参加反应的树脂合成过程中未参加反应的游离甲醛游离甲醛;;• ② ② 树脂树脂固化过程固化过程中,释放出甲醛;中,释放出甲醛; • ③ ③ 制制品品在在使使用用过过程程,,受受到到温温度度、、湿湿度度、、酸酸碱碱、、光光照照等等环境因素影响,发生环境因素影响,发生降解而释放降解而释放甲醛;甲醛;• ④ ④ 在在高高温温、、高高湿湿度度的的环环境境下下,,木木材材中中的的半半纤纤维维素素分分解解、、木素中一些甲氧基键断裂,也会释放出甲醛木素中一些甲氧基键断裂,也会释放出甲醛• 树脂在树脂在固化过程固化过程中释放甲醛的主要原因是树脂中存中释放甲醛的主要原因是树脂中存在在羟甲基羟甲基和和二亚甲基醚键二亚甲基醚键,该化学键的稳定性差,受,该化学键的稳定性差,受外界影响时容易断裂分解外界影响时容易断裂分解释放出甲醛释放出甲醛,在,在酸性环境酸性环境和和水分水分存在的条件下,分解反应进一步加速加入固化存在的条件下,分解反应进一步加速。
加入固化剂后,树脂酸性增大,释放出甲醛反应过程如下:剂后,树脂酸性增大,释放出甲醛反应过程如下:• 只要树脂中存在羟甲基和二亚甲基醚键,固化时就会产生游只要树脂中存在羟甲基和二亚甲基醚键,固化时就会产生游离甲醛 2.3 游离甲醛的控制游离甲醛的控制 •目目前前国国内内外外在在制制造造低低毒毒脲脲醛醛树树脂脂胶胶粘粘剂剂及及其其人人造造板板制制品品、、清清除除室室内内甲甲醛醛造造成成的的空空气气污污染染等等方方面面进进行行了了较较多多的的研研究究开开发发近近十十几几年年来来,,在在合合成成工工艺艺、、甲甲醛醛捕捕捉捉剂剂以以及及改改进进人人造造板板热热压压工工艺艺等等方方面面进进行行了了大大量量研研究究,,取取得了一系列成果得了一系列成果• 现在人们已找到多种降低脲醛树脂游离甲醛含量的现在人们已找到多种降低脲醛树脂游离甲醛含量的方法,其中方法,其中最有效的是降低甲醛与尿素摩尔比最有效的是降低甲醛与尿素摩尔比,但此法,但此法有个限度,实践证明,摩尔比太低,会引起其他负效应,有个限度,实践证明,摩尔比太低,会引起其他负效应,如树脂的水溶性下降,贮存稳定性降低,固化时间延长,如树脂的水溶性下降,贮存稳定性降低,固化时间延长,胶合强度下降等。
胶合强度下降等降低甲醛与尿素摩尔比的关键是选择一降低甲醛与尿素摩尔比的关键是选择一个合适的比值,使它既能保证胶个合适的比值,使它既能保证胶粘粘剂有优良的性能,又使剂有优良的性能,又使甲醛释放量能达标甲醛释放量能达标 • 为了减少低摩尔比产生的不良影响,可为了减少低摩尔比产生的不良影响,可分次加入分次加入尿尿素,以突出各批尿素的不同作用,但建议尿素加入次数素,以突出各批尿素的不同作用,但建议尿素加入次数最好不要超过最好不要超过4次• 另外另外真空脱水抽提真空脱水抽提游离甲醛也是一个常用的办法,游离甲醛也是一个常用的办法,但但此法存在一些问题,会排出含醛废水,生成周期长,设此法存在一些问题,会排出含醛废水,生成周期长,设备费用高备费用高 • 从热压工艺方面说,从热压工艺方面说,提高热压温度、延长热压时提高热压温度、延长热压时间、降低板坯含水率间、降低板坯含水率等都是降低游甲醛释放量的有效等都是降低游甲醛释放量的有效方法但总的来说,降低游离甲醛主要应从以下几个方法但总的来说,降低游离甲醛主要应从以下几个方面进行考虑方面进行考虑((1))树脂的合成工艺:树脂的合成工艺:采取的方法有采取的方法有• ①①降低降低F/U的摩尔比;的摩尔比;• ②②改进合成工艺:分次加入尿素、控制缩聚阶段改进合成工艺:分次加入尿素、控制缩聚阶段pH值、采用中、低温合成工艺和脱水工艺。
值、采用中、低温合成工艺和脱水工艺• 实验表明,尿素与甲醛生成羟甲基脲的反应是实验表明,尿素与甲醛生成羟甲基脲的反应是放放热反应热反应,羟甲基化越完全树脂中游离甲醛含量越少羟甲基化越完全树脂中游离甲醛含量越少• 降低温度可使反应向着放热方向进行,有利于羟降低温度可使反应向着放热方向进行,有利于羟甲基化反应,也就有利于降低树脂中游离甲醛含量甲基化反应,也就有利于降低树脂中游离甲醛含量• 采用采用强酸条件强酸条件下降低反应下降低反应活化能活化能的方法来提高反的方法来提高反应体系活化分子百分数,可以使应体系活化分子百分数,可以使中、低温中、低温合成工艺顺合成工艺顺利实施 ((2)使用甲醛捕捉剂)使用甲醛捕捉剂::• 甲醛捕捉剂或甲醛结合剂的甲醛捕捉剂或甲醛结合剂的主要特点主要特点是在一定条件是在一定条件下能下能与甲醛产生化学反应与甲醛产生化学反应生产另一种稳定的新物质或者生产另一种稳定的新物质或者吸收甲醛理论上讲,凡是能与甲醛反应的物质都是捕吸收甲醛理论上讲,凡是能与甲醛反应的物质都是捕捉剂 常用的有尿素、亚硫酸盐、三聚氰胺、聚乙烯常用的有尿素、亚硫酸盐、三聚氰胺、聚乙烯醇、氨水、铵盐、酰胺、树皮粉(含单宁)、苯酚、间醇、氨水、铵盐、酰胺、树皮粉(含单宁)、苯酚、间苯二酚、硫尿等。
苯二酚、硫尿等最常用的是尿素、三聚氰胺和树皮粉最常用的是尿素、三聚氰胺和树皮粉 ((3))合理选用固化剂合理选用固化剂::• 实际应用中通常加入实际应用中通常加入酸性酸性物质或能物质或能释放酸根离子释放酸根离子的一类强酸弱碱盐,将介质环境降低到酸性,提高固的一类强酸弱碱盐,将介质环境降低到酸性,提高固化速度但是,化速度但是,酸性环境能加速树脂的降解反应,同酸性环境能加速树脂的降解反应,同时也能加速甲醚键、羟甲基的分解反应,即时也能加速甲醚键、羟甲基的分解反应,即该该固化剂固化剂加入会增加固化时的甲醛释放量加入会增加固化时的甲醛释放量由于树脂固化后固由于树脂固化后固化剂仍残留在胶层中,不能被释放或中和,导致分解化剂仍残留在胶层中,不能被释放或中和,导致分解释放甲醛的可能性始终存在释放甲醛的可能性始终存在 ((4))对人造板后处理:对人造板后处理:• 将能与甲醛反应的溶液将能与甲醛反应的溶液喷涂喷涂人造板表面,然后经干人造板表面,然后经干燥处理;还可以在板面上喷施尿素液;将能与甲醛反应燥处理;还可以在板面上喷施尿素液;将能与甲醛反应的气体的气体薰制薰制人造板,用氨气熏人造板制品可以降低游离人造板,用氨气熏人造板制品可以降低游离甲醛释放量是为大家认可并在一些工厂应用的方法;甲醛释放量是为大家认可并在一些工厂应用的方法; 热处理热处理也可以有效地降低板材的甲醛释放量;用某也可以有效地降低板材的甲醛释放量;用某些些封闭封闭性涂料涂刷人造板表面;人造板覆以贴面,侧面进性涂料涂刷人造板表面;人造板覆以贴面,侧面进行封边处理。
此外,用尿素和亚硫酸钠的混合液处理人行封边处理此外,用尿素和亚硫酸钠的混合液处理人造板也能收到很好的效果造板也能收到很好的效果 ((5))利用利用甲醛具有还原性甲醛具有还原性的特点,在树脂中加入强的特点,在树脂中加入强氧化剂如过氧化氢、过硫酸盐将甲醛氧化氧化剂如过氧化氢、过硫酸盐将甲醛氧化 加入增量比例为加入增量比例为5%~~10%的的氧化淀粉氧化淀粉作改性剂,作改性剂,可将可将UF树脂的游离甲醛含量由树脂的游离甲醛含量由3%~~7%降至降至0.2%~~0.5%;;添加某些添加某些纤维填充剂纤维填充剂(树皮粉、木粉)、蛋白(树皮粉、木粉)、蛋白质填充剂等,既能降低成本又能使制品甲醛释放量下质填充剂等,既能降低成本又能使制品甲醛释放量下降 3 脲醛树脂固化体系脲醛树脂固化体系• 脲醛树脂在加热加压的条件下,虽然自身也能固化,脲醛树脂在加热加压的条件下,虽然自身也能固化,但时间长,固化后的产物,由于交联度低,固化不完但时间长,固化后的产物,由于交联度低,固化不完全,胶接质量差因此全,胶接质量差因此在实际使用时需要加入固化剂在实际使用时需要加入固化剂(有时也有例外,如木材酸性较强时,可以不加)使(有时也有例外,如木材酸性较强时,可以不加)使脲醛树脂迅速固化,保证胶接质量。
脲醛树脂迅速固化,保证胶接质量3.1 脲醛树脂固化原理脲醛树脂固化原理• 脲醛树脂的固化是线型可溶性树脂转化成体型结脲醛树脂的固化是线型可溶性树脂转化成体型结构树脂的过程,对胶接过程中的质量起很重要的作用构树脂的过程,对胶接过程中的质量起很重要的作用固化剂在固化过程中通常会释放酸,所以胶层在固化后固化剂在固化过程中通常会释放酸,所以胶层在固化后始终显酸性始终显酸性• 4NH4Cl + 6CH2O (CH2)6N4 + 4HCl + 6H2O• NH4Cl + H2O NH3 • H2O + HCl• 脲醛树脂的固化速度一般随树脂中脲醛树脂的固化速度一般随树脂中pH值的降低而值的降低而加快,提高固化温度也可加速脲醛树脂的固化加快,提高固化温度也可加速脲醛树脂的固化• 从理论上讲,从理论上讲,固化胶层的氢离子浓度越大,脲醛树固化胶层的氢离子浓度越大,脲醛树脂的分子量增长也越迅速脂的分子量增长也越迅速即缩聚脱水反应的速度与胶即缩聚脱水反应的速度与胶层中氢离子的浓度密切相关层中氢离子的浓度密切相关 因此,因此,适当的选用固化体系和固化剂的用量,使凝聚在适当的选用固化体系和固化剂的用量,使凝聚在胶层的酸浓度得到控制胶层的酸浓度得到控制是固化剂使用的关键。
是固化剂使用的关键 3.2 固化体系的种类固化体系的种类• 有很多酸性物质都可以用作脲醛树脂固化剂有很多酸性物质都可以用作脲醛树脂固化剂如磷酸、硼酸、酸式硫酸盐、磷酸铵或其他强酸铵盐、如磷酸、硼酸、酸式硫酸盐、磷酸铵或其他强酸铵盐、邻苯二甲酸酐、邻苯二甲酸、草酸或草酸铵等邻苯二甲酸酐、邻苯二甲酸、草酸或草酸铵等 • 氯化铵氯化铵是最常用的固化剂,适合于脲醛树脂的是最常用的固化剂,适合于脲醛树脂的热固化和冷固化;热固化和冷固化;草酸、磷酸草酸、磷酸等适合于脲醛树脂的等适合于脲醛树脂的冷固化;冷固化;铁矾、过硫酸铵铁矾、过硫酸铵等适合于脲醛树脂的快速等适合于脲醛树脂的快速固化 可作为脲醛树脂固化剂的种类很多,一般可分可作为脲醛树脂固化剂的种类很多,一般可分为如下几类为如下几类•((1))单组分固化剂:单组分固化剂:• 如如氯化铵、硫酸铵氯化铵、硫酸铵目前在调胶中应用最广泛的目前在调胶中应用最广泛的固化剂就是氯化铵或硫酸铵,因为它们具有价格低廉、固化剂就是氯化铵或硫酸铵,因为它们具有价格低廉、水溶性好、无毒无味,使用方便等特点,水溶性好、无毒无味,使用方便等特点, •((2))多组分固化剂:多组分固化剂:• 如氯化铵与尿素、氯化铵与氨水、或氯化铵与六如氯化铵与尿素、氯化铵与氨水、或氯化铵与六甲基四胺、尿素三组分混合物等。
采用多组分固化剂甲基四胺、尿素三组分混合物等采用多组分固化剂有两个目的,一是为了有两个目的,一是为了延长树脂的适用期延长树脂的适用期,特别是在,特别是在夏季,由于室温较高,单独使用氯化铵(或硫酸铵)夏季,由于室温较高,单独使用氯化铵(或硫酸铵)时,其树脂的适用期往往不能满足作用要求,所以使时,其树脂的适用期往往不能满足作用要求,所以使用多组分固化剂用多组分固化剂• 另一目的是在另一目的是在冬季冬季,采用常温固化方式时,,采用常温固化方式时,为为加速树脂固化加速树脂固化,常使用氯化铵与浓盐酸合用,,常使用氯化铵与浓盐酸合用,可使固化时间大大缩短可使固化时间大大缩短•((3)潜伏性固化剂:)潜伏性固化剂:• 就是在常态下呈化学惰性,在就是在常态下呈化学惰性,在某种特定某种特定环境下环境下起作用的固化剂如酒石酸、草酸、柠檬酸、有机起作用的固化剂如酒石酸、草酸、柠檬酸、有机酸盐等 •((1))根据胶接制品的不同工艺要求选择根据胶接制品的不同工艺要求选择• 一般人造板生产,要求加入固化剂后胶液的一般人造板生产,要求加入固化剂后胶液的活性期要长,通常在活性期要长,通常在3~~4h,,在胶合过程中要快在胶合过程中要快速固化,同时不降低人造板质量。
速固化,同时不降低人造板质量3.3 固化体系的选择固化体系的选择 •((2))根据不同的用途要求和气候条件进行适当的选择根据不同的用途要求和气候条件进行适当的选择 脲醛树脂胶粘剂的脲醛树脂胶粘剂的固化速度固化速度受受温度温度影响很大,特别影响很大,特别是是冬季冬季气温低时,固化时间会显著的延长,造成胶合气温低时,固化时间会显著的延长,造成胶合效果不良在效果不良在夏季夏季因气温高,树脂固化过快,会影响因气温高,树脂固化过快,会影响涂胶工艺操作涂胶工艺操作因此固化剂的加入量,夏季可少些,因此固化剂的加入量,夏季可少些,冬季适量增多冬季适量增多•((3))选选择择的的固固化化剂剂,,在在胶胶液液固固化化后后其其胶胶层层的的pH值值不不宜宜过过低低或或过过高高,,一一般般胶胶层层的的pH值值在在4~~5之之间间,,其其胶胶合合性性能能最最理理想想pH值值过过低低,,胶胶层层易易于于老老化化,,pH值值过过高高,,影响固化速度,而造成固化不完全影响固化速度,而造成固化不完全•((4))为为延长延长脲醛树脂的使用寿命,脲醛树脂的使用寿命,可以在胶粘剂可以在胶粘剂或固化剂中加入一些或固化剂中加入一些固化抑制剂固化抑制剂,如甲醇、氨水、,如甲醇、氨水、六亚甲基四胺、尿素等。
六亚甲基四胺、尿素等氨水氨水价格便宜而有效,但价格便宜而有效,但使用起来不方便;使用起来不方便;六亚甲基四胺六亚甲基四胺是固体,易溶于水,是固体,易溶于水,使用方便使用方便• 4 影响脲醛树脂合成反应的因素影响脲醛树脂合成反应的因素 •(1) 尿素与甲醛的摩尔比尿素与甲醛的摩尔比 •耐水性耐水性•游离羟甲基含量游离羟甲基含量•游离甲醛含量游离甲醛含量•((2))反应介质反应介质pH值值 •加成反应阶段:加成反应阶段: •pH值在值在7~~9时,在中性至弱碱性介质中,尿素与时,在中性至弱碱性介质中,尿素与甲醛生成稳定的羟甲基脲甲醛生成稳定的羟甲基脲 •缩聚反应阶段:缩聚反应阶段:一般一般pH值在值在4~~6之间之间 •((3))反应温度反应温度 反应速度反应速度•避免反应温度过高避免反应温度过高 与与过低过低•((4))反应时间反应时间 •反应时间关系到树脂的缩聚程度,因而关系到树脂反应时间关系到树脂的缩聚程度,因而关系到树脂的性能以及产品的质量的性能以及产品的质量• • 反应反应温度、温度、时间时间还需要考虑与其它条件的共同作还需要考虑与其它条件的共同作用效果,如用效果,如摩尔比摩尔比、、pH值值和反应温度,不能将某一和反应温度,不能将某一个因素看成是孤立的,一成不变的,个因素看成是孤立的,一成不变的,要考虑各因素要考虑各因素相互之间的关系,才能获得理想的树脂相互之间的关系,才能获得理想的树脂。
5 树脂反应程度的控制树脂反应程度的控制 • 脲醛树脂的理化性能、使用性能以及胶接性能等,脲醛树脂的理化性能、使用性能以及胶接性能等,是由树脂化学构造和分子量大小及其分布所决定因此是由树脂化学构造和分子量大小及其分布所决定因此在树脂合成过程中,必须正确地控制缩聚产物分子量的在树脂合成过程中,必须正确地控制缩聚产物分子量的大小大小 •(1) 根据树脂溶液与水相溶性来确定反应终点根据树脂溶液与水相溶性来确定反应终点 •①① 水稀释度:是指在室温下,对水稀释度:是指在室温下,对单位体积单位体积树脂液,树脂液,使其使其开始沉淀开始沉淀所加的所加的水量水量,这个数值也称为沉淀点,,这个数值也称为沉淀点,国内称为水数国内称为水数 • ②② 憎水温度:简便方法可以将憎水温度:简便方法可以将1或或2滴树脂液滴入滴树脂液滴入维持在一定温度而半盛水的试管或烧杯内,发现白色维持在一定温度而半盛水的试管或烧杯内,发现白色云雾状不溶物时的温度就是憎水温度云雾状不溶物时的温度就是憎水温度 •③ ③ 浊点:当反应混合物冷却时,由于水分的析出,浊点:当反应混合物冷却时,由于水分的析出,而最初发现混浊时的温度称为浊点。
而最初发现混浊时的温度称为浊点 •((2))以粘度确定反应终点以粘度确定反应终点 •由于粘度随由于粘度随温度温度变化,所以测定变化,所以测定粘度粘度时一定要时一定要注意注意控制温度控制温度• 胶合板用胶合板用UF胶要求胶要求粘粘度大度大,涂胶后凝胶速度快,,涂胶后凝胶速度快,以保证板坯预压性能要求;以保证板坯预压性能要求;刨花板刨花板用用UF胶要求胶要求粘粘度适度适中,易于施胶,且热压时固化速度快;中,易于施胶,且热压时固化速度快;中密度纤维板中密度纤维板用用UF胶要求胶要求粘粘度低度低,易于雾化,并具有防止纤维干燥,易于雾化,并具有防止纤维干燥过程中预固化的产生,同时热压时固化速度要快过程中预固化的产生,同时热压时固化速度要快 二、主要包装用胶粘剂介绍,木材、纸质、塑料等包装用胶二、主要包装用胶粘剂介绍,木材、纸质、塑料等包装用胶粘剂及粘接技术粘剂及粘接技术脲醛树脂胶粘剂脲醛树脂胶粘剂三聚氰胺甲醛树脂胶粘剂三聚氰胺甲醛树脂胶粘剂改性淀粉胶粘剂改性淀粉胶粘剂聚乙酸乙烯酯乳液胶粘剂聚乙酸乙烯酯乳液胶粘剂热熔胶粘剂热熔胶粘剂丙烯酸酯胶粘剂丙烯酸酯胶粘剂环氧树脂胶粘剂环氧树脂胶粘剂聚氨酯胶粘剂聚氨酯胶粘剂•(二)三聚氰胺甲醛树脂胶粘剂(二)三聚氰胺甲醛树脂胶粘剂–合成合成–影响因素影响因素• 三聚氰胺树脂是三聚氰胺树脂是三聚氰胺甲醛树脂三聚氰胺甲醛树脂的简称。
它的简称它是由三聚氰胺与甲醛在催化剂作用下经缩聚合成的是由三聚氰胺与甲醛在催化剂作用下经缩聚合成的 三聚氰胺树脂具有很高的胶接强度,较高的耐三聚氰胺树脂具有很高的胶接强度,较高的耐沸沸水能力,热稳定性高水能力,热稳定性高尤其是三聚氰胺树脂胶膜具有尤其是三聚氰胺树脂胶膜具有在高温下保持颜色和光泽的能力在高温下保持颜色和光泽的能力 但由于其硬度和脆性高,易产生裂纹但由于其硬度和脆性高,易产生裂纹 1 三聚氰胺树脂合成原理三聚氰胺树脂合成原理•((1))三聚氰胺与甲醛的加成反应三聚氰胺与甲醛的加成反应•在中性或弱碱性介质中,三聚氰胺与甲醛进行加成在中性或弱碱性介质中,三聚氰胺与甲醛进行加成反应,形成羟甲基三聚氰胺反应,形成羟甲基三聚氰胺 + 6HCHO•((2)) 缩聚反应缩聚反应• 羟甲基三聚氰胺的树脂化历程与脲醛树脂相同,羟甲基三聚氰胺的树脂化历程与脲醛树脂相同,同样是同样是分子间失水或脱出甲醛分子间失水或脱出甲醛形成次甲基键或醚键形成次甲基键或醚键连接的过程连接的过程+ • 与与脲醛树脂脲醛树脂缩聚反应缩聚反应不同不同的是三聚氰胺树脂缩聚的是三聚氰胺树脂缩聚及固化反应不仅在及固化反应不仅在酸性酸性条件下可以进行,而且在条件下可以进行,而且在中性中性甚至甚至弱碱性弱碱性条件下也能进行。
条件下也能进行• 三聚氰胺三聚氰胺具有较多的官能度,这就决定它能产生具有较多的官能度,这就决定它能产生较多交联,同时三聚氰胺本身又是较多交联,同时三聚氰胺本身又是环状结构环状结构,所以三,所以三聚氰胺树脂具有良好的聚氰胺树脂具有良好的耐水性耐水性、、耐热性耐热性以及较高的硬以及较高的硬度,其光泽和抗压强度等也较好度,其光泽和抗压强度等也较好 2 影响三聚氰胺树脂合成反应因素影响三聚氰胺树脂合成反应因素 •((1))三聚氰胺与甲醛的摩尔比三聚氰胺与甲醛的摩尔比• 三聚氰胺与甲醛的摩尔比与树脂的胶接强度直接相三聚氰胺与甲醛的摩尔比与树脂的胶接强度直接相关当其摩尔比在关当其摩尔比在1 : 2 以下时,胶合板的干强度下降,以下时,胶合板的干强度下降,而湿强度却有上升的趋势当其摩尔比在而湿强度却有上升的趋势当其摩尔比在1 : 3以上时,以上时,胶合板的湿强度下降所以胶合板的湿强度下降所以作为木材胶接用的三聚氰胺作为木材胶接用的三聚氰胺树脂其三聚氰胺与甲醛的摩尔比以树脂其三聚氰胺与甲醛的摩尔比以1 : 2~~3为宜•((2))反应介质的反应介质的pH值值• 反应介质的反应介质的pH值影响三聚氰胺与甲醛的反应过值影响三聚氰胺与甲醛的反应过程。
程在中性或弱碱性介质中,可形成羟甲基衍生物在中性或弱碱性介质中,可形成羟甲基衍生物在酸性介质中将以较快的速度形成树脂在酸性介质中将以较快的速度形成树脂• 反应介质的反应介质的pH值不同,形成树脂的稳定性有很值不同,形成树脂的稳定性有很大的差别大的差别pH值过高或过低,树脂的贮存稳定性都值过高或过低,树脂的贮存稳定性都不佳,只有在弱碱性介质中(不佳,只有在弱碱性介质中(pH = 8.5~~10)形成的)形成的树脂,贮存稳定性树脂,贮存稳定性较较高 •((3)) 反应温度反应温度• 反应温度影响三聚氰胺在甲醛中的溶解性,因而影反应温度影响三聚氰胺在甲醛中的溶解性,因而影响二者之间的反应速度响二者之间的反应速度 • 温度在温度在40~~50℃以下时,以下时,三聚氰胺是很难溶解于甲三聚氰胺是很难溶解于甲醛的,醛的,温度超过温度超过60℃时,时,三聚氰胺被甲醛溶解,则反应三聚氰胺被甲醛溶解,则反应速度迅速加快速度迅速加快• 在三聚氰胺树脂生产中,反应温度以保持在在三聚氰胺树脂生产中,反应温度以保持在75~~85℃为宜为宜 二、主要包装用胶粘剂介绍,木材、纸质、塑料等包装用胶二、主要包装用胶粘剂介绍,木材、纸质、塑料等包装用胶粘剂及粘接技术粘剂及粘接技术脲醛树脂胶粘剂脲醛树脂胶粘剂三聚氰胺甲醛树脂胶粘剂三聚氰胺甲醛树脂胶粘剂改性淀粉胶粘剂改性淀粉胶粘剂聚乙酸乙烯酯乳液胶粘剂聚乙酸乙烯酯乳液胶粘剂热熔胶粘剂热熔胶粘剂丙烯酸酯胶粘剂丙烯酸酯胶粘剂环氧树脂胶粘剂环氧树脂胶粘剂聚氨酯胶粘剂聚氨酯胶粘剂(三)改性淀粉胶粘剂(三)改性淀粉胶粘剂原淀粉原淀粉氧化淀粉氧化淀粉酯化淀粉酯化淀粉接枝淀粉接枝淀粉应用与改进应用与改进 1. 1. 原淀粉的结构原淀粉的结构•淀粉是高分子碳水化合物,是由单一类型的淀粉是高分子碳水化合物,是由单一类型的糖单元糖单元组成组成的多糖。
的多糖•18111811年,德国化学家年,德国化学家Krichoff用硫酸水解马铃薯淀粉得用硫酸水解马铃薯淀粉得到有甜味的澄清液体;到有甜味的澄清液体;18151815年,法国化学家年,法国化学家Saussur证证明,此液体中成分为葡萄糖,且与葡萄糖汁中的葡萄糖明,此液体中成分为葡萄糖,且与葡萄糖汁中的葡萄糖相同,为相同,为D-葡萄糖;葡萄糖;19351935年,确定其组成单元为年,确定其组成单元为αα—D—吡喃葡萄糖吡喃葡萄糖•天然淀粉中一般同时含有天然淀粉中一般同时含有直链淀粉直链淀粉和和支链淀粉支链淀粉•多数多数谷类淀粉谷类淀粉含直链淀粉在含直链淀粉在20%~30%20%~30%之间,比之间,比根类淀粉根类淀粉要高,后者仅含要高,后者仅含17%~20%17%~20%的直链淀粉糯玉米、糯高粱的直链淀粉糯玉米、糯高粱和糯米等不含直链淀粉,全部是支链淀粉和糯米等不含直链淀粉,全部是支链淀粉• 19401940年,瑞士年,瑞士K.H. Meyer和和T. Schoch将淀粉团粒完将淀粉团粒完全分散于热的水溶液中,发现淀粉颗粒可分为两部分,全分散于热的水溶液中,发现淀粉颗粒可分为两部分,形成结晶沉淀析出的部分为直链淀粉(形成结晶沉淀析出的部分为直链淀粉(amylose),),留存留存在母液中的部分为支链淀粉(在母液中的部分为支链淀粉(amylopectin)。
直链淀粉直链淀粉:是以:是以αα-1,,4-甙键连接的线型聚合物甙键连接的线型聚合物支链淀粉支链淀粉::是淀粉链上具有是淀粉链上具有αα-1,,6-甙键连接的侧链结构甙键连接的侧链结构高支化合聚合物高支化合聚合物 常见淀粉的直、支链淀粉含量(常见淀粉的直、支链淀粉含量(%))淀粉种类淀粉种类直链淀粉含量直链淀粉含量支链淀粉含量支链淀粉含量玉米玉米2674马铃薯马铃薯2080小麦小麦2572大麦大麦2278高粱高粱2773大米大米1981甘薯甘薯1882糯米糯米0100豌豆(光滑)豌豆(光滑)3565豌豆(皱皮)豌豆(皱皮)6634•淀粉是一种可再生性天然高分子化合物淀粉是一种可再生性天然高分子化合物, , 具有良好的具有良好的粘合性和成膜性能粘合性和成膜性能•直链淀粉直链淀粉是一种线型聚合物,通过分子内氢键的作用是一种线型聚合物,通过分子内氢键的作用卷曲成螺旋型卷曲成螺旋型这种紧密堆集的线圈式结构不利于水这种紧密堆集的线圈式结构不利于水分子接近,故不溶于冷水支链淀粉有许多支链,这分子接近,故不溶于冷水支链淀粉有许多支链,这些短链容易与水分子形成氢键,故支链淀粉易溶于冷些短链容易与水分子形成氢键,故支链淀粉易溶于冷水。
水 结构结构-性能性能•淀粉之所以能够成为一种良好的胶粘剂,就是因为具淀粉之所以能够成为一种良好的胶粘剂,就是因为具备了备了可生成糊的支链淀粉可生成糊的支链淀粉,而另一部分,而另一部分直链淀粉又能直链淀粉又能促进其发生胶凝作用促进其发生胶凝作用的缘故•原淀粉相对分子质量较大,聚合度较高,约原淀粉相对分子质量较大,聚合度较高,约160~~6000,不溶于水,但在水中可溶胀由于流动性及渗,不溶于水,但在水中可溶胀由于流动性及渗透性较差,若直接作为胶粘剂则其性能极差透性较差,若直接作为胶粘剂则其性能极差 改性淀粉改性淀粉• 利用物理、化学或酶的方法改变淀粉分子的结构或利用物理、化学或酶的方法改变淀粉分子的结构或大小,使淀粉的性质发生变化,这种现象称为大小,使淀粉的性质发生变化,这种现象称为淀粉变性淀粉变性,,导致变性的因素称作变性因子(变性剂),变性后的生导致变性的因素称作变性因子(变性剂),变性后的生成物称作变性淀粉成物称作变性淀粉•经过物理、化学或生物的方法对淀粉进行有限度的改经过物理、化学或生物的方法对淀粉进行有限度的改性,改变其分子结构和性能,便可性,改变其分子结构和性能,便可控制淀粉的溶解度控制淀粉的溶解度和粘度和粘度。
淀粉分子中含有糖苷键和易于发生化学反应淀粉分子中含有糖苷键和易于发生化学反应的羟基,所以淀粉能和许多物质发生化学反应这一的羟基,所以淀粉能和许多物质发生化学反应这一性质是制备性能优异胶粘剂的性质是制备性能优异胶粘剂的理论基础理论基础 •淀粉胶粘剂的制作方法淀粉胶粘剂的制作方法有多种,主要有糊化法、氧化有多种,主要有糊化法、氧化法、酯化、醚化法及与其他高分子单体接枝共聚法法、酯化、醚化法及与其他高分子单体接枝共聚法•由于原淀粉相对分子质量较大,聚合度较高,流动性由于原淀粉相对分子质量较大,聚合度较高,流动性及渗透性较差,用作胶粘剂时必须对淀粉的内部分子及渗透性较差,用作胶粘剂时必须对淀粉的内部分子结构进行结构进行解体、降解解体、降解• 降解方法降解方法主要有热降解、生物降解、酸降解和氧化降主要有热降解、生物降解、酸降解和氧化降解等,由于前三种方法存在温度高、时间长、降解率低和解等,由于前三种方法存在温度高、时间长、降解率低和降解程度难以控制等问题,所以常用氧化降解降解程度难以控制等问题,所以常用氧化降解u因此氧化淀粉胶粘剂是制备其他改性淀粉因此氧化淀粉胶粘剂是制备其他改性淀粉胶粘剂基础胶粘剂基础。
•淀粉分子中化学性质较为活泼的羟基和淀粉分子中化学性质较为活泼的羟基和α- 1,4糖苷键易糖苷键易被各种氧化剂氧化被各种氧化剂氧化C2、、C3、、C6位上的醇羟基很容易被位上的醇羟基很容易被氧化,氧化,在不同的条件下羟基被氧化为醛基、羧基,在不同的条件下羟基被氧化为醛基、羧基,分子分子中的苷键部分发生断裂,使淀粉分子聚合度降低氧化中的苷键部分发生断裂,使淀粉分子聚合度降低氧化后的淀粉是含有醛基和羧基的聚合度低的改性淀粉的混后的淀粉是含有醛基和羧基的聚合度低的改性淀粉的混合物•这种淀粉与水在这种淀粉与水在氧化剂的作用下氧化剂的作用下经经加热糊化或室温糊化加热糊化或室温糊化而制成氧化淀粉胶粘剂而制成氧化淀粉胶粘剂 2. 2. 氧化淀粉胶粘剂氧化淀粉胶粘剂•氧化剂氧化剂主要有双氧水、高锰酸钾、次氯酸钠主要有双氧水、高锰酸钾、次氯酸钠•不同的氧化剂氧化机理不同,制成的氧化淀粉胶粘剂不同的氧化剂氧化机理不同,制成的氧化淀粉胶粘剂也不同•高锰酸钾高锰酸钾氧化作用主要发生在淀粉非结晶区的氧化作用主要发生在淀粉非结晶区的C6原子原子上用高锰酸钾氧化淀粉氧化程度高,羧基含量高,用高锰酸钾氧化淀粉氧化程度高,羧基含量高,解聚少容易控制,自身可作指示剂。
解聚少容易控制,自身可作指示剂•缺点是产品色泽相对较深缺点是产品色泽相对较深 •用用次氯酸钠次氯酸钠氧化淀粉主要发生在氧化淀粉主要发生在C2、、C3和和C6原子上,原子上,它不但发生在非结晶区,而且它不但发生在非结晶区,而且渗透到分子内部渗透到分子内部,并有,并有少量葡萄糖单元在少量葡萄糖单元在C2和和C3处开环形成羧酸这种作用处开环形成羧酸这种作用方式使氧化淀粉胶粘剂的方式使氧化淀粉胶粘剂的透明度、渗透性和抗凝聚性透明度、渗透性和抗凝聚性都较高,但胶接力较低都较高,但胶接力较低•氧化速度快,操作简单,成本较低氧化速度快,操作简单,成本较低 •用用双氧水双氧水氧化也主要发生在氧化也主要发生在C6原子上,反应进行到一原子上,反应进行到一定程度后,淀粉开始发生糖苷键断裂,是一个氧化降解过定程度后,淀粉开始发生糖苷键断裂,是一个氧化降解过程所得胶粘剂具有良好的水溶性和流动性所得胶粘剂具有良好的水溶性和流动性过量氧化剂过量氧化剂可分解为水和氧气,对环境无污染但初粘性和贮存稳定可分解为水和氧气,对环境无污染但初粘性和贮存稳定性较差,价格也比较贵,反应较难控制性较差,价格也比较贵,反应较难控制。
•淀粉经氧化后,形成具有水溶性、润湿性、胶接性的淀粉经氧化后,形成具有水溶性、润湿性、胶接性的氧化淀粉氧化淀粉Ø如果氧化程度过高,降解太厉害,粘度太低,胶接力如果氧化程度过高,降解太厉害,粘度太低,胶接力下降Ø如果氧化程度不够,粘度太大,润湿性不好,胶接力如果氧化程度不够,粘度太大,润湿性不好,胶接力也很低Ø氧化程度主要通过氧化剂、氧化时间和粘度来控制氧化程度主要通过氧化剂、氧化时间和粘度来控制 Ø在在酸性介质酸性介质中,过氧化氢氧化性最强,次氯酸钠最弱;中,过氧化氢氧化性最强,次氯酸钠最弱;而在而在碱性介质碱性介质中,次氯酸钠氧化性最强中,次氯酸钠氧化性最强Ø在碱性介质中,淀粉颗粒溶胀、氧化反应不仅在非结在碱性介质中,淀粉颗粒溶胀、氧化反应不仅在非结晶内进行,而且也能在结晶内进行,淀粉的氧化和碎晶内进行,而且也能在结晶内进行,淀粉的氧化和碎裂容易进行,用次氯酸钠容易制得低粘度、高固体分、裂容易进行,用次氯酸钠容易制得低粘度、高固体分、抗凝沉的氧化淀粉因此,工业上常用次氯酸钠作氧抗凝沉的氧化淀粉因此,工业上常用次氯酸钠作氧化剂•氧化剂的氧化剂的用量少用量少,氧化程度不够,淀粉生成的新官能,氧化程度不够,淀粉生成的新官能团总量减少,使胶粘剂的粘度增加,初粘力下降,流团总量减少,使胶粘剂的粘度增加,初粘力下降,流动性差。
动性差用量多用量多,氧化过度,致使胶粘剂的粘度、初,氧化过度,致使胶粘剂的粘度、初粘力下降粘力下降•氧化剂的用量影响氧化剂的用量影响•氧化反应时间氧化反应时间对胶粘剂的粘度、透明度以及羧基含量对胶粘剂的粘度、透明度以及羧基含量有较大影响有较大影响Ø随着反应时间的延长,氧化程度增高,羧基含量增大随着反应时间的延长,氧化程度增高,羧基含量增大,产品粘度逐渐降低,透明度越来越好产品粘度逐渐降低,透明度越来越好•酯化淀粉胶粘剂属于非降解性淀粉胶粘剂,它是通过酯化淀粉胶粘剂属于非降解性淀粉胶粘剂,它是通过淀粉分子的羟基与其他物质发生酯化反应淀粉分子的羟基与其他物质发生酯化反应而赋予淀粉而赋予淀粉新的官能团,从而使淀粉胶粘剂的性能得到改善新的官能团,从而使淀粉胶粘剂的性能得到改善u常用的常用的酯化剂酯化剂有脲醛树脂、磷酸、磷酸氢钠等有脲醛树脂、磷酸、磷酸氢钠等3. 3. 酯化淀粉胶粘剂酯化淀粉胶粘剂•淀粉氧化淀粉氧化后含有醛基和羧基分子结构,而后含有醛基和羧基分子结构,而脲醛树脂脲醛树脂中中含有大量的二羟甲基脲,活泼的羟基在一定的条件下含有大量的二羟甲基脲,活泼的羟基在一定的条件下,会发生会发生分子间的脱水缩聚分子间的脱水缩聚。
同时氧化淀粉的分子结构同时氧化淀粉的分子结构中醛基能与脲醛树脂中的羟基形成半缩醛及缩醛结构,中醛基能与脲醛树脂中的羟基形成半缩醛及缩醛结构,最终形成最终形成具有淀粉链参与的体型交联结构具有淀粉链参与的体型交联结构 •当以当以磷酸磷酸为酯化剂时,磷酸与淀粉分子中的羟基发生为酯化剂时,磷酸与淀粉分子中的羟基发生酯化反应,生成酯化反应,生成磷酸单酯淀粉磷酸单酯淀粉同时磷酸还能对淀粉同时磷酸还能对淀粉起到一定的酸解作用起到一定的酸解作用•由于酯化淀粉发生部分交联,所以粘度升高由于酯化淀粉发生部分交联,所以粘度升高•淀粉的接枝共聚是通过淀粉的接枝共聚是通过自由基反应自由基反应来实现的来实现的•淀粉的接枝就是用物理和化学的方法淀粉的接枝就是用物理和化学的方法使淀粉分子链产使淀粉分子链产生自由基生自由基,在遇到高分子单体时,就形成了链式反应,在遇到高分子单体时,就形成了链式反应,在淀粉主链上产生由高分子单体构成的在淀粉主链上产生由高分子单体构成的侧链侧链 4. 4. 接枝淀粉胶粘剂接枝淀粉胶粘剂•由于淀粉分子链间的氢键缔合由于淀粉分子链间的氢键缔合,在一定温度范围内易凝在一定温度范围内易凝胶胶,所以淀粉必须经过所以淀粉必须经过降解处理降解处理,再进行接枝共聚。
氧化再进行接枝共聚氧化法是常用的淀粉降解方法法是常用的淀粉降解方法,通过氧化使淀粉分子中的羟通过氧化使淀粉分子中的羟基氧化成羰基、醛基、羧基基氧化成羰基、醛基、羧基,同时发生分子链断裂同时发生分子链断裂,从而从而获得小分子质量的淀粉颗粒常用的接枝共聚试剂有获得小分子质量的淀粉颗粒常用的接枝共聚试剂有聚乙烯醇、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸以及环氧氯丙烷等聚乙烯醇、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸以及环氧氯丙烷等 •利用利用聚乙烯醇聚乙烯醇与淀粉分子中都有羟基这一特点,在聚与淀粉分子中都有羟基这一特点,在聚乙烯醇与淀粉分子间可形成氢键,起到了聚乙烯醇与乙烯醇与淀粉分子间可形成氢键,起到了聚乙烯醇与淀粉分子淀粉分子““接枝接枝””的作用,这样使制得的淀粉胶粘剂的作用,这样使制得的淀粉胶粘剂具有更好的具有更好的胶接性、流动性和抗凝冻性胶接性、流动性和抗凝冻性等优点 •聚丙烯酸和聚丙烯酰胺聚丙烯酸和聚丙烯酰胺含有亲水基团含有亲水基团-COOH、、 --CONH2,它们易与水分子形成,它们易与水分子形成氢键氢键它们本身的碳它们本身的碳链结构通过缔合作用在分子间形成网状结构,使体系链结构通过缔合作用在分子间形成网状结构,使体系的粘度增加。
的粘度增加 • 由于淀粉胶粘剂属于天然高分子胶粘剂,其价格低由于淀粉胶粘剂属于天然高分子胶粘剂,其价格低廉,无毒无味,对环境无污染而被广泛研究和应用廉,无毒无味,对环境无污染而被广泛研究和应用 目前淀粉胶粘剂主要应用在目前淀粉胶粘剂主要应用在纸张、棉织物、信封、纸张、棉织物、信封、标签、瓦楞纸板标签、瓦楞纸板上 它主链上带有太多的亲水基团它主链上带有太多的亲水基团 ,耐水性能较差耐水性能较差针对淀粉胶粘剂的特点和不足,人们已经进行了不同的针对淀粉胶粘剂的特点和不足,人们已经进行了不同的研究和改进研究和改进•加入交联剂硼砂等,通过交联反应可提高淀粉胶粘剂加入交联剂硼砂等,通过交联反应可提高淀粉胶粘剂的的胶接强度、耐水性和防腐性能胶接强度、耐水性和防腐性能;;•加入增塑剂如甘油、乙二醇、氯化钙等可以提高胶粘加入增塑剂如甘油、乙二醇、氯化钙等可以提高胶粘剂的剂的韧性和塑性韧性和塑性;;•加入防腐剂如苯酚等物质可提高淀粉胶粘剂的加入防腐剂如苯酚等物质可提高淀粉胶粘剂的抗霉防抗霉防腐性能腐性能,延长贮存期和防止胶制品的霉变;,延长贮存期和防止胶制品的霉变;•加入稀释剂尿素、硼酸、硫脲等起到稀释作用,增加加入稀释剂尿素、硼酸、硫脲等起到稀释作用,增加胶粘剂的胶粘剂的渗透性和胶接强度渗透性和胶接强度。
二、主要包装用胶粘剂介绍,木材、纸质、塑料等包装用胶二、主要包装用胶粘剂介绍,木材、纸质、塑料等包装用胶粘剂及粘接技术粘剂及粘接技术脲醛树脂胶粘剂脲醛树脂胶粘剂三聚氰胺甲醛树脂胶粘剂三聚氰胺甲醛树脂胶粘剂改性淀粉胶粘剂改性淀粉胶粘剂聚乙酸乙烯酯乳液胶粘剂聚乙酸乙烯酯乳液胶粘剂热熔胶粘剂热熔胶粘剂丙烯酸酯胶粘剂丙烯酸酯胶粘剂环氧树脂胶粘剂环氧树脂胶粘剂聚氨酯胶粘剂聚氨酯胶粘剂(四)聚乙酸乙烯酯乳液胶粘剂(四)聚乙酸乙烯酯乳液胶粘剂–特点特点–原料原料–影响因素影响因素–硬化硬化–改性改性• PVAc乳液胶粘剂乳液胶粘剂是水基胶粘剂,无污染,不燃是水基胶粘剂,无污染,不燃烧优点:优点:((1)对多孔材料如木材、纸张、棉布、皮革、陶瓷)对多孔材料如木材、纸张、棉布、皮革、陶瓷等有很强的粘合力;等有很强的粘合力;((2)能够室温固化,干燥速度快;)能够室温固化,干燥速度快;((3)胶膜无色透明,不污染被粘物;)胶膜无色透明,不污染被粘物;•(4)不燃烧,不污染环境,安全无害;)不燃烧,不污染环境,安全无害;•((5)单组分,使用方便,清洗容易,贮存期较长单组分,使用方便,清洗容易,贮存期较长。
• 缺点:缺点:• (1)耐水性和耐湿性差耐水性和耐湿性差对冷水有一定的耐水性,对冷水有一定的耐水性,但对温水的抵抗性极差;易吸湿,在湿度为但对温水的抵抗性极差;易吸湿,在湿度为65%的空%的空气中吸湿率为胶重的气中吸湿率为胶重的1.3%,而在湿度为,而在湿度为96%的空气中%的空气中吸湿率则为吸湿率则为3.5%%•((2)具有热塑性,)具有热塑性,耐热性差耐热性差• 1 原料原料• 聚乙酸乙烯酯乳液合成时,除了聚乙酸乙烯酯乳液合成时,除了单体单体乙酸乙烯酯乙酸乙烯酯外,还需要外,还需要分散介质、引发剂、乳化剂、保护胶体、分散介质、引发剂、乳化剂、保护胶体、增塑剂、冻融稳定剂以及各种调节剂增塑剂、冻融稳定剂以及各种调节剂等• (一)乙酸乙烯酯(亦称醋酸乙烯酯)(一)乙酸乙烯酯(亦称醋酸乙烯酯) • 乙酸乙烯酯为无色可燃液体,具有甜的醚香,微乙酸乙烯酯为无色可燃液体,具有甜的醚香,微溶于水,它在水中的溶解度溶于水,它在水中的溶解度28℃时为时为2.5%,而且容易,而且容易水解• 乙酸乙烯酯蒸气乙酸乙烯酯蒸气有毒,对中枢神经系统有伤害作有毒,对中枢神经系统有伤害作用,同时刺激粘膜并引起流泪。
当有少量氧化物存在用,同时刺激粘膜并引起流泪当有少量氧化物存在时,乙酸乙烯酯即可聚合时,乙酸乙烯酯即可聚合 (二)(二) 分散介质分散介质•在乳液聚合过程中应用最多的分散介质是在乳液聚合过程中应用最多的分散介质是水水 •用水作分散介质,放热反应易于控制,有利于制用水作分散介质,放热反应易于控制,有利于制得均匀的高分子量产物得均匀的高分子量产物 (三)(三) 引发剂引发剂• 常用常用过氧化物过氧化物作引发剂用得较多的是过硫酸钾、作引发剂用得较多的是过硫酸钾、过硫酸铵,也有用过氧化氢的过硫酸铵,也有用过氧化氢的用量为单体重量的用量为单体重量的0.1~~1%过硫酸钾和过硫酸铵的引发性能非常相似,但由于过硫酸钾和过硫酸铵的引发性能非常相似,但由于室温下过硫酸钾在水的溶解度为室温下过硫酸钾在水的溶解度为2%,而过硫酸铵在水中,而过硫酸铵在水中的溶解度可达的溶解度可达20%以上,所以以上,所以工业生产用过硫酸铵更为工业生产用过硫酸铵更为方便 (四)(四) 乳化剂乳化剂 • 是由亲水的极性基团和疏水(亲油)的非极性基团是由亲水的极性基团和疏水(亲油)的非极性基团构成构成 ,,它可使互不相溶的油(单体)它可使互不相溶的油(单体)- -水,转变为稳定水,转变为稳定难以分层的乳液。
难以分层的乳液 常用的乳化剂常用的乳化剂有有OP-10、、烷基硫酸钠、烷基苯磺酸烷基硫酸钠、烷基苯磺酸钠、油酸钠等钠、油酸钠等 阴离子型乳化阴离子型乳化剂可用磺化可用磺化动物脂,磺化植物油、物脂,磺化植物油、烷基基磺酸磺酸盐(如十二(如十二烷基磺酸基磺酸钠) (五)保护胶体(五)保护胶体 • 保护胶体在粘性的聚合物表面形成保护层,以防保护胶体在粘性的聚合物表面形成保护层,以防凝聚常用的保护胶体有聚乙烯醇、甲基纤维素、羧甲凝聚常用的保护胶体有聚乙烯醇、甲基纤维素、羧甲基纤维素、聚丙烯酸钠等基纤维素、聚丙烯酸钠等 乙酸乙烯酯乳液聚合常采用乙酸乙烯酯乳液聚合常采用聚乙烯醇聚乙烯醇作为保护胶体作为保护胶体 . .(六)(六) 缓冲剂缓冲剂 • 用以保持反应介质的用以保持反应介质的pH值聚合时如值聚合时如pH太低引发速太低引发速度太慢,介质的度太慢,介质的pH越高,引发剂分解的越快,形成的活越高,引发剂分解的越快,形成的活性中心越多,聚合速率就越快,可通过缓冲剂来控制性中心越多,聚合速率就越快,可通过缓冲剂来控制聚合速度常用聚合速度常用碳酸盐、磷酸盐、醋酸盐碳酸盐、磷酸盐、醋酸盐。
用量为单体用量为单体重量的重量的0.3~~5% (七)(七) 增塑剂增塑剂 • 聚乙酸乙烯酯的玻璃化温度为聚乙酸乙烯酯的玻璃化温度为28℃℃添加增塑剂添加增塑剂的的目的是使聚乙酸乙烯酯目的是使聚乙酸乙烯酯在较低温度时有良好的成膜性和在较低温度时有良好的成膜性和粘接力• (八)填料(八)填料•目的:降低成本,提高固含量,提高粘度,降低渗透目的:降低成本,提高固含量,提高粘度,降低渗透率,改善填充性能率,改善填充性能分为有机及无机两种分为有机及无机两种常用填料的物理性质常用填料的物理性质填料填料相相 对对 密密 度度使使 用用 效效 果果木粉木粉0.8~1.2增稠明显,机械加工性能良好增稠明显,机械加工性能良好淀粉淀粉1.0~1.2增稠明显,机械加工性能良好增稠明显,机械加工性能良好普通碳酸钙普通碳酸钙2.7机械加工性能尚好,稍有增稠作用机械加工性能尚好,稍有增稠作用轻质碳酸钙轻质碳酸钙2.7机械加工性能好,增稠效果好机械加工性能好,增稠效果好滑石粉滑石粉2.8机械加工性能好,增稠效果一般机械加工性能好,增稠效果一般工业白炭黑工业白炭黑2.65机械加工性能不良机械加工性能不良• (一)乳化剂的影响(一)乳化剂的影响 • 乳化剂是一种乳化剂是一种表面活性剂表面活性剂,在乳液聚合过程中能,在乳液聚合过程中能降低单体和水的表面张力,并增加单体在水中的溶解降低单体和水的表面张力,并增加单体在水中的溶解度,形成胶束和乳化的单体液滴。
度,形成胶束和乳化的单体液滴乳化剂的选择乳化剂的选择对乳对乳液的稳定性和质量有很大的影响,乳化剂用量太少乳液的稳定性和质量有很大的影响,乳化剂用量太少乳液的稳定性差,而用量太大则耐水性差液的稳定性差,而用量太大则耐水性差2 影响影响聚乙酸乙烯酯乳液质量的因素聚乙酸乙烯酯乳液质量的因素• 当单体用量、温度、引发剂等条件固定时,当单体用量、温度、引发剂等条件固定时,乳化乳化剂用量增加剂用量增加,乳胶粒数目也就越多,乳胶粒粒径也,乳胶粒数目也就越多,乳胶粒粒径也就越小,这样,就可提高聚合反应速度,有利于得就越小,这样,就可提高聚合反应速度,有利于得到颗粒度较细、稳定性好的乳液但若用量太多,到颗粒度较细、稳定性好的乳液但若用量太多,也会降低乳液的耐水性也会降低乳液的耐水性• 聚乙烯醇聚乙烯醇:是聚醋酸乙烯乳液聚合中最常用的乳:是聚醋酸乙烯乳液聚合中最常用的乳化剂,由于对乳液的质量要求不同,聚乙烯醇的规格化剂,由于对乳液的质量要求不同,聚乙烯醇的规格和用量也有所不同和用量也有所不同 聚乙烯醇的规格主要是按聚乙烯醇的规格主要是按聚合度聚合度和和乙酰基含量乙酰基含量的的不同来划分。
不同来划分 • 用聚合度高的聚乙烯醇可以得到粘度较大的乳液用聚合度高的聚乙烯醇可以得到粘度较大的乳液但聚乙烯醇的用量大了就会使但聚乙烯醇的用量大了就会使耐水性下降耐水性下降,所以,所以当当需要粘度较高的乳液时,需要粘度较高的乳液时,最好用聚合度较大的聚乙最好用聚合度较大的聚乙烯醇而避免聚乙烯醇的用量增加过多一般常用平烯醇而避免聚乙烯醇的用量增加过多一般常用平均聚合度均聚合度1500以上以上的聚乙烯醇,如果制备粘度很大的聚乙烯醇,如果制备粘度很大的乳液时,最好用平均聚合度的乳液时,最好用平均聚合度2000以上以上的聚乙烯醇的聚乙烯醇• 如果在醇解时留下一部分如果在醇解时留下一部分乙酰基乙酰基,破坏了分子结,破坏了分子结构的规整性,构的规整性,结晶性结晶性就较小,乳化作用也较好,所以就较小,乳化作用也较好,所以用作乳化剂的聚乙烯醇都是这类用作乳化剂的聚乙烯醇都是这类低醇解度或称高乙酰低醇解度或称高乙酰基的聚乙烯醇基的聚乙烯醇这种聚乙烯醇在冷水中也能溶解,制这种聚乙烯醇在冷水中也能溶解,制成乳液稳定性好,防冻性能也较好,最常用的是醇解成乳液稳定性好,防冻性能也较好,最常用的是醇解度为度为88%%~90%%,即乙酰基为,即乙酰基为10%%~14%的产品。
%的产品• 其他其他非离子型非离子型或或阴离子型阴离子型的乳化剂:的乳化剂:非离子型非离子型的的大都是大都是环氧乙烷环氧乙烷缩合物,如脂肪醇或烷基苯酚的环氧缩合物,如脂肪醇或烷基苯酚的环氧乙烷缩合物常用的如乳化剂乙烷缩合物常用的如乳化剂OP—10等,是等,是烷基酚烷基酚的的环氧乙烷缩合物,环氧乙烷缩合物,阴离子型阴离子型常用的有十二烷基硫酸钠,常用的有十二烷基硫酸钠,十二烷基苯磺酸钠等十二烷基苯磺酸钠等•(二)引发剂用量的影响(二)引发剂用量的影响•聚合反应的速率聚合反应的速率 •聚合物的聚合度(分子量)聚合物的聚合度(分子量) • 引发剂用量多引发剂用量多,虽然增加了链游离基的数量,但也,虽然增加了链游离基的数量,但也同时增加了链终止的机会,使同时增加了链终止的机会,使分子量降低分子量降低,从而影响乳,从而影响乳液的胶接强度,因此液的胶接强度,因此在保证一定的聚合速率的前提下,在保证一定的聚合速率的前提下,减少引发剂用量,减少引发剂用量,可以提高产品的聚合度,得到高分子可以提高产品的聚合度,得到高分子量的产物量的产物•(三)搅拌强度的影响(三)搅拌强度的影响 •在在乳乳液液聚聚合合过过程程中中,,搅搅拌拌的的一一个个重重要要作作用用是是把把单单体体分散成单体液滴,并有利于传质和传热。
分散成单体液滴,并有利于传质和传热•(四)反应温度的影响(四)反应温度的影响• 反应温度升高的综合结果,是使聚合速率增加,反应温度升高的综合结果,是使聚合速率增加,聚合度降低聚合度降低•单体滴加完,单体滴加完,温度升至温度升至90~95℃℃,并保温,并保温0.5h,,目的目的是尽可能减少未反应剩余单体量,提高乳液的贮存稳是尽可能减少未反应剩余单体量,提高乳液的贮存稳定性3 聚聚醋酸乙烯酯醋酸乙烯酯乳液胶粘剂的乳液胶粘剂的硬化过程硬化过程• 聚醋酸乙烯酯乳液的硬化是通过将水分蒸发到聚醋酸乙烯酯乳液的硬化是通过将水分蒸发到空气中以及被多孔性被胶接物吸收,在高于最低空气中以及被多孔性被胶接物吸收,在高于最低成膜温度成膜温度MFT时,各乳胶粒子中的分子相互渗透,时,各乳胶粒子中的分子相互渗透,相互扩散,聚结为一体而成为相互扩散,聚结为一体而成为连续透明的薄膜连续透明的薄膜• MFT越高越高,结膜硬化速度越慢结膜硬化速度越慢如果硬化温度如果硬化温度低于低于MFT,,聚合物乳液中的水分挥发之后,则乳胶聚合物乳液中的水分挥发之后,则乳胶粒仍为离散的颗粒,并不能融为一体,不能形成有粒仍为离散的颗粒,并不能融为一体,不能形成有强度的胶膜,胶接产品就建立不起来胶接强度。
强度的胶膜,胶接产品就建立不起来胶接强度 因此,聚醋酸乙烯酯乳液的因此,聚醋酸乙烯酯乳液的MFT必须必须低于低于使用温度使用温度• 聚乙酸乙烯酯乳液胶为热塑性胶,软化点低,且制聚乙酸乙烯酯乳液胶为热塑性胶,软化点低,且制造时用亲水性的聚乙烯醇作乳化剂和保护胶体,因而造时用亲水性的聚乙烯醇作乳化剂和保护胶体,因而使它产生了最大的弱点:使它产生了最大的弱点:耐热性和耐水性差耐热性和耐水性差 为了改善其为了改善其耐热性和耐水性耐热性和耐水性,一般采用内加交联剂,一般采用内加交联剂和外加交联剂两种方法这两种方法的基本出发点是和外加交联剂两种方法这两种方法的基本出发点是使乳胶从热塑性向热固性转化使乳胶从热塑性向热固性转化4 聚乙酸乙烯酯聚乙酸乙烯酯乳液的改性乳液的改性• 内加交联剂内加交联剂 :• 内加交联剂的方法即在制造聚乙酸乙烯酯乳液时,内加交联剂的方法即在制造聚乙酸乙烯酯乳液时,加入一种或几种能与乙酸乙烯酯加入一种或几种能与乙酸乙烯酯共聚的单体共聚的单体,使之反应,使之反应而得到可交联的而得到可交联的热固性热固性共聚物 • 近年来,采用较多的就是这种近年来,采用较多的就是这种内加交联剂内加交联剂的方法,的方法,用这种方法制得的共聚乳液,在胶合过程中分子进一用这种方法制得的共聚乳液,在胶合过程中分子进一步交联,而使胶层固化。
步交联,而使胶层固化固化后的胶层固化后的胶层,也和其他热,也和其他热固性树脂一样,具有固性树脂一样,具有不溶不溶( (熔熔) )的性质,因此它的的性质,因此它的胶接胶接强度强度及胶层的耐热、耐水、耐蠕变性能大大提高同及胶层的耐热、耐水、耐蠕变性能大大提高同时其他性能,如耐酸碱性、耐溶剂性和耐磨性等,也时其他性能,如耐酸碱性、耐溶剂性和耐磨性等,也相应得到改善相应得到改善• 外加交联剂外加交联剂 ::• 即在聚乙酸乙烯酯即在聚乙酸乙烯酯均聚乳液均聚乳液中,加入能使大分子中,加入能使大分子进一步进一步交联交联的物质,使聚乙酸乙烯酯的性质的物质,使聚乙酸乙烯酯的性质向热固性向热固性转化转化常用作外加交联剂的物质有热固性树脂胶(如常用作外加交联剂的物质有热固性树脂胶(如酚醛树脂胶、间苯二酚树脂胶、三聚氰胺树脂胶、脲酚醛树脂胶、间苯二酚树脂胶、三聚氰胺树脂胶、脲醛树脂胶等)、硅胶、异氰酸酯等醛树脂胶等)、硅胶、异氰酸酯等•((1)共聚改性)共聚改性 •醋酸乙烯酯醋酸乙烯酯(VAc)单体能够同另一种或多种单体,如单体能够同另一种或多种单体,如与丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、具有羧基或多官能团的单与丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、具有羧基或多官能团的单体进行体进行二元或多元共聚二元或多元共聚。
引入共聚单体不仅可改善其性引入共聚单体不仅可改善其性能,而且还可降低成本能,而且还可降低成本• 1. 乙烯共聚改性乙烯共聚改性•EVA乳液自乳液自1965年年由美国由美国Air Production公司实现工业公司实现工业化生产以来,得到很大发展化生产以来,得到很大发展 EVA分子中,分子中,由于乙烯的引入,产生了由于乙烯的引入,产生了“内增塑内增塑”的作的作用,用,既能增大分子内的活动性,又增大分子间的活动性既能增大分子内的活动性,又增大分子间的活动性这种内增塑的作用是永久的,使这种内增塑的作用是永久的,使PVAc乳液的综合性能得乳液的综合性能得到很大的改善到很大的改善 2 丙烯酸类共聚改性丙烯酸类共聚改性• 在乳液聚合的过程中加入在乳液聚合的过程中加入丙烯酸类单体丙烯酸类单体,与醋酸,与醋酸乙烯共聚,在合适的工艺条件下,不仅可以降低生产乙烯共聚,在合适的工艺条件下,不仅可以降低生产成本,而且所得的成本,而且所得的共聚乳液共聚乳液的性能能够得到很大程度的性能能够得到很大程度的提高 • 由于由于PVAc均聚物均聚物一般是在一般是在聚乙烯醇聚乙烯醇(PVA)水溶液水溶液中聚合得到的,中聚合得到的,PVA既起乳化剂的作用,又起保护胶体既起乳化剂的作用,又起保护胶体的作用。
的作用因为因为PVA含有大量的亲水性羟基含有大量的亲水性羟基,而且又缺少,而且又缺少空间障碍,分子间的羟基有很强的空间障碍,分子间的羟基有很强的氢键氢键作用,随着放置作用,随着放置时间的增长,或者是温度的降低分子键相互缠绕而出现时间的增长,或者是温度的降低分子键相互缠绕而出现凝胶化,影响乳液的稳定性和防冻性,而且乳液的耐水凝胶化,影响乳液的稳定性和防冻性,而且乳液的耐水性也较差性也较差 • 引入可交联的丙烯酸引入可交联的丙烯酸(AA)或者丙烯酸酯类单体,或者丙烯酸酯类单体,能够在乳液中引入极性羧基,并能够产生空间障碍,而能够在乳液中引入极性羧基,并能够产生空间障碍,而增加乳胶韧性和成膜的稳定性因为增加乳胶韧性和成膜的稳定性因为丙烯酸类单体的玻丙烯酸类单体的玻璃化温度较低璃化温度较低,如,如丙烯酸丁酯丙烯酸丁酯的玻璃化温度为的玻璃化温度为-54℃,,加加入丙烯酸类单体,共聚后可以入丙烯酸类单体,共聚后可以降低降低乳液的玻璃化温度和乳液的玻璃化温度和最低成膜温度最低成膜温度 3 有机硅共聚改性有机硅共聚改性• 有机硅改性就是在醋酸乙烯乳液聚合过程中加入一有机硅改性就是在醋酸乙烯乳液聚合过程中加入一定量的定量的有机硅有机硅,作为一种,作为一种单体单体参与醋酸乙烯的聚合反应。
参与醋酸乙烯的聚合反应所得的乳液因为有机硅的加入,相关性能得到很大改善所得的乳液因为有机硅的加入,相关性能得到很大改善 有机硅改性中采用的有机硅大多是有机硅改性中采用的有机硅大多是聚硅氧烷聚硅氧烷,硅氧,硅氧烷中烷中Si-O键的键能键的键能(450kJ/mol)远大于远大于C-O键能键能(345kJ/mol)和和C-C键能键能(351kJ/mol),具有优良的耐,具有优良的耐候、耐热、保光性和抗紫外光能力,同时有机硅表面能候、耐热、保光性和抗紫外光能力,同时有机硅表面能较低,不易积尘,具有较低,不易积尘,具有抗沾污抗沾污性能 • 一方面,有机硅的加入在聚醋酸乙烯分子链中引入了一方面,有机硅的加入在聚醋酸乙烯分子链中引入了疏水性疏水性的有机硅链段,提高乳胶膜的的有机硅链段,提高乳胶膜的耐水性耐水性;另一方面,另一方面,因为有机硅具有卓越的因为有机硅具有卓越的抗寒性抗寒性,可以在较低的温度下使,可以在较低的温度下使用,而不凝固,共聚后可以提高用,而不凝固,共聚后可以提高抗冻性抗冻性又由于硅油具有又由于硅油具有很好的很好的耐热性耐热性,可以在,可以在170℃下长期使用,共聚后,在聚合下长期使用,共聚后,在聚合反应过程中,以及在胶膜干燥过程中形成反应过程中,以及在胶膜干燥过程中形成化学键化学键而达到一而达到一定程度的交联,胶膜的耐热性得到提高。
定程度的交联,胶膜的耐热性得到提高 ((2)保护胶体的改性)保护胶体的改性• 醋酸乙烯乳液聚合主要还是采用醋酸乙烯乳液聚合主要还是采用PVA作保护胶体,作保护胶体,由于由于PVA分子中含有大量的羟基,分子间的羟基有很强分子中含有大量的羟基,分子间的羟基有很强的氢键作用,导致乳液胶膜的氢键作用,导致乳液胶膜耐水性耐水性差采用采用PVA改性的改性的方法可以保留方法可以保留PVA的特点,的特点,制备的制备的PVAc乳液有良好的稳乳液有良好的稳定性,具有较大的实用价值,是目前定性,具有较大的实用价值,是目前PVAc乳液改性的主乳液改性的主要方向之一要方向之一• 将保护胶体将保护胶体PVA缩甲醛化缩甲醛化,减少了,减少了PVA分子的分子的亲水亲水性性羟基数目,从而提高了羟基数目,从而提高了PVAc乳液的耐水性以聚乙烯乳液的耐水性以聚乙烯醇缩甲醛为主的复合乳化剂所制得的乳胶抗冻性、耐水醇缩甲醛为主的复合乳化剂所制得的乳胶抗冻性、耐水性良好 • 以以聚乙二醇聚乙二醇和水溶性和水溶性聚羟甲基丙烯酰胺聚羟甲基丙烯酰胺作保护胶体作保护胶体制备制备PVAcPVAc乳液胶粘剂,玻璃化温度乳液胶粘剂,玻璃化温度Tg可达可达-20℃。
以聚以聚甲基丙烯酸作为保护胶体进行甲基丙烯酸作为保护胶体进行PVAc乳液聚合,可使聚乳液聚合,可使聚甲基丙烯酸甲基丙烯酸75~80%吸附于吸附于PVAc乳液粒子内部,因而乳液粒子内部,因而提高提高机械稳定性和冻融稳定性机械稳定性和冻融稳定性((3))核壳复合乳液核壳复合乳液 • 近年来的许多研究表明,制备核近年来的许多研究表明,制备核- -壳聚合物乳液,可壳聚合物乳液,可以有效的改进聚合物乳液的性能以有效的改进聚合物乳液的性能 • 核壳复合乳液又称核壳复合乳液又称异相结构乳液或多相结构乳液异相结构乳液或多相结构乳液•乳液粒子的核心部分主要由聚合物乳液粒子的核心部分主要由聚合物A组成,外壳部分主组成,外壳部分主要由聚合物要由聚合物B组成通过对组成通过对A和和B的选优复合,可使乳的选优复合,可使乳液具有种种特性液具有种种特性 • 核壳结构乳液的聚合主要采用种子聚合方法,也称核壳结构乳液的聚合主要采用种子聚合方法,也称两步聚合法两步聚合法首先将构成首先将构成核核的单体进行乳液聚合,聚合的单体进行乳液聚合,聚合产生的颗粒作为产生的颗粒作为“核种核种”,再加入另一种构成,再加入另一种构成壳层壳层的单的单体使之与体使之与“核种核种”共聚。
共聚 • 在保持乳液基本性能不变的情况下,使乳液以在保持乳液基本性能不变的情况下,使乳液以无机无机物为核物为核,,醋酸乙烯为壳醋酸乙烯为壳的复合粒子,从而制备了无机物的复合粒子,从而制备了无机物—有机物的有机物的核核- -壳结构壳结构的的PVAc复合乳液这种复合乳液这种复合乳液复合乳液的压的压剪强度、耐水性和贮存稳定性均优于普通的剪强度、耐水性和贮存稳定性均优于普通的PVAc乳液 二、主要包装用胶粘剂介绍,木材、纸质、塑料等包装用胶二、主要包装用胶粘剂介绍,木材、纸质、塑料等包装用胶粘剂及粘接技术粘剂及粘接技术脲醛树脂胶粘剂脲醛树脂胶粘剂三聚氰胺甲醛树脂胶粘剂三聚氰胺甲醛树脂胶粘剂改性淀粉胶粘剂改性淀粉胶粘剂聚乙酸乙烯酯乳液胶粘剂聚乙酸乙烯酯乳液胶粘剂热熔胶粘剂热熔胶粘剂丙烯酸酯胶粘剂丙烯酸酯胶粘剂环氧树脂胶粘剂环氧树脂胶粘剂聚氨酯胶粘剂聚氨酯胶粘剂(五)热熔胶粘剂(五)热熔胶粘剂定义与特点定义与特点组成组成设计原则设计原则应用应用• 热熔胶粘剂是一种在热熔胶粘剂是一种在热熔热熔状态进行涂布,状态进行涂布,借借冷却冷却硬化实现胶接的高分子胶粘剂按国标的规硬化实现胶接的高分子胶粘剂。
按国标的规定,热熔胶的定义定,热熔胶的定义“在在熔化熔化状态进行涂布,冷却状态进行涂布,冷却成固态就完成粘接的一种热塑性胶粘剂成固态就完成粘接的一种热塑性胶粘剂” 不含溶剂,百分之百固含量,主要由不含溶剂,百分之百固含量,主要由热塑热塑性性高分子聚合物所组成高分子聚合物所组成 • 热熔胶从热熔胶从20世纪世纪50年代末开始应用于包装,由于其年代末开始应用于包装,由于其本身特有的优点,与其他胶粘剂品种相比有着不可比拟本身特有的优点,与其他胶粘剂品种相比有着不可比拟的优势,成为的优势,成为胶粘剂胶粘剂中发展最快的品种之一中发展最快的品种之一•由于由于不含溶剂不含溶剂、无污染、无公害,热熔胶粘剂的发展很、无污染、无公害,热熔胶粘剂的发展很快,应用面也在不断扩大,是当今世界胶粘剂发展的一个快,应用面也在不断扩大,是当今世界胶粘剂发展的一个方向 •热熔胶主要热熔胶主要特点特点 :• ①① 胶接迅速胶接迅速 • ②② 不含溶剂不含溶剂 • ③③ 可以反复熔化胶接可以反复熔化胶接 • ④④ 可以胶接多种材料可以胶接多种材料• 热熔胶是由热熔胶是由聚合物基体聚合物基体、增粘树脂(增粘、增粘树脂(增粘剂)、蜡类和抗氧剂等混合配置而成的。
剂)、蜡类和抗氧剂等混合配置而成的 • 因因主体树脂主体树脂的差异,热熔胶包括许多品种的差异,热熔胶包括许多品种热熔胶的组成及作用热熔胶的组成及作用 1 聚合物基体聚合物基体• 聚合物基体对热熔胶性能起关键作用,赋予其必要的聚合物基体对热熔胶性能起关键作用,赋予其必要的胶接强度胶接强度和和内聚强度内聚强度并决定胶的结晶、粘度、拉伸强并决定胶的结晶、粘度、拉伸强度、伸长率、柔韧性等性能度、伸长率、柔韧性等性能•用作热熔胶的聚合物基体应具有以下性能用作热熔胶的聚合物基体应具有以下性能(设计原则)(设计原则)•①① 受热时易熔化;受热时易熔化;•②② 具有较好的热稳定性,在熔融温度下不发生氧化分解,具有较好的热稳定性,在熔融温度下不发生氧化分解,并有一定的耐久性;并有一定的耐久性;•③③ 耐热、耐寒,具有一定的柔韧性;耐热、耐寒,具有一定的柔韧性;•④④ 与配合的各组分有一定的相容性;与配合的各组分有一定的相容性;•⑤⑤ 对被粘物适应性强,有较高的粘接强度;对被粘物适应性强,有较高的粘接强度;•⑥⑥ 在一定温度下粘度的可调性;在一定温度下粘度的可调性;•⑦⑦ 色泽尽量浅。
色泽尽量浅• 反映聚合物基体的反映聚合物基体的主要参数主要参数是它的分子量、分子量分布是它的分子量、分子量分布•反映在反映在胶粘剂胶粘剂上主要影响胶接强度、熔体指数、软化点、上主要影响胶接强度、熔体指数、软化点、粘度、柔性、固化速度、热稳定性等性能上粘度、柔性、固化速度、热稳定性等性能上 • 降低降低高聚物基体的高聚物基体的分子量分子量和和增大其分子量分布增大其分子量分布可可以以降低降低胶的软化点和粘度,使胶容易熔融、粘合迅速、加胶的软化点和粘度,使胶容易熔融、粘合迅速、加工容易、提高生产效率,但可能会工容易、提高生产效率,但可能会降低降低胶的胶接强度、胶的胶接强度、拉伸强度、热稳定性、剥离强度等拉伸强度、热稳定性、剥离强度等 因此应根据因此应根据被粘物被粘物的表面特性、胶接强度要求、的表面特性、胶接强度要求、使使用环境、胶接方法等条件的不同而选用分子量及其分布用环境、胶接方法等条件的不同而选用分子量及其分布不同的高聚物不同的高聚物 1.1 乙烯及其共聚物乙烯及其共聚物• ((1)乙烯)乙烯—醋酸乙烯共聚物醋酸乙烯共聚物 - -EVA•(ethylene—vinyl acetate copolymer) • EVA树脂是一种无臭、无味、无毒,白色或浅黄色粉树脂是一种无臭、无味、无毒,白色或浅黄色粉状或粒状低熔点聚合物,由于它的结晶度低,弹性大,呈状或粒状低熔点聚合物,由于它的结晶度低,弹性大,呈橡胶状,同时又含有足够的起着物理交联作用的聚乙烯结橡胶状,同时又含有足够的起着物理交联作用的聚乙烯结晶,因此具有热塑性弹性体的特点。
晶,因此具有热塑性弹性体的特点 EVA的性能与醋酸乙烯的性能与醋酸乙烯(VA)含量和含量和EVA分子量有关分子量有关 改性方法改性方法• 用用交联型交联型EVA和断链型丁基橡胶或异丁基橡胶在有和断链型丁基橡胶或异丁基橡胶在有机过氧化物存在下机过氧化物存在下加热混炼加热混炼得到一种共聚物,用它作热得到一种共聚物,用它作热熔胶可显著提高耐热性和胶接强度熔胶可显著提高耐热性和胶接强度• EVA可与耐热性较好的可与耐热性较好的羧基化合物羧基化合物如马来酸酐等共聚如马来酸酐等共聚改善改善EVA的耐高温性能的耐高温性能 ((2))乙烯乙烯—丙烯酸乙酯共聚物丙烯酸乙酯共聚物 -EEA (ethylene—ethyl acrylate copolymer) • 它具有它具有低密度低密度聚乙烯的聚乙烯的高熔点高熔点和和高高VAc含量的含量的EVA树树脂的脂的低温性低温性其结构与其结构与EVA类似,但使用温度范围较宽,类似,但使用温度范围较宽,而且热稳定性较好而且热稳定性较好 • 对对极性极性材料和材料和非极性非极性材料都有很好的胶接性,特别材料都有很好的胶接性,特别对聚烯烃这类对聚烯烃这类非极性非极性材料能发挥其独特的作用。
材料能发挥其独特的作用• 用作热熔胶基体的用作热熔胶基体的EEA树脂,其丙烯酸乙酯含量一树脂,其丙烯酸乙酯含量一般般为为23%%左右 1.2 聚烯烃聚烯烃•(1)聚乙烯聚乙烯 (polyethylene) • 是由乙烯与少量是由乙烯与少量α—烯烃烯烃或其他单体聚合而成的热或其他单体聚合而成的热塑性聚合物塑性聚合物 •聚乙烯是无味、无毒、耐低温、高结晶的非极性材料聚乙烯是无味、无毒、耐低温、高结晶的非极性材料它本身是难粘材料,但制成热熔胶以后,却对很多材它本身是难粘材料,但制成热熔胶以后,却对很多材料都有胶接性,尤其适宜于粘接料都有胶接性,尤其适宜于粘接多孔性多孔性材料,且价格材料,且价格低廉 ((2))聚丙烯聚丙烯 (polypropylene) • 根据甲基空间位置排列不同,有根据甲基空间位置排列不同,有等规等规、、间规间规和和无规无规聚丙烯之分聚丙烯之分•等规聚丙烯等规聚丙烯:甲基在主链的一侧,规整有序地排列,:甲基在主链的一侧,规整有序地排列,是一种高结晶、高立体定向的树脂,结晶度为是一种高结晶、高立体定向的树脂,结晶度为60%~%~70%%,等规度大于,等规度大于90%%,密度为,密度为0.90—0.9lg//cm3。
•间规聚丙烯间规聚丙烯:甲基交替地排列在聚丙烯主链的两侧,:甲基交替地排列在聚丙烯主链的两侧,立体结构规整,呈结晶型立体结构规整,呈结晶型•无规聚丙烯无规聚丙烯:甲基呈不规则排列,是生产等规聚丙烯:甲基呈不规则排列,是生产等规聚丙烯的副产物的副产物 1.3 聚酯聚酯 (polyester) • 主链中含有主链中含有酯基酯基(—COO—) 的聚合物的总称,分为的聚合物的总称,分为饱和聚酯和不饱和聚酯饱和聚酯和不饱和聚酯 • 作为热熔胶基体,需用线形作为热熔胶基体,需用线形饱和聚酯饱和聚酯作基体它由作基体它由二二元羧酸元羧酸和和二元醇二元醇或醇酸缩聚而成,或醇酸缩聚而成, • 从从化学结构化学结构看,聚酯类热熔胶可分为看,聚酯类热熔胶可分为共聚酯共聚酯类、类、聚醚型聚醚型聚酯类、聚酯类、聚酰胺聚酰胺聚酯类三大类从聚酯类三大类从分子结分子结构构看,饱和聚酯的分子直链中引入看,饱和聚酯的分子直链中引入苯基苯基将提高它的熔将提高它的熔点、拉伸强度和耐热性,引入点、拉伸强度和耐热性,引入烷基和醚键烷基和醚键将改善熔融将改善熔融粘度、挠曲度和柔韧性。
粘度、挠曲度和柔韧性 1.4 聚氨酯聚氨酯 (polyurethane,,PU) • 分子主链上含有许多重复的分子主链上含有许多重复的氨基甲酸酯氨基甲酸酯基团基团(—OOCNH—)的聚合物称为聚氨基甲酸酯,简称为聚氨的聚合物称为聚氨基甲酸酯,简称为聚氨酯聚氨酯有酯聚氨酯有聚酯型聚酯型和和聚醚型聚醚型两类两类 聚氨酯为白色无规则球状或柱状颗粒,相对密度聚氨酯为白色无规则球状或柱状颗粒,相对密度1.10~~l.25聚醚型聚醚型相对密度比聚酯型小相对密度比聚酯型小聚醚型聚醚型玻璃化温度为玻璃化温度为100.6~~l06.l℃℃,,聚酯型聚酯型玻璃化温度为玻璃化温度为108.9 ~~ 122.8℃℃,,聚醚型聚醚型耐低温性优于聚酯型耐低温性优于聚酯型 1.5 聚酰胺聚酰胺 (polyamide,,PA) • 是由是由羧酸羧酸与与胺类胺类生成的分子主链上含有生成的分子主链上含有酰氨基酰氨基(—CONH—)重复结构单元的线形热塑性聚合物重复结构单元的线形热塑性聚合物• 酰胺基团上的酰胺基团上的氢原子氢原子可与被粘物可与被粘物(皮革或纤维织物皮革或纤维织物)上上的的氧原子氧原子形成氢键,因而具有较高的粘接强度。
形成氢键,因而具有较高的粘接强度• 用作热熔胶的聚酰胺是由用作热熔胶的聚酰胺是由二元羧酸二元羧酸与与二元胺二元胺缩聚、缩聚、氨基酸氨基酸缩聚或其他缩聚或其他内酰胺内酰胺开环缩聚而成开环缩聚而成 • 聚酰胺聚酰胺热熔胶的突出优点是热熔胶的突出优点是软化点范围窄软化点范围窄,温度,温度稍低于熔点就立刻固化,耐油性和耐药性好又由于稍低于熔点就立刻固化,耐油性和耐药性好又由于分子中含有分子中含有 氨基、羟基和酰氨基等极性基团,因此对氨基、羟基和酰氨基等极性基团,因此对许多许多极性材料极性材料有较好的胶接性能有较好的胶接性能 特别是在纺织品、特别是在纺织品、电器和制鞋行业电器和制鞋行业1.6 苯乙烯及其嵌段共聚物苯乙烯及其嵌段共聚物• 苯乙烯苯乙烯—丁二烯丁二烯—苯乙烯嵌段共聚物苯乙烯嵌段共聚物 •(styrene butadiene styrene block polymer,,SBS) • 属于热塑性弹性体,又称热塑性丁苯橡胶属于热塑性弹性体,又称热塑性丁苯橡胶• 苯乙烯嵌段共聚物是苯乙烯嵌段共聚物是阴离子阴离子聚合物,以正丁基锂为聚合物,以正丁基锂为催催化剂,环己烷做溶剂,在聚合过程中还可以调节苯乙烯化剂,环己烷做溶剂,在聚合过程中还可以调节苯乙烯和丁二烯的加入程序,以控制共聚物的组成。
和丁二烯的加入程序,以控制共聚物的组成 • SBS中的聚苯乙烯中的聚苯乙烯(PS)链段和聚丁二烯链段和聚丁二烯(PB)链段明链段明显成两相结构,显成两相结构,PB为为连续相连续相,,PS为为分散相分散相,互不相容,,互不相容,呈相分离状态故有两个玻璃化温度呈相分离状态故有两个玻璃化温度Tg1(橡胶相橡胶相)和和Tg2 (树脂相树脂相) 2 增粘剂增粘剂• 作为热熔胶的作为热熔胶的基体材料基体材料在熔融时,熔融粘度高,对在熔融时,熔融粘度高,对被粘物被粘物润湿性润湿性和和初粘性初粘性不好,为了改善基体聚合物的不好,为了改善基体聚合物的这些性能,提高它的胶接强度,降低成本,改善操作这些性能,提高它的胶接强度,降低成本,改善操作性能,常在热熔胶的配制时加入增粘剂性能,常在热熔胶的配制时加入增粘剂• •增粘剂的增粘剂的主要作用主要作用是降低热熔胶的熔融粘度,提高其是降低热熔胶的熔融粘度,提高其对被胶接面的湿润性和初粘性,以达到提高胶接强度,对被胶接面的湿润性和初粘性,以达到提高胶接强度,改善操作性能及降低成本的目的改善操作性能及降低成本的目的 •此外,还可以调整胶的此外,还可以调整胶的耐热温度耐热温度及及晾置时间晾置时间。
•对增粘剂的要求对增粘剂的要求(设计原则)(设计原则)•((1))必须与基本聚合物有良好的相容性;必须与基本聚合物有良好的相容性;•((2))对被胶接物有良好的粘附性;对被胶接物有良好的粘附性;•((3))在热熔胶的熔融温度下有良好的热稳定性在热熔胶的熔融温度下有良好的热稳定性• 增粘剂的增粘剂的用量用量为基本聚合物质量的为基本聚合物质量的20~~150%• 在热熔胶中,增粘剂的选择十分重要,通常根据以下在热熔胶中,增粘剂的选择十分重要,通常根据以下•三个原则三个原则::•根据与聚合物的根据与聚合物的相容性相容性进行选择;进行选择;•根据胶粘剂的根据胶粘剂的涂布方式涂布方式进行选择;进行选择;•根据根据树脂特性树脂特性进行选择进行选择•通常用一种或几种混合使用通常用一种或几种混合使用 3 蜡类蜡类• 蜡类的蜡类的主要作用主要作用是降低热熔胶的熔点和熔融粘度,改善是降低热熔胶的熔点和熔融粘度,改善胶液的流动性和湿润性,降低成本胶液的流动性和湿润性,降低成本 •常用的常用的蜡类蜡类有烷烃石蜡、微晶石蜡、合成蜡有烷烃石蜡、微晶石蜡、合成蜡•用量用量一般为一般为30%%以下。
以下• 微晶石蜡微晶石蜡在提高热熔胶的柔韧性、胶接强度、热稳在提高热熔胶的柔韧性、胶接强度、热稳定性和耐寒性等方面均定性和耐寒性等方面均优于优于烷烃石蜡,但价格较高烷烃石蜡,但价格较高• 合成蜡合成蜡与基本聚合物的相容性好,并有与基本聚合物的相容性好,并有良好良好的化学的化学稳定性、热稳定性和电性能,使用效果又稳定性、热稳定性和电性能,使用效果又优于优于前两种前两种石蜡4 抗氧化剂抗氧化剂• 抗氧化剂的抗氧化剂的作用作用是防止热熔胶在长时间处于高的熔融是防止热熔胶在长时间处于高的熔融温度下发生氧化和热分解温度下发生氧化和热分解•((1))2,,6- -二叔丁基对甲苯酚二叔丁基对甲苯酚 • 不溶于水及稀碱溶液,可燃,不溶于水及稀碱溶液,可燃,无毒无毒,用作,用作非污染性非污染性抗氧抗氧剂,能有效抑制空气氧化、热降解剂,能有效抑制空气氧化、热降解 •((2)) 4,,4’硫代双硫代双(3—甲基甲基—6—叔丁基叔丁基)苯酚苯酚 •不溶于水不溶于水低毒低毒,作为非污染性抗氧剂,挥发性小,,作为非污染性抗氧剂,挥发性小,高效抗氧高效抗氧,热稳定性和耐候性优良热稳定性和耐候性优良。
5 增塑剂增塑剂 • 增塑剂的增塑剂的作用作用是加快熔融速度,降低熔融粘度,改善是加快熔融速度,降低熔融粘度,改善对被胶接物的湿润性,对被胶接物的湿润性,提高提高热熔胶的热熔胶的柔韧性柔韧性和耐寒性和耐寒性 邻苯二甲酸二辛酯;邻苯二甲酸二辛酯; 邻苯二甲酸二丁酯邻苯二甲酸二丁酯 6 填料填料• 填料的填料的作用作用是降低热熔胶的收缩性,是降低热熔胶的收缩性,防止防止对多孔性被对多孔性被胶接物表面的过度渗透,胶接物表面的过度渗透,提高提高热熔胶的耐热性和热容量,热熔胶的耐热性和热容量,延长可操作时间,延长可操作时间,降低成本降低成本• • 用作用作热熔胶的填料热熔胶的填料主要有滑石粉、瓷土、主要有滑石粉、瓷土、 石英、石英、碳酸钙、氧化钡、石棉、钛白粉、硫酸钡、白炭黑等碳酸钙、氧化钡、石棉、钛白粉、硫酸钡、白炭黑等无机物无机物 对于不同品种的热熔胶,应选用不同的填料,并控制对于不同品种的热熔胶,应选用不同的填料,并控制适当的加入量,添加量常为适当的加入量,添加量常为20%%左右1 1 乙烯乙烯—醋酸乙烯酯型热熔胶粘剂醋酸乙烯酯型热熔胶粘剂 •EVA热熔胶是目前热熔胶是目前用量最大用量最大的热熔胶品种,这种热熔的热熔胶品种,这种热熔胶具有胶具有优异优异的粘接性、柔软性、加热流动性和耐寒性的粘接性、柔软性、加热流动性和耐寒性等,粘附力强、膜强度高、用途广.能粘附许多不同性等,粘附力强、膜强度高、用途广.能粘附许多不同性质的基材,熔融粘度低,施胶方便。
质的基材,熔融粘度低,施胶方便 热熔胶的应用热熔胶的应用• 大量应用于纸盒、书籍无线装订、木材积层板制作和木大量应用于纸盒、书籍无线装订、木材积层板制作和木工封边、无纺布制作等工封边、无纺布制作等•该热熔胶在车辆方面可用于坐椅、车灯和尾灯等的组装该热熔胶在车辆方面可用于坐椅、车灯和尾灯等的组装2 聚酯型热熔胶粘剂聚酯型热熔胶粘剂•聚酯型热熔胶通常聚酯型热熔胶通常只有聚酯只有聚酯一种成分,一般不一种成分,一般不需要添加其他配合成分,因此,合成聚酯的原料需要添加其他配合成分,因此,合成聚酯的原料单体单体的选择直接影响到聚酯热熔胶的性能的选择直接影响到聚酯热熔胶的性能 • 聚酯聚酯热熔胶具有优良的耐热性、耐寒性、热稳定性,热熔胶具有优良的耐热性、耐寒性、热稳定性,耐冲击性、耐水及弹性都较好,使用耐冲击性、耐水及弹性都较好,使用温度范围宽温度范围宽,可在,可在- -40~~150℃℃温度范围内使用;优良的耐介质性和电绝缘温度范围内使用;优良的耐介质性和电绝缘性;粘接对象广,尤其对性;粘接对象广,尤其对纤维、皮革纤维、皮革等材料具有很好的粘等材料具有很好的粘接性,耐干洗和水洗;固化速度快,能快速粘接。
接性,耐干洗和水洗;固化速度快,能快速粘接 可用于金属、织物、薄膜、塑料的粘接,可用于金属、织物、薄膜、塑料的粘接,广泛应用广泛应用于于制鞋、服装、电器、建筑等行业制鞋、服装、电器、建筑等行业 3 聚酰胺热熔胶粘剂聚酰胺热熔胶粘剂•聚酰胺聚酰胺热熔胶最突出的热熔胶最突出的优点优点是熔融范围窄,在熔点以是熔融范围窄,在熔点以下不软化,温度稍高于熔点立即融化,与其他热塑性树下不软化,温度稍高于熔点立即融化,与其他热塑性树脂相比,当它在加热或冷却时,树脂的熔融或固化都在脂相比,当它在加热或冷却时,树脂的熔融或固化都在较窄的温度范围内发生,这一特点使聚酰胺热熔胶可用较窄的温度范围内发生,这一特点使聚酰胺热熔胶可用于对于对固化速度固化速度要求很高的场合要求很高的场合 •由于其由于其分子结构分子结构中含有氨基、羧基和酰氨基等中含有氨基、羧基和酰氨基等极性极性基基团,对许多团,对许多极性极性材料都有很好的粘接性,再加上其优良材料都有很好的粘接性,再加上其优良的耐油、耐溶剂性,使得它在胶粘剂行业中有着特殊的的耐油、耐溶剂性,使得它在胶粘剂行业中有着特殊的地位是一种公认的地位是一种公认的高档胶粘剂高档胶粘剂。
• 聚酰胺的高胶接强度,尤其是其良好的耐化学品性,聚酰胺的高胶接强度,尤其是其良好的耐化学品性,使其在纤维织物粘接领域占有相当市场使其在纤维织物粘接领域占有相当市场 4 聚氨酯热熔胶粘剂聚氨酯热熔胶粘剂• 聚氨酯聚氨酯热熔胶热熔胶受热后受热后会失去分子中由于氢键作用而产会失去分子中由于氢键作用而产生的物理交联,变成熔融的粘稠液,生的物理交联,变成熔融的粘稠液,冷却后冷却后又恢复原来的又恢复原来的物性因此,物性因此,聚氨酯聚氨酯热熔胶具有热熔胶具有优异优异的弹性和强度,粘接的弹性和强度,粘接强度高,耐溶剂、耐磨,适用于各种材料的粘接,特别适强度高,耐溶剂、耐磨,适用于各种材料的粘接,特别适合于粘接合于粘接鞋类和织物鞋类和织物,但成本比其他几类热熔胶高但成本比其他几类热熔胶高 • 聚氨酯聚氨酯热熔胶使用可靠性高,化学和物理性质均好,热熔胶使用可靠性高,化学和物理性质均好,综合性能好,粘接工艺简便,可使胶粘剂达到最佳的物综合性能好,粘接工艺简便,可使胶粘剂达到最佳的物理性能• 此外由于此外由于不含溶剂不含溶剂,使用时不污染环境,属环境友,使用时不污染环境,属环境友好材料,因此深受人们青睐。
该胶可用于纺织、制鞋、好材料,因此深受人们青睐该胶可用于纺织、制鞋、书籍无线装订、食品包装、木材加工、建筑、汽车构件书籍无线装订、食品包装、木材加工、建筑、汽车构件粘接等二、主要包装用胶粘剂介绍,木材、纸质、塑料等包装用胶二、主要包装用胶粘剂介绍,木材、纸质、塑料等包装用胶粘剂及粘接技术粘剂及粘接技术脲醛树脂胶粘剂脲醛树脂胶粘剂三聚氰胺甲醛树脂胶粘剂三聚氰胺甲醛树脂胶粘剂改性淀粉胶粘剂改性淀粉胶粘剂聚乙酸乙烯酯乳液胶粘剂聚乙酸乙烯酯乳液胶粘剂热熔胶粘剂热熔胶粘剂丙烯酸酯胶粘剂丙烯酸酯胶粘剂环氧树脂胶粘剂环氧树脂胶粘剂聚氨酯胶粘剂聚氨酯胶粘剂(六)丙烯酸酯胶粘剂(六)丙烯酸酯胶粘剂–瞬干胶瞬干胶•性能特点,制备,组成,机理,使用工艺与原则,改性性能特点,制备,组成,机理,使用工艺与原则,改性–厌氧胶厌氧胶•特点,组成,机理,因素特点,组成,机理,因素丙烯酸酯胶粘剂类型丙烯酸酯胶粘剂类型很多,性能各异,主要有很多,性能各异,主要有: :•α—氰基丙烯酸酯胶粘剂氰基丙烯酸酯胶粘剂 •第二代(反应性)丙烯酸酯胶粘剂第二代(反应性)丙烯酸酯胶粘剂•丙烯酸酯厌氧胶丙烯酸酯厌氧胶•丙烯酸酯类压敏胶丙烯酸酯类压敏胶•丙烯酸酯乳液胶粘剂丙烯酸酯乳液胶粘剂1. 第二代(反应性)丙烯酸酯胶粘剂第二代(反应性)丙烯酸酯胶粘剂 ——丙烯酸酯结构胶粘剂丙烯酸酯结构胶粘剂•20世纪世纪70年代由年代由杜邦公司杜邦公司开发成功,开发成功,1975年年投放市场,投放市场,是相对于性能较差,应用不广的是相对于性能较差,应用不广的第一代第一代丙烯酸酯胶粘剂丙烯酸酯胶粘剂((FGA))而言。
而言•第一代丙烯酸酯胶粘剂是美国第一代丙烯酸酯胶粘剂是美国EASTMAN公司在公司在1955年年合成一系列乙烯类化合物时偶然发现其粘性的它主要合成一系列乙烯类化合物时偶然发现其粘性的它主要由丙烯酸系单体、催化剂、弹性体由丙烯酸系单体、催化剂、弹性体(丙烯腈橡胶或丁二烯丙烯腈橡胶或丁二烯橡胶等橡胶等)组成•固化时由引发剂引发而产生聚合,固化时由引发剂引发而产生聚合,单体单体与与弹性体弹性体之间不进之间不进行化学反应因而其耐水性、耐溶剂性、耐热性以及耐冲行化学反应因而其耐水性、耐溶剂性、耐热性以及耐冲击性都较差击性都较差因此在早期并没有得到广泛应用研究者们因此在早期并没有得到广泛应用研究者们加入各种橡胶进行改性,改善了其剥离强度,开发出了加入各种橡胶进行改性,改善了其剥离强度,开发出了第第二代二代丙烯酸酯胶粘剂,简称为丙烯酸酯胶粘剂,简称为SGA•SGA从组成上讲与从组成上讲与FGA基本相同,但是单体在聚合过程中基本相同,但是单体在聚合过程中会与弹性体发生会与弹性体发生化学反应化学反应这一点是它区别于这一点是它区别于第一代第一代丙烯丙烯酸酯胶粘剂的地方,也是其性能得以改进的重要原因酸酯胶粘剂的地方,也是其性能得以改进的重要原因。
2. α-氰基丙烯酸酯胶粘剂氰基丙烯酸酯胶粘剂•1947年年,,B. F. Goodrich公司公司首次首次合成了氰基丙烯酸酯,合成了氰基丙烯酸酯,但并不知道它具有胶接性但并不知道它具有胶接性•直到直到1950年年,, Eastman Kodak在鉴定其单体时,不小心在鉴定其单体时,不小心把阿尔贝折光仪的棱镜粘在一起,才发现它是一种把阿尔贝折光仪的棱镜粘在一起,才发现它是一种瞬间瞬间强力胶粘剂强力胶粘剂•1958年年,,Eastman Kodak公司正式推出了世界上第一种公司正式推出了世界上第一种α-胶胶-Eastman 910由于α-胶有快速发生胶接作用的特点,胶有快速发生胶接作用的特点,特别是它能胶接人体组织而引起人们的广泛注意特别是它能胶接人体组织而引起人们的广泛注意 2.1 α-氰基丙烯酸酯胶粘剂的性能和特点氰基丙烯酸酯胶粘剂的性能和特点•性能性能1.1.瞬间粘接瞬间粘接 除除PE、、PP、、PTFE外,几乎能粘接所有外,几乎能粘接所有材料,固化速度很快,从几秒到数分钟材料,固化速度很快,从几秒到数分钟2.2.粘接性能粘接性能 与环氧树脂相近,但冲击强度比环氧树脂与环氧树脂相近,但冲击强度比环氧树脂更差更差3.3.耐老化性能耐老化性能 固化物在固化物在60度下紫外光照射度下紫外光照射216h后,拉后,拉伸强度只有微小的变化伸强度只有微小的变化4.4.耐溶剂性能耐溶剂性能 耐水性差,耐碱性差,但在非极性溶耐水性差,耐碱性差,但在非极性溶剂中都是稳定的剂中都是稳定的瞬间胶的固化时间瞬间胶的固化时间α-氰基丙烯酸酯系列的性能氰基丙烯酸酯系列的性能((1))优点:优点:•①①单组分,无溶剂单组分,无溶剂,使用方便;,使用方便;•②②快速固化快速固化,便于流水线生产;,便于流水线生产; •③③适应面广,适应面广,对多种材料具有良好的胶接强度对多种材料具有良好的胶接强度;;•④④电气绝缘性好,与酚醛塑料相当;电气绝缘性好,与酚醛塑料相当; •⑤⑤无毒无毒,能用于人体组织的胶接;,能用于人体组织的胶接; •⑥⑥耐药品性、耐候性、耐寒性良好。
耐药品性、耐候性、耐寒性良好•⑦⑦固化后胶层固化后胶层无色透明无色、外观平整无色透明无色、外观平整特别适合于特别适合于工艺美术品、贵金属、装饰品、精密仪器、光学仪器工艺美术品、贵金属、装饰品、精密仪器、光学仪器的胶接•((2)缺点:)缺点:•①①抗冲击性能差抗冲击性能差,尤以胶接刚性材料时更为明显尤以胶接刚性材料时更为明显•②②耐热性差,未经改性的产品只能在耐热性差,未经改性的产品只能在70~80℃下使用•③③固化迅速,固化迅速,难用于大面积的胶接难用于大面积的胶接若未加以增粘,若未加以增粘,难用于充填性胶接难用于充填性胶接•④④贮存期较短贮存期较短,一般为半年左右一般为半年左右•⑤⑤虽然对人体无毒,但对粘膜有一定的刺激性虽然对人体无毒,但对粘膜有一定的刺激性2.2 α-氰基丙烯酸酯胶粘剂的氰基丙烯酸酯胶粘剂的制备制备•工工业业上上采采用用的的方方法法是是将将氰氰乙乙酸酸酯酯与与甲甲醛醛在在碱碱性性介介质质中中进进行行加加成成缩缩合合得得到到的的低低聚聚物物裂裂解解成成为为单单体体,,所所得得单单体体经经精精制制后后,,加加入入各各种种辅辅助助成成分分就就得得到到 - -氰氰基基丙丙烯烯酸酸酯酯胶粘剂。
胶粘剂•生产过程包括:生产过程包括:聚合、裂解、精制聚合、裂解、精制三步三步2.3 α-氰基丙烯酸酯胶粘剂的组成氰基丙烯酸酯胶粘剂的组成•((1))单体单体:: α-氰基丙烯酸酯(甲酯或乙酯),分子中同时存在氰基丙烯酸酯(甲酯或乙酯),分子中同时存在吸电子性强的氰基和酯基,在水或弱碱的催化作用下易进行阴离吸电子性强的氰基和酯基,在水或弱碱的催化作用下易进行阴离子聚合反应子聚合反应•((2))增稠剂增稠剂:单体的:单体的粘度粘度很低,使用时易流淌,不适用于很低,使用时易流淌,不适用于多孔性多孔性材料材料及间隙较大的充填性胶接,因此需要加以增稠常用的有聚及间隙较大的充填性胶接,因此需要加以增稠常用的有聚甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、聚丙烯酸酯聚丙烯酸酯、聚氰基丙烯酸酯、、聚氰基丙烯酸酯、纤维素衍生物纤维素衍生物等•((3))增塑剂增塑剂:改善固化后胶层脆性,提高胶层的冲击:改善固化后胶层脆性,提高胶层的冲击强度邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯等邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯等•((4))稳定剂稳定剂:阻止单体发生聚合:阻止单体发生聚合二氧化硫、二氧化硫、对苯二对苯二酚、乙酸铜、五氧化二磷。
酚、乙酸铜、五氧化二磷2.4 α-氰基丙烯酸酯胶粘剂的固化机理氰基丙烯酸酯胶粘剂的固化机理•α-氰基丙烯酸酯的双键上连有氰基丙烯酸酯的双键上连有氰基和酯基两个带氰基和酯基两个带∏键的吸电子基团键的吸电子基团,对碳阴离子有很强的稳定作用,,对碳阴离子有很强的稳定作用,因此因此极弱的碱或水极弱的碱或水就能较快地催化聚合反应就能较快地催化聚合反应2.5 α-氰基丙烯酸酯胶粘剂的使用方法氰基丙烯酸酯胶粘剂的使用方法粘接工艺:•表面处理-涂胶-叠合-加压-固化•表面处理-装配-定位-渗浸涂胶-固化•表面处理-涂底胶-涂胶-叠加-加压•表面处理-装配-定位-渗浸涂胶-涂底胶表面处理表面处理•用适当的溶剂对被粘接物用适当的溶剂对被粘接物表面脱脂表面脱脂清洁,清洁,打磨打磨不不能太粗糙再次用溶剂清洗并干燥能太粗糙再次用溶剂清洗并干燥•残留残留碱性物质碱性物质会加速固化,会加速固化,酸性物质酸性物质会减慢固化会减慢固化涂底胶涂底胶•为粘接为粘接酸性多孔材料、大间隙材料、酸性多孔材料、大间隙材料、PP、、PE、硅、硅橡胶橡胶,提高粘接和耐久性,防止白化,包封保护,提高粘接和耐久性,防止白化,包封保护等,在涂氰基丙烯酸酯胶粘剂前或粘接最后涂底等,在涂氰基丙烯酸酯胶粘剂前或粘接最后涂底胶胶涂胶操作的原则涂胶操作的原则•涂胶要适量涂胶要适量,太少会造成缺胶,过多又会减慢固化速度,,太少会造成缺胶,过多又会减慢固化速度,降低粘接强度降低粘接强度•涂胶量尽量少些为好涂胶量尽量少些为好,胶层越薄强度越高,对致密接触良,胶层越薄强度越高,对致密接触良好的平面涂胶量为好的平面涂胶量为4~5mg/cm2•对小件组装、嵌接、裂纹修补等可采用对小件组装、嵌接、裂纹修补等可采用渗浸法涂胶渗浸法涂胶(先将(先将粘接件定位后滴胶,由毛细管作用吸入粘接面)粘接件定位后滴胶,由毛细管作用吸入粘接面)•晾置时间晾置时间•涂胶后最后不要马上叠合,根据空气温度大小,晾置涂胶后最后不要马上叠合,根据空气温度大小,晾置1~5s,,3s内粘接强度最佳内粘接强度最佳,当时间超过,当时间超过2min后性能下后性能下降降50%以上以上•固化固化•与温度和湿度有关,与温度和湿度有关,最适宜温度为最适宜温度为20~30 ℃℃ ,湿度为,湿度为50~60%,不能超过,不能超过70%,否则易产生白化现象,否则易产生白化现象•清除残胶清除残胶•可用丙酮、甲苯、二甲基甲酰胺等有机溶剂清除残胶可用丙酮、甲苯、二甲基甲酰胺等有机溶剂清除残胶•2.6 α-氰基丙烯酸酯胶粘剂的改性氰基丙烯酸酯胶粘剂的改性•((1))改善改善α-胶的耐热性和耐水性胶的耐热性和耐水性 • 耐热性的改进耐热性的改进•一般一般α-胶只能耐热到胶只能耐热到80℃℃左右,这主要是由左右,这主要是由于它们是热塑性高分子,固化后还含有大量于它们是热塑性高分子,固化后还含有大量残余单体,其残余单体,其Tg不高所致。
不高所致 改进耐热性有三个途径:改进耐热性有三个途径: •采用交联剂采用交联剂,使其具有一定程度的热固性如:乙二醇,使其具有一定程度的热固性如:乙二醇的双氰基丙烯酸酯、氰基丙烯酸烯丙基酯、氰基戊二烯的双氰基丙烯酸酯、氰基丙烯酸烯丙基酯、氰基戊二烯酸的单酯或双酯酸的单酯或双酯•采用耐热粘附促进剂采用耐热粘附促进剂,改善胶和胶接材料之间的界面状,改善胶和胶接材料之间的界面状态如;单元或多元羧酸、酸酐、酚类化合物等如;单元或多元羧酸、酸酐、酚类化合物等•适当地加入增塑剂适当地加入增塑剂 另外,在另外,在α-胶中引入马来酰亚胺,也可以提高耐热性胶中引入马来酰亚胺,也可以提高耐热性 耐水性的改进耐水性的改进•就就聚合物本身聚合物本身来说,在来说,在α-胶中引入胶中引入交联单体或共聚交联单体或共聚单体单体 ,会改善其耐水性,会改善其耐水性;•就就界面界面来说,许多来说,许多粘附促进剂粘附促进剂(如:二酐、苯酐、(如:二酐、苯酐、硅烷等)可以改善界面状态,在一定程度上改善粘硅烷等)可以改善界面状态,在一定程度上改善粘附性,也同时改善了耐水性附性,也同时改善了耐水性 ((2))改善耐冲击性改善耐冲击性 • 提高耐冲击性的方法有以下三种:提高耐冲击性的方法有以下三种:1.1.引入引入可共聚的内增塑单体可共聚的内增塑单体,如,如α-氰基氰基-2,,4-戊二烯酸酯戊二烯酸酯等等;2.2.添加各种添加各种增塑剂增塑剂,如苯酰丙酮、,如苯酰丙酮、多羟基苯甲酸及其衍生多羟基苯甲酸及其衍生物、脂肪族多元醇、聚醚及其衍生物物、脂肪族多元醇、聚醚及其衍生物;3.3.用高分子量用高分子量弹性体弹性体来改性,如聚氨酯橡胶、聚乙烯醇缩来改性,如聚氨酯橡胶、聚乙烯醇缩醛、丙烯酸酯橡胶以及接枝共聚物等。
醛、丙烯酸酯橡胶以及接枝共聚物等 3. 丙烯酸酯厌氧胶粘剂丙烯酸酯厌氧胶粘剂•1955年年美国美国GE公司公司发现了丙烯酸双酯的厌氧性,六十年发现了丙烯酸双酯的厌氧性,六十年代中期由代中期由Loctite公司制成厌氧胶粘剂出售公司制成厌氧胶粘剂出售•厌氧胶粘剂是指能起粘接、固定和密封作用的一系列厌厌氧胶粘剂是指能起粘接、固定和密封作用的一系列厌氧固化特性的组成物,简称氧固化特性的组成物,简称厌氧胶,绝氧胶、嫌气胶、厌氧胶,绝氧胶、嫌气胶、螺纹胶、机械胶螺纹胶、机械胶•所谓所谓“厌氧厌氧”是指,是指,与氧气或空气接触时不会固化,一与氧气或空气接触时不会固化,一旦隔绝空气后就迅速聚合变成交联状的固体聚合物旦隔绝空气后就迅速聚合变成交联状的固体聚合物•它是一种它是一种单组分单组分、无溶剂、、无溶剂、室温固化室温固化液体胶粘剂,是一液体胶粘剂,是一种种引发引发(金属可以起促进聚合的作用使粘接牢固金属可以起促进聚合的作用使粘接牢固)和和阻聚阻聚(大量氧抑制引发剂产生游离基大量氧抑制引发剂产生游离基)共存的平衡体系共存的平衡体系•它能够在它能够在氧气氧气存在下时以液体状态长期贮存,存在下时以液体状态长期贮存,隔绝空气隔绝空气后可在室温固化。
后可在室温固化•由于粘合力强、由于粘合力强、密封效果好密封效果好、使用方便,适合于生产线、使用方便,适合于生产线使用目前多作为锁使用目前多作为锁固密封胶固密封胶,如用来锁固间隙较大的,如用来锁固间隙较大的螺栓、做螺栓、做金属与玻璃金属与玻璃之间的密封之间的密封 3.1 丙烯酸酯厌氧胶粘剂的特点丙烯酸酯厌氧胶粘剂的特点1.1.有有空气或氧气中贮存稳定空气或氧气中贮存稳定;隔绝空气时能迅速固化;;隔绝空气时能迅速固化;2.2.室温固化、速度快、强度高;低温(室温固化、速度快、强度高;低温(0℃℃)仍能快速固化;)仍能快速固化;3.3.一液型、粘度低、易浸润渗出一液型、粘度低、易浸润渗出, 特别适用于间隙在特别适用于间隙在0.1mm以下的缝隙的胶接和密封;以下的缝隙的胶接和密封;4.4.无溶剂、毒性小;无溶剂、毒性小;5.5.耐热、耐溶剂、耐酸、耐碱性能较好;耐热、耐溶剂、耐酸、耐碱性能较好;6.6.残胶易清除残胶易清除,固化后可拆卸;,固化后可拆卸;7.7.粘接范围广粘接范围广; 工艺性好,使用方便工艺性好,使用方便 3.2 丙烯酸酯厌氧胶粘剂的组成丙烯酸酯厌氧胶粘剂的组成•厌氧型丙烯酸酯胶粘剂是以厌氧型丙烯酸酯胶粘剂是以甲基丙烯酸双酯甲基丙烯酸双酯为主体为主体配以改性树脂、引发剂、配以改性树脂、引发剂、促进剂促进剂、稳定剂等组成,、稳定剂等组成,还可根据需要添加其它助剂,如染料和颜料、增稠还可根据需要添加其它助剂,如染料和颜料、增稠剂、触变剂等。
剂、触变剂等•单体单体是厌氧型丙烯酸酯胶粘剂的主要成分,约占总是厌氧型丙烯酸酯胶粘剂的主要成分,约占总配比量的配比量的90%以上•常见的分类方法是按单体的结构和用途可分为四类a)聚醚型:双甲基丙烯酸三缩四乙二醇酯等(b)聚酯型:双甲基丙烯酸多缩乙二醇酯等(c)环氧酯:双酚A环氧酯等(d)聚氨酯:由异氰酸酯、甲基丙烯酸羟烷基酚和多元醇的反应产物((1 1)单体:)单体:((2))引发剂引发剂(~~5%)::多用有机过氧化物如异丙苯过氧化多用有机过氧化物如异丙苯过氧化氢、过氧化苯甲酰、叔丁基过氧化氢等氢、过氧化苯甲酰、叔丁基过氧化氢等3))促进剂促进剂(0.5~~5%)::含氮化合物(含氮化合物(N,,N-二甲基苯胺二甲基苯胺),含硫化合物,含硫化合物(如四甲基硫脲),肼类化合物如四甲基硫脲),肼类化合物•助促进剂:助促进剂:亚胺和羧酸类应用最多、效果最好的是邻苯亚胺和羧酸类应用最多、效果最好的是邻苯磺酰亚胺磺酰亚胺(即糖精即糖精)4))稳定剂稳定剂(~~0.01%)::氧、醌、酚、草酸等氧、醌、酚、草酸等5))增稠剂增稠剂:聚丙烯酸酯、纤维素衍生物等作为商品:聚丙烯酸酯、纤维素衍生物等。
作为商品最早被开发使用的是最早被开发使用的是四甘醇二甲基丙烯酸酯四甘醇二甲基丙烯酸酯 3.4 厌氧胶粘剂的主要化学反应厌氧胶粘剂的主要化学反应•室温下室温下异丙苯过氧化氢异丙苯过氧化氢分解速度很慢,聚合时间很分解速度很慢,聚合时间很少,体系中加入少,体系中加入促进剂胺类或过渡金属离子(铁、促进剂胺类或过渡金属离子(铁、铜离子),铜离子),使聚合易于进行使聚合易于进行•金属离子作用,由强到弱金属离子作用,由强到弱 Co>Mn>Cu>Fe 3.5影响厌氧胶粘剂性能的主要因素影响厌氧胶粘剂性能的主要因素• 由于由于厌氧胶为单组分,胶液中既有氧化剂,又有还原厌氧胶为单组分,胶液中既有氧化剂,又有还原剂,稳定性更难处理,剂,稳定性更难处理,氧化还原体系氧化还原体系必须更加精密必须更加精密•(1) 过氧化物引发剂与促进剂过氧化物引发剂与促进剂的配合;的配合;•(2)单体与齐聚体单体与齐聚体的配合;的配合;•(3)稳定剂的种类稳定剂的种类 1.1.设计采用设计采用两种氧化还原体系两种氧化还原体系::异丙苯过氧化氢-取代肼-异丙苯过氧化氢-取代肼-糖精体系糖精体系;;异丙苯过氧化氢-取代胺-糖精异丙苯过氧化氢-取代胺-糖精体系体系2. 设计决定固化产物性能的设计决定固化产物性能的单体与齐聚物组合单体与齐聚物组合,要获得不同,要获得不同强度和粘度的厌氧胶,单体和齐聚物的组合是关键。
强度和粘度的厌氧胶,单体和齐聚物的组合是关键3. 为了提高为了提高贮存稳定性贮存稳定性,工业生产中一般采用,工业生产中一般采用乙二胺四乙酸乙二胺四乙酸二钠盐二钠盐处理丙烯酸单体和齐聚体这样处理过的单体处理丙烯酸单体和齐聚体这样处理过的单体金属金属离子(离子(促进过氧化物分解促进过氧化物分解))含量大大降低,可以减少阻聚含量大大降低,可以减少阻聚剂剂对苯二酚、对苯酚对苯二酚、对苯酚的添加量,可获得既的添加量,可获得既快速固化快速固化又又高度高度稳定稳定的厌氧胶粘剂的厌氧胶粘剂解决胶液的快固与储存稳定性之间的关系解决胶液的快固与储存稳定性之间的关系厌氧胶的应用厌氧胶的应用•厌氧胶因其具有独特的厌氧胶固化特性,可应用于锁紧、厌氧胶因其具有独特的厌氧胶固化特性,可应用于锁紧、密封、固持、粘接、堵漏等方面厌氧胶已成为密封、固持、粘接、堵漏等方面厌氧胶已成为机械行业机械行业不可缺少的液体工具不可缺少的液体工具1. 锁紧防松锁紧防松金属螺钉受冲击震动作用很容易产生松动或脱金属螺钉受冲击震动作用很容易产生松动或脱机,传统的机械锁固方法都不够理想,而机,传统的机械锁固方法都不够理想,而化学锁固方法化学锁固方法廉廉价有效。
如果将螺钉兔上厌氧胶后进行装配,固化后在螺价有效如果将螺钉兔上厌氧胶后进行装配,固化后在螺纹间隙中形成强韧塑性胶膜,使螺钉锁紧不会松动纹间隙中形成强韧塑性胶膜,使螺钉锁紧不会松动2. 密封防漏密封防漏任何平面都不可能完全紧密接触,需防漏密封,任何平面都不可能完全紧密接触,需防漏密封,传统方法是用橡胶、石棉、金属等垫片,但因传统方法是用橡胶、石棉、金属等垫片,但因老化或腐蚀老化或腐蚀很快就会泄漏而以厌氧胶来代替固体垫片,固化后可实很快就会泄漏而以厌氧胶来代替固体垫片,固化后可实现紧密接触,使现紧密接触,使密封性更耐久密封性更耐久3. 固持定位固持定位圆柱形组件,如轴承与轴、皮带轮与轴等孔圆柱形组件,如轴承与轴、皮带轮与轴等孔轴组合配件,以前采用热套、冷压等轴组合配件,以前采用热套、冷压等尺寸过盈方法尺寸过盈方法再装配,再装配,再辅以键和销子等使用厌氧胶可填满配合间隙,固化后再辅以键和销子等使用厌氧胶可填满配合间隙,固化后牢固耐久,稳定可靠以厌氧胶固持的方法使加工精度要牢固耐久,稳定可靠以厌氧胶固持的方法使加工精度要求降低、装配操作简便、生产效率提高、接生能耗和加工求降低、装配操作简便、生产效率提高、接生能耗和加工费用。
费用4. 填充堵漏填充堵漏对于有微孔的铸件、压铸件、粉末冶金件对于有微孔的铸件、压铸件、粉末冶金件和焊接件等,可将可将和焊接件等,可将可将低粘度的厌氧胶低粘度的厌氧胶涂在有缺陷处,涂在有缺陷处,使胶液渗入微孔内,在室温隔绝氧气的情况下就能完使胶液渗入微孔内,在室温隔绝氧气的情况下就能完成固化,充满孔内而起到密封效果如果采用成固化,充满孔内而起到密封效果如果采用真空浸真空浸渗渗,则成功率更高,已成为铸造行业的新技术则成功率更高,已成为铸造行业的新技术 注意事项注意事项1.1.用于大间隙的粘接和密封,中间需加金属垫片或使用专用厌氧胶用于大间隙的粘接和密封,中间需加金属垫片或使用专用厌氧胶2.2.低温时使用厌氧胶需在低温时使用厌氧胶需在被粘物表面上涂促进剂被粘物表面上涂促进剂3.3.粘接操作环境尽量保持干燥,相对湿度小于粘接操作环境尽量保持干燥,相对湿度小于60%4.4.粘接件应避免在碱性介质中使用粘接件应避免在碱性介质中使用5.5.若需拆卸时,可将粘接件若需拆卸时,可将粘接件加热到加热到260℃℃~316℃℃ ,趁热拆卸如果高温,趁热拆卸如果高温不允许,可使用有机溶剂如二氯甲烷等混合溶剂或者特种清除剂。
不允许,可使用有机溶剂如二氯甲烷等混合溶剂或者特种清除剂6.6.厌氧胶不能装入金属容器,其他容器也不能装满厌氧胶不能装入金属容器,其他容器也不能装满7.7.厌氧胶对皮肤有一定的刺激性,万一不慎接触了皮肤,应立即厌氧胶对皮肤有一定的刺激性,万一不慎接触了皮肤,应立即用水清洗用水清洗8.8.厌氧胶毒性较低,可用于食品加工机械的粘接和密封厌氧胶毒性较低,可用于食品加工机械的粘接和密封二、主要包装用胶粘剂介绍,木材、纸质、塑料等包装用胶二、主要包装用胶粘剂介绍,木材、纸质、塑料等包装用胶粘剂及粘接技术粘剂及粘接技术脲醛树脂胶粘剂脲醛树脂胶粘剂三聚氰胺甲醛树脂胶粘剂三聚氰胺甲醛树脂胶粘剂改性淀粉胶粘剂改性淀粉胶粘剂聚乙酸乙烯酯乳液胶粘剂聚乙酸乙烯酯乳液胶粘剂热熔胶粘剂热熔胶粘剂丙烯酸酯胶粘剂丙烯酸酯胶粘剂环氧树脂胶粘剂环氧树脂胶粘剂聚氨酯胶粘剂聚氨酯胶粘剂二、主要包装用胶粘剂介绍,木材、纸质、塑料等包装用胶二、主要包装用胶粘剂介绍,木材、纸质、塑料等包装用胶粘剂及粘接技术粘剂及粘接技术脲醛树脂胶粘剂脲醛树脂胶粘剂三聚氰胺甲醛树脂胶粘剂三聚氰胺甲醛树脂胶粘剂改性淀粉胶粘剂改性淀粉胶粘剂聚乙酸乙烯酯乳液胶粘剂聚乙酸乙烯酯乳液胶粘剂热熔胶粘剂热熔胶粘剂丙烯酸酯胶粘剂丙烯酸酯胶粘剂环氧树脂胶粘剂环氧树脂胶粘剂聚氨酯胶粘剂聚氨酯胶粘剂(八)聚氨酯胶粘剂(八)聚氨酯胶粘剂 绿色聚氨酯粘接材料绿色聚氨酯粘接材料三、绿色包装胶粘剂的发展与实例三、绿色包装胶粘剂的发展与实例三、新型包装胶粘剂的发展三、新型包装胶粘剂的发展——绿色化、功能化绿色化、功能化设计思路实例:设计思路实例:绿色聚氨酯胶粘剂绿色聚氨酯胶粘剂阻燃功能阻燃功能功能型绿色纳米填料功能型绿色纳米填料功能型有机硅胶粘剂功能型有机硅胶粘剂生物质资源生物质资源目前胶粘剂,石油化工目前胶粘剂,石油化工目前胶粘剂,石油化工目前胶粘剂,石油化工相对,可再生或可循环的有机物质相对,可再生或可循环的有机物质相对,可再生或可循环的有机物质相对,可再生或可循环的有机物质 Ø石油短缺,我国石油进口依存度石油短缺,我国石油进口依存度居高不下居高不下Ø化石资源日渐匮乏化石资源日渐匮乏 ( (不可再生不可再生) ) Ø进口大量的原油以满足国内需求进口大量的原油以满足国内需求 Ø白色污染日趋严重白色污染日趋严重Ø对生态环境影响恶劣对生态环境影响恶劣Ø战略安全战略安全 资源危机能源危机环境危机化石经济化石经济化石经济化石经济寻求化石资源的替代已经成为重大战略方向社会经济社会经济可持续发展可持续发展生物经济生物经济 木质素等生物质资源是地球上最古老和最丰木质素等生物质资源是地球上最古老和最丰富的天然高分子,是自然界取之不尽、用之不富的天然高分子,是自然界取之不尽、用之不竭的可再生资源竭的可再生资源美国生物质产业美国生物质产业到到到到2020202020202020年生物质在美国经济中要占有的年生物质在美国经济中要占有的年生物质在美国经济中要占有的年生物质在美国经济中要占有的比重比重比重比重能源能源能源能源5%5%5%5%,汽车燃油,汽车燃油,汽车燃油,汽车燃油10%10%10%10%,化学材料,化学材料,化学材料,化学材料18%18%18%18%实例:聚氨酯粘接材料的功能化与绿色化实例:聚氨酯粘接材料的功能化与绿色化设计思路设计思路绿色化绿色化功能化功能化木质素木质素多元醇中温低酸改性多元醇中温低酸改性多元醇改性木质素多元醇改性木质素羟值调控羟值调控功能型功能型绿色聚氨酯粘接材料绿色聚氨酯粘接材料异氰酸酯异氰酸酯聚合体系调控聚合体系调控泡泡沫沫性性能能优优化化高高效效均均质质发发泡泡可可控控聚聚合合粘度调控粘度调控聚合催化剂聚合催化剂发泡催化剂发泡催化剂发泡剂发泡剂泡沫稳定剂泡沫稳定剂阻燃剂阻燃剂材料性能研究材料性能研究木质素基聚氨酯材料木质素基聚氨酯材料泡孔形态泡孔形态泡沫密度泡沫密度抗压强度抗压强度保温性能保温性能耐热性能耐热性能阻燃性能阻燃性能木质素木质素多元醇多元醇基体树脂基体树脂保温材料保温材料膨胀阻燃膨胀阻燃设计思路设计思路光合作用每年生成数百亿吨木质素光合作用每年生成数百亿吨木质素制浆造纸、生物能源等工业可分离出数百亿吨制浆造纸、生物能源等工业可分离出数百亿吨木质素木质素储量巨大,具有多种官能团储量巨大,具有多种官能团木质素的多元醇改性木质素的多元醇改性与羟值调控反应与羟值调控反应改性反应温度、时间、催化剂用量对产物羟值与粘度的影响符合基体树脂要求符合基体树脂要求以改性木质素代替石油基聚醚多元醇,与异氰酸酯聚以改性木质素代替石油基聚醚多元醇,与异氰酸酯聚合反应生成聚氨酯合反应生成聚氨酯改性木质素聚合改性木质素聚合基础配方调控基础配方调控改性木质素改性木质素异氰酸酯异氰酸酯催化剂催化剂发泡剂发泡剂改性木质素均质发泡配方调控改性木质素均质发泡配方调控稳定剂稳定剂木质素基聚氨酯的高分子交联结构木质素基聚氨酯的高分子交联结构技术技术技术技术开发,专利体系开发,专利体系开发,专利体系开发,专利体系一种生物质基聚氨酯泡沫及其制备方法一种生物质基聚氨酯泡沫及其制备方法ZL201110007797.4ZL201110007797.4一种阻燃剂及其制备方法和应用一种阻燃剂及其制备方法和应用ZL201110007841.1ZL201110007841.1一种阻燃生物质基泡沫及其制备方法一种阻燃生物质基泡沫及其制备方法ZL201110007800.2ZL201110007800.2一种木质素改性物及其制备方法和应用一种木质素改性物及其制备方法和应用ZL201110007670.2ZL201110007670.2一种阻燃聚氨酯泡沫及其制备方法一种阻燃聚氨酯泡沫及其制备方法ZL201110007696.7ZL201110007696.7木质素改性木质素改性木质素改性木质素改性保温板制备与外墙铺装保温板制备与外墙铺装外墙保温喷涂外墙保温喷涂外墙保温喷涂外墙保温喷涂屋顶防水保温喷涂屋顶防水保温喷涂屋顶防水保温喷涂屋顶防水保温喷涂叠层复合保温板叠层复合保温板叠层复合保温板叠层复合保温板聚合型阻燃剂生产聚合型阻燃剂生产聚合型阻燃剂生产聚合型阻燃剂生产屋顶屋顶————防水保温现场喷涂防水保温现场喷涂外墙保温板外墙保温板————连续生产线制备连续生产线制备外墙保温板外墙保温板————铺装铺装导热系数导热系数0.024-0.031 W/mK聚合发泡与复合粘接一体化:聚合发泡与复合粘接一体化:人造板人造板/ /木质素基聚氨酯,一体化发泡复合技术木质素基聚氨酯,一体化发泡复合技术external boardinner boardlignin based polyurethaneexternal board木质素剩余物木质素剩余物木质素剩余物木质素剩余物————绿色树脂、节能建材绿色树脂、节能建材绿色树脂、节能建材绿色树脂、节能建材木基叠层复合木基叠层复合木基叠层复合木基叠层复合聚合发泡与粘接复合一体化技术聚合发泡与粘接复合一体化技术聚合发泡与粘接复合一体化技术聚合发泡与粘接复合一体化技术木质素改性技术木质素改性技术木质素改性技术木质素改性技术聚合发泡技术聚合发泡技术聚合发泡技术聚合发泡技术可再生林木资源可再生林木资源可再生林木资源可再生林木资源废弃木质素废弃木质素废弃木质素废弃木质素保温层喷涂与保温板铺装保温层喷涂与保温板铺装保温层喷涂与保温板铺装保温层喷涂与保温板铺装协同阻燃技术协同阻燃技术协同阻燃技术协同阻燃技术结构与性能规律结构与性能规律结构与性能规律结构与性能规律技术链示意图技术链示意图技术链示意图技术链示意图有机材料燃烧特点有机材料燃烧特点阻燃设计阻燃设计150 ℃ 150 ℃ 酸源分解酸源分解酸源分解酸源分解 碳源酯化碳源酯化碳源酯化碳源酯化 含碳熔融物含碳熔融物含碳熔融物含碳熔融物气源分解气源分解气源分解气源分解 膨胀发泡碳化膨胀发泡碳化膨胀发泡碳化膨胀发泡碳化形成炭层,阻隔内外形成炭层,阻隔内外形成炭层,阻隔内外形成炭层,阻隔内外 体系融化体系融化体系融化体系融化阻燃机理设计阻燃机理设计协同体系:协同体系:碳源碳源酸源酸源气源气源专利:一种阻燃剂及其制备方法和应用201110007841.1 一种阻燃聚氨酯泡沫及其制备方法201110007696.7 一种阻燃生物质基泡沫及其制备方法201110007800.2 阻燃效果表征阻燃效果表征热释放速率热释放速率总释热量总释热量发烟总量发烟总量高效膨胀阻燃技术高效膨胀阻燃技术膨胀阻燃协同体系快速成炭与阻燃阻燃型聚氨酯泡沫板阻燃型聚氨酯泡沫板n喷射燃烧喷射燃烧3minn火焰无蔓延火焰无蔓延3min火焰喷射燃烧后火焰喷射燃烧后泡沫表面形成碳层泡沫表面形成碳层泡沫内部完好泡沫内部完好木质素基聚氨酯材料木质素基聚氨酯材料燃烧对照燃烧对照三、新型包装胶粘剂的发展三、新型包装胶粘剂的发展——绿色化、功能化绿色化、功能化设计思路实例:设计思路实例:绿色聚氨酯胶粘剂绿色聚氨酯胶粘剂阻燃功能阻燃功能功能型绿色纳米填料功能型绿色纳米填料功能型有机硅胶粘剂功能型有机硅胶粘剂纳米化制备纳米化制备Nanolignin木材生物质资源木材生物质资源功能化修饰功能化修饰木质素纳米木质素纳米制备平台制备平台分子设计平台分子设计平台木质素纳米接枝物木质素纳米接枝物由木质纤维制备纳米材料由木质纤维制备纳米材料21世纪世纪纳米科学技术纳米科学技术正在成为推正在成为推动经济发展的主要驱动力之一动经济发展的主要驱动力之一木材层层细分,木质纤维中的基木材层层细分,木质纤维中的基本纤丝、微纤丝具有纳米尺度的本纤丝、微纤丝具有纳米尺度的基本结构基本结构制备木质纳米的制备木质纳米的结构基础结构基础纳米量级纳米量级 独特物理化学效应独特物理化学效应由木质纤维制备纳米材料由木质纤维制备纳米材料纳米纤维素晶体填纳米纤维素晶体填料料u高结晶度高结晶度u高强度高强度u高比表面积高比表面积u小尺寸效应小尺寸效应u生物相容性生物相容性u安全性安全性以纤维素为对象,开发出的木质纳米已商业化以纤维素为对象,开发出的木质纳米已商业化木质素木质素是仅次于纤维素的第二大可是仅次于纤维素的第二大可再生资源再生资源u将木质素加工到纳米级别,开发将木质素加工到纳米级别,开发基于木质素的纳米产品基于木质素的纳米产品u能够有效改善木质素的基本特性能够有效改善木质素的基本特性u为开发绿色功能性材料提供新的为开发绿色功能性材料提供新的途径途径u为木质素的高值化应用展现更为为木质素的高值化应用展现更为广阔的前景广阔的前景由木质纤维制备纳米材料由木质纤维制备纳米材料由木质纤维制备纳米材料由木质纤维制备纳米材料Lignin将木质素开发到纳米级别将木质素开发到纳米级别目前进展目前进展影响因素影响因素纳米粒子的表面修饰纳米粒子的表面修饰对于已制备出的纳米粒子:对于已制备出的纳米粒子:u比表面积极大,容易团比表面积极大,容易团聚,难以聚,难以再分散再分散u功能化应用需求功能化应用需求需要对纳米粒子进行表面需要对纳米粒子进行表面修饰修饰纳米粒子表面修饰进展纳米粒子表面修饰进展木质纳米的点击化学修饰木质纳米的点击化学修饰u化学修饰是木质纳米改性的重要手段化学修饰是木质纳米改性的重要手段u点击化学,由点击化学,由2001年诺贝尔化学奖获得年诺贝尔化学奖获得者者Sharpless首次提出首次提出u通过小单元的拼接通过小单元的拼接, 高选择性成键高选择性成键u反应条件温和,副反应少,反应效率高反应条件温和,副反应少,反应效率高功能需求功能需求结构选择结构选择反应设计反应设计纳米化制备纳米化制备功能化修饰功能化修饰发明专利:发明专利:韩韩雁明雁明,储富祥储富祥,唐传兵唐传兵,秦特夫秦特夫,李改云李改云,黄洛华黄洛华. 一种木质纤一种木质纤维聚合物及其点击反应维聚合物及其点击反应,,专利专利号号201410809230.2u 在木质纳米粒子与高分子基体之间在木质纳米粒子与高分子基体之间形成化学键连接形成化学键连接,,替代物理共混分散替代物理共混分散u 保障木质纳米粒子的保障木质纳米粒子的良好相容与稳定分散良好相容与稳定分散,实现对,实现对高分子基体的高分子基体的反应型增强反应型增强纳米纤维素接枝修饰纳米纤维素接枝修饰纳米纤维素接枝修饰纳米纤维素接枝修饰功能填料功能填料功能填料功能填料————荧光修饰荧光修饰荧光修饰荧光修饰三、新型包装胶粘剂的发展三、新型包装胶粘剂的发展——绿色化、功能化绿色化、功能化设计思路实例:设计思路实例:绿色聚氨酯胶粘剂绿色聚氨酯胶粘剂阻燃功能阻燃功能功能型绿色纳米填料功能型绿色纳米填料功能型有机硅胶粘剂功能型有机硅胶粘剂PMOSPMOS1. 合成合成2. 固化固化3. 固化物性能固化物性能5. 耐高温基体树脂耐高温基体树脂4. 耐热增强型交联剂耐热增强型交联剂应用应用PMOS衍生物衍生物6. 侧烷氧基改性侧烷氧基改性PMOS7. 苯乙烯改性苯乙烯改性PMOS8. 二乙烯基苯改性二乙烯基苯改性PMOS6. PMOS6. PMOS衍生物衍生物衍生物衍生物————侧烷氧基聚硅氧烷侧烷氧基聚硅氧烷侧烷氧基聚硅氧烷侧烷氧基聚硅氧烷不同烷氧基改性硅油的合成体系不同烷氧基改性硅油的合成体系不同烷氧基改性硅油的合成体系不同烷氧基改性硅油的合成体系编号改性侧基使用单体及比例溶剂/共溶剂催化剂操作备注1甲氧基16g甲醇/30g PMHS甲醇/THFMe4NOH2乙氧基23g乙醇/30g PMHS乙醇/THFMe4NOH3异丙氧基30g异丙醇/30g PMHS异丙醇/THFMe4NOH易于凝胶,滴加单体/溶剂混合物4叔丁氧基37g叔丁醇/30g PMHS叔丁醇/THFMe4NOH侧烷氧基 线型 硅氧分子链 侧基一个C的增减 对缩合反应活性的影响系列侧烷氧基的合成系列侧烷氧基的合成PMOS derivatesAssignmentsWavenumber (cm-1)PMOS2840 (sharp), 1190, 1100-1080 (strong). PEOS1170-1160, 1100 and 1075 (strong doublet), 970-940.PPOS1385 and 1370 (sharp doublet), 1175, 1140-1110, 1055-1030 (strong), 890.St改性聚硅氧烷的合成改性聚硅氧烷的合成7. 7. 苯乙烯改性聚硅氧烷苯乙烯改性聚硅氧烷苯乙烯改性聚硅氧烷苯乙烯改性聚硅氧烷StStH2PtCl6/THF60℃,24hPMHS搅拌冰水浴,24h滴加静置,24h过滤,减压蒸馏THF甲醇Me4NOH/甲醇搅拌NKC-98. 8. 8. 8. 二乙烯基苯改性聚硅氧烷二乙烯基苯改性聚硅氧烷二乙烯基苯改性聚硅氧烷二乙烯基苯改性聚硅氧烷DVBDVBH2PtCl6/THF搅拌,超声波振荡PMHS静置倒入模具减压,室温固化脱模,加热固化测试性能变化硬段硬段硬段硬段软段软段软段软段水 氧气PMHS与与DVB进行进行1:1((mol官能团)官能团)固化反应的活化能固化反应的活化能固化产物热降解的活化能固化产物热降解的活化能 一种 软硬可调 含苯基硅氧烷纤维表面处理配制混合胶液涂胶模压热处理二乙烯基苯改性聚硅氧烷二乙烯基苯改性聚硅氧烷二乙烯基苯改性聚硅氧烷二乙烯基苯改性聚硅氧烷/ / / /玻璃纤维玻璃纤维玻璃纤维玻璃纤维 复合粘接复合粘接复合粘接复合粘接三、新型包装胶粘剂的发展三、新型包装胶粘剂的发展——绿色化、功能化绿色化、功能化设计思路实例:设计思路实例:绿色聚氨酯胶粘剂绿色聚氨酯胶粘剂阻燃功能阻燃功能功能型绿色纳米填料功能型绿色纳米填料功能型有机硅胶粘剂功能型有机硅胶粘剂hanym@欢迎加入胶粘剂行业!欢迎加入胶粘剂行业!。





