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文档简介

关于胶黏剂的复习 (整理了一份复习资料,仅供大家参考哈,如有错的地方,望指正)一, 又称粘合剂、粘接剂,简称胶。它是一种能够把两种同类或不同类材料紧密地结合在一起的物质。 采用胶黏剂将各种材料或部件连接起来的技术称为胶接技术。胶黏剂应具备的条件:(1)胶粘剂应具有适当的湿润性(湿润性是指固体对液体的亲和性;亲和性是指液体在固体表面发生扩散、渗透的现象。)(2)胶粘剂的分子量(3)胶粘剂的pH值。(4)胶粘剂的极性。二,胶黏剂在工业中的应用:1,建筑工业(结构与装饰,包括木材工业)(1)整体衬板墙面与木框架粘接;(2)带衬板的地板和天花板与桁条和椽子的粘接,起到T型梁的作用;(3)各种表面受力的夹层板;(4)胶合木顶桁架的装配;(5)用作桁条或椽子箱形梁和其他类型的组合梁;(6)将所有的部件粘接成最后的结构件2,电气/电子工业:(1)管心粘接;(2)电路元件与基板粘接;(3)封装; (4)印制线路板3,土木工程(1)桥梁建造、大型露天体育场、水下坑道、灯塔基座和类似建筑。(2)1963年,巴黎附近的一座桥梁首次用环氧胶代替砂桨将裂开的部分连接在一起。4,汽车工业:(1)内饰装配粘接;(2)顶棚,车门内护板,地毯,挡风玻璃等。5,汽车结构件粘接:发动机中罩与前后加强梁,通常用改性环氧树脂胶黏剂。 6,粘接涂层模具:砂纸等。7,消遣娱乐(环氧树脂胶粘剂) 雪橇(玻璃钢)、箭弓、网球拍、建造溜冰场。高尔夫俱乐部是内层压木材、热塑性塑料和高级增强材料建成的。8, 包装工业(1)制造瓦楞纸箱裱糊瓦楞纸板、箱子密封、制箱;(2)折叠箱;(3)层压;(4)管子缠绕(卷旋和螺旋形缠绕);(5)组装箱;(6)袋;(7)标签。9,在其他方面的应用(1)压敏胶带(包装封带、玻璃纸胶带、掩蔽胶带、增强包装带、电工胶带、医用胶带)(2)胶纸(再湿性的,用于邮票和货运标签);(3)浆糊和胶水(办公室、学校和图书馆用);(4)手工艺品(环氧胶、氰基丙烯酸酯胶、白乳胶、丁腈-酚醛胶、脲醛胶);(5)壁纸粘贴;(6)光学(粘接透镜元件);(7)武器。三,我国产量最大的仍然是三醛胶(酚醛、脲醛和三聚氰胺甲醛)和乳液型胶四,胶接优缺点(胶接是一种用来将材料连接为组合件的方法。)(补充:胶接接头的基本形式(1)搭接接头(2) 面接接头(3) 对接接头(4) 角接接头接头胶层的受力情况 :拉应力 剪切力剥离力 劈裂力)优点1,应力分布均匀,压力承受区域大,2,可胶接厚薄不同、形状不同的材料3,可胶接同种或不同种材料胶接不同种材料时,可防止电化学腐蚀(机械接合则不同,如钉子接合)4,抗疲劳和循环载荷外表光滑密封胶接可抵抗环境影响,5,热绝缘、电绝缘5,对金属来说,不会降低其胶接强度对湿度有振动吸收作用,并能在一定程度上进行调整6,较高的强/重比比机械胶接快,成本更低缺点1,胶接区域不可见2,需表面处理(通常用腐蚀性的化学药品)3,较长的固化时间,特别是在温度不高的场合4,需固定设备,压力,反应锅、釜5,需要温度6,严格的过程控制(包括清洁处理)7,胶接耐久性对所处环境的依赖性8, 天然胶粘剂易受到细菌、霉菌、啮齿动物、寄生虫的侵害9,环境、健康问题五,胶黏剂组成胶黏剂通常是由基料、固化剂、促进剂、填料、增韧剂、稀释剂、偶联剂、稳定剂,防老剂、增粘剂、增稠剂等配合而成。(具体课本41页)1, 耐温性:耐温性是无机胶黏剂的优良特性之一。2, 粘接无破坏性:材料的连接主要有螺栓连接、铆接、焊接和粘接等。相比之下,粘接技术是一种非破坏性连接技术,并因粘接界面整体承受负荷而提高负载能力,延长了使用寿命。3,轻质性:胶黏剂的密度较小,大多在0.92之间,七,胶黏剂(adhesive)种类(课本上44页)八,环氧树脂胶黏剂(有万能胶之称)(课本204页)特点:粘合强度高,收缩率小,尺寸较稳定,电性能优良,耐介质性好,易于改性,几乎能粘合各种材料,用途广泛。 环氧树脂是热塑性线型结构,不能直接使用,必须加入固化剂,固化交联之后,才能发挥其优良的粘合性。固化剂种类也很多,分脂肪胺、芳香胺、改性胺、低分子聚酰胺、咪唑及其衍生物、酸酐及潜伏性固化剂等类。 九,酚醛树脂(课本91页)由酚类和醛类缩聚而成。有线型及可溶性酚醛树脂两大类。酚醛树脂有极性大、粘合力强、耐热性好、耐老化、耐水、耐油、耐化学介质、耐霉菌、电绝缘性优良、等特点。但脆性大,剥离强度不高,需加热加压固化,收缩率较大,颜色深,有酚类气味等不足之处。酚醛-丁腈、酚醛-环氧、酚醛-聚乙烯醇缩醛类都是优良的结构粘合剂。十,聚氨酯胶黏剂(课本上191耶)主链上含有氨基甲酸酯基(NHCOO)的胶黏剂。 聚氨酯胶黏剂可分为三类, 多异氰酸酯可直接用作胶黏剂;预聚体类聚氨酯胶黏剂,由异氰酸酯和含端羟基的聚酯或聚醚反应而得,这是最主要的品种;端封型聚氨酯胶黏剂,用苯酚或羟基将异氰酸基封闭,可制成水溶液或乳液胶黏剂,使用时加热,端基重新活化而起粘合作用。 十一,丙烯酸脂类胶黏剂(课本153页)以丙烯酸乙酯、丁酯、异辛酯为主,与甲基丙烯酸酯类、苯乙烯或醋酸乙烯共聚而得。具有良好的耐水性和广泛的粘接性,改变共聚组分,可获得一系列有用的胶黏剂。这一类胶黏剂还可详细分为以下几种:1.溶液型丙烯酸酯胶黏剂;2.乳液型丙烯酸酯胶黏剂;3 .氰基丙烯酸酯;4.厌氧胶;5.丙烯酸结构胶黏剂十二,不饱和聚酯胶黏剂(课本219页)在主链上含有不饱和双键的聚酯,称不饱和聚酯。将其溶于苯乙烯中,即得不饱和聚酯胶黏剂或涂料。使用时加入过氧化物作引发剂,即可加热固化;若再加入少量环烷酸钴,则可常温固化。这种胶黏剂具有黏度小,使用方便,价廉,耐酸碱等特点;但收缩性大,有脆性。除用作胶黏剂外,还大量用于玻璃钢胶黏剂、人造大理石、胶合板及家具面漆。 十二,氨基树脂胶黏剂(脲醛树脂胶黏剂,三聚氰胺树脂胶黏剂)(具体内容课本48页)氨基树脂:是指尿素、三聚氰胺等氨基化合物与醛类反应所生成的合成树脂的总称。主要用于胶接木质材料。特点:无色透明,耐光性好,毒性较小,可室温或加热固化,工艺性良好,价格便宜;但耐水性差,性能脆,强度较低。 十三,橡胶类胶黏剂(课本175页)以橡胶或弹性体为基料,配以助剂、溶剂而成的一大类胶黏剂。是构成现代溶剂型非结构胶黏剂的一大支柱。具有弹性好,耐冲击,抗疲劳强度好,应用面广的特点。产品有胶液、胶膜、胶带、腻子等多种形式。其中胶液用量最大,又分溶液、乳液和预聚液三类。基料包括氯丁、丁腈、丁基、异丁烯、丁苯、硅氧烷等合成橡胶,天然橡胶,SBS等。不但品种多,而且各具特色。 氯丁橡胶胶黏剂(简称氯丁胶):粘合强度高,初粘力大,可粘大多数材料。丁腈胶:耐油性、耐水性最好,有良好的耐热、耐磨;耐老化及耐介质性。丁基胶:密封性特优,有优良的电绝缘性,耐老化、耐酸碱、氧、臭氧及化学介质。聚异丁烯胶:有透明、耐老化、耐氧化、耐低温和优良电绝缘性,能粘聚乙烯、聚丙烯等难粘材料。 丁苯胶:耐热、耐磨、耐老化、价廉。硅橡胶:有优异的耐高低温和耐老化性能,电绝缘性、耐水性和透气性好,但粘合性差、强度低,多用于耐高温、耐低温场合。天然橡胶:初粘力大,弹性及电绝缘性优良、价廉,但耐热性差、粘合强度略低,是传统的橡胶粘合剂。十三,热熔胶黏剂(课本162页)常称热熔胶,是无溶剂热塑性受热熔化冷却固化的一大类粘合剂。常温下是固体,具有单组分、无溶剂、无污染、无毒害、贮存运输安全、价廉、粘合性优、能反复使用、基本无废料、应用面广等特点。是当今胶黏剂的主要发展方向之一。按基料分有EVA、聚氨酯、聚酰胺、聚酯等几类。可用于粘接金属、玻璃、木材,塑料等各种材料。十四,无机胶黏剂(课本244页) 是由无机盐类、酸类、碱类、金属氧化物及氢氧化物组成的一大类胶黏剂。具有耐高温、耐低温、毒性小、不易燃、耐辐射、耐油、耐老化、价廉、使用方便,但脆性大的特点。只能用于套接、槽接。可粘金属、玻璃、陶瓷、石料等。应用较普遍,性能优良的是以氧化铜和磷酸为主料配制成的无机胶黏剂。十五,烯类高聚物胶黏剂( 聚乙酸乙烯酯乳液胶黏剂 ,乙酸乙烯酯共聚乳液胶粘,丙烯酸酯胶粘剂)具体内容课本126十六,特种胶黏剂具有特殊功能的胶黏剂。多以其特殊的功能来命名。1.耐高温胶黏剂:可在200以上长期工作。大多为含芳杂环的耐高温聚合物为基料配制成的。如聚酰亚胺、聚苯并咪唑、聚亚苯基、聚苯硫醚、有机硅氧烷等。2.超低温胶黏剂:多以聚氨酯及其改性产物为基料构成,能在-180以下工作。3.导电胶黏剂:具有导电能力的胶黏剂。由导电填料如银粉、铜粉、铝粉、炭黑等与粘合基料如环氧树脂、聚氨酯树脂等配制而成。用于需导电而又不能受热的电子工业产品中。4.导磁胶黏剂:由导磁铁粉及粘合树脂配制而成。用于导磁性元器件的粘接。5.导热胶黏剂:由金属粉或其他传热性好的材料粉末与粘合树脂制成。根据传热系数及工作温度要求,可以选择导热材料及用量。6.密封胶黏剂:可防止气体或液体渗漏,水分、灰尘侵入的胶黏剂。密封腻子为可塑性很大的固态密封物质。在汽车、飞机等交通工具及建筑上应用较多。7.光敏胶黏剂:受紫外光照射,发生固化反应的胶黏剂。两种被粘物中,至少有一种能透光,才能应用。适用于透光零件或透光材料与金属、塑料的粘接。电子工业中,广泛用于微型电路的光刻。十七,压敏胶黏剂对压力敏感,只需轻微施压或用手指一按,即能粘住的一类胶黏剂,俗称不干胶。这种胶都是先涂于塑料薄膜、织物、纸张或金属箔上,做成胶带或胶膜。 可多次重复使用,有一定剥离强度,不污染被粘物表面,无毒、安全、易贮运,但耐久性、耐热性较差。分橡胶型(如天然橡胶、聚异丁烯、丁基橡胶等为基料)、树脂型(如丙烯酸酯、硅树脂或硅橡胶等为基料)两类。压敏胶不宜现用现涂,而必须事先涂在载体基材上。基材有棉布(如医用胶布)、纸张(如封箱带、标签、标贴),更多的是用聚丙烯、聚氯乙烯、聚酯及玻璃纸薄膜。普遍用于包装、封箱、标签、瓶贴、办公、装饰、面板保护及家庭日常应用。十八,纳米胶黏剂纳米材料是一种新材料,是由纳米量级的晶态或非晶态超细材料构成的固态物质。由于其尺寸小、比表面积大以及独特的固体结构,使其具有高强度、高韧性、高比热、高导电、高导磁性等。 在胶黏剂领域,用溶胶、凝胶技术制备具有纳米尺度的SiO2充填环氧树脂。 在环氧树脂胶黏剂中加入8%的纳米金刚石粉,胶层的耐磨性提高了2.24倍,拉伸强度提高了27.5%。十九,胶黏剂的发展趋势(1)发展无溶剂胶黏剂 现行的许多胶黏剂都含有大量挥发性很强的溶剂,这些溶剂不仅危害人的身心健康,而且会破坏大气层中的臭氧层。近年来,引起了公众和政府的高度重视,这样自然给胶黏剂工业带来了一种新的发展趋势,即向无溶剂的胶黏剂发展(2)发展纳米胶黏剂 纳米胶黏剂是材料领域的重要组成部分,发展纳米一个技术制高点。纳米胶黏剂将成为一颗耀眼的新的科技明星。 (3)特种胶黏剂日受青睬特种胶黏剂具有独特作用,日受青睬。如阿波罗飞船上的指挥舱登月舱用的钛铝合金蜂窝夹层结构,采用耐高温的环氧-酚醛胶黏剂。卫星与飞船飞越或重返大气层时,外表的耐高温烧蚀材料与容器的固定,火箭液体燃料,-235时保温材料与容器固定,其中的耐高温胶黏剂与超低温胶黏剂是必不可少的重要材料,价格多贵也得用。 二十,木材胶粘剂的发展趋势主要要求:价格低廉;原料来源有保障; 适于木材加工需要; 性能优良的胶粘剂。(1)甲醛类胶粘剂总趋势:专用化、综合性能全面化、低毒、低成本、低能耗和高效。UF:老化和体积收缩率,低甲醛释放量,胶合耐水性和耐环境老化性。PF:碱量,游离酚,固化速度,成本。MUF:韧性,成本,新型浸渍用树脂的开发不容忽视的趋势:各种共聚甲醛类树脂的研究开发,如MUF-UF、PF-UF、PF-MUF等。(2)乳液胶粘剂 聚醋酸乙烯酯乳液,醋酸乙烯-乙烯共聚乳液,醋酸乙烯-乙烯-丙烯酸酯共聚乳液。(3)热熔胶粘剂 乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA),聚酰胺、聚氨酯、聚乙烯及聚醚酮等固化型热熔胶,特殊性能的热熔胶,热熔涂布技术。(4)其他 环氧树脂,聚氨酯,异氰酸酯(MDI),丙烯酸酯等胶粘剂。单宁、木素胶粘剂。二十一,胶黏剂专业术语1.粘合(adhesion):两个表面依靠化学力、物理力或两者兼有的力使之结合在一起的状态。2.内聚(cohesion):单一物质内部各粒子靠主价力、次价力结合在一起的状态。3.粘附破坏(adhesion failure):胶黏剂和被粘物界处发生的目视可见的破坏现象4.内聚破坏(cohesion failure):胶黏剂或被粘物中发生的目视可见的破坏现象。5.固化(curing ):胶黏剂通过化学反应(聚合、交联等)获得并提高胶接强度等性能的过程。6.硬化(hardening):胶黏剂通过化学反应或物理作用(如聚合、氧化反应、凝胶化作用、水合作用、冷却、挥发性组分的蒸发等),获得并提高胶接强度、内聚强度等性能的过程。 7.贮存期(storage life) :在规定条件下,胶黏剂仍能保持其操作性能和规定强度的最长存放时间。8.适用期(pot life) :配制后的胶黏剂能维持其可用性能的时间。同义词:使用期。9.固体含量(solids content):在规定的测试条件下,测得的胶黏剂中不挥发性物质的质量百分数。同义词:不挥发物含量10,碘值:100克油所能吸收碘的克数(植物油的不饱和程度常以碘值来表示。)11,吸油量:100g颜料,逐滴加入精制亚麻油,并用刮刀仔细压研至颜料由松散状态正好转变成团状粘联体时油的质量,为该颜料的吸油量。12,固化成膜机理:靠油分子吸收空气中的氧,发生氧化聚合反应的结果。13,油度:用树脂和油共作成膜物质时两者的用料比例。二十二,胶粘剂在木材工业中的重要意义合成树脂胶粘剂在木材加工领域中的应用,极大地提高了木材的综合利用率和使用价值。 胶粘剂是木材工业技术进步与发展水平的标尺,是决定人造板工业发展水平的一个关键环节。 课堂上老师给的思考题答案1. 胶黏剂的固化或硬化方式。不同的胶黏剂品种,有各种不同的固化或硬化方式。 1)溶剂型胶黏剂是通过溶剂的蒸发或扩散、渗透而固化。 2)热熔型胶黏剂是通过降低温度而固化。 3)化学反应型胶黏剂则是在一定的温度(通常是升温)下,通过内部产生聚合或缩聚反应而固化。2,形成胶接的条件。胶接的全过程的关键作用是润湿、扩散和形成胶接键。要获得高强度的胶接接头,首先必要的条件是在界面处要能建立分子级的紧密接触,分子的距离一般应小于0.5nm。否则界面作用力太小,不能承受稍大的应力。其次,胶黏剂与被粘物界面上,最好能通过分子的扩散作用,形成分子间的缠结,这有利于提高强度。为提高胶接强度,还必须掌握影响强度的一系列因素,并加以控制。3. 如何判断润湿性。可从以下几种方式来判断润湿(1)从接触角(润湿角)来判断 习惯上将液体在固体表面的接触角= 90时定为润湿与否的分界点。 90 为不润湿,90为润湿,接触角越小,润湿性能越好。 (2) 由Dupre胶接功的方程式来判断润湿 Wa =SV + LV - SL (2) 式中Wa为胶接功,是表征胶接性能的热力学参数。 一般Wa值越大,胶接力也越大,润湿性越好。因为SV 、LV 两种表面张力测试麻烦,将式( 1 )代入式( 2 )中得: Wa = LV(1 + cos) 此式称为Young-Dupre方程,越小,Wa越大。(3)用铺展系数来判断润湿 铺展系数为: S =SV - SL -LV 当S = 0,表示可能发生液体在固体表面上自动铺展,即能润湿; S 0,必然发生铺展,即润湿性好; S 0,不能铺展,即不润湿。 由此可知,值尽可能小,Wa 和S尽可能大,则胶黏剂对被粘物的润湿性好,有利于提高胶接强度。4.几种胶接理论的主要观点。(1) 机械结合理论:这是一种较早的最直观的宏观理论(2) 吸附理论:吸附理论的基本观点是:胶接是一种吸附作用,这是最早提出并被大多数科学家接受的。(3) 扩散理论:扩散理论认为,高分子材料之间的胶接是由于胶黏剂与被粘物表面分子或链段彼此之间处于不停的热运动引起的相互扩散作用,使胶黏剂与被粘物之间的界面逐步消失,形成相互交织的牢固结合,胶接接头的强度随时间的延长而增至最大值。(4) 化学键理论:该理论认为,胶接作用是由于胶黏剂与被粘物之间的化学结合力而产生的,有些胶黏剂能与被粘物表面的某些分子或基团形成化学键。(5) 静电理论(双电层理论 ):双电层理论是将胶黏剂与被粘物视作一个电容器。电容器的两块夹板就是双电层。即当两种不同的材料接触时,胶黏剂分子中官能团的电子通过分界线或一相极性基向另一相表面定向吸附,形成了双电层。(双电层理论只存在于能形成双电层的胶接体系,不具有普遍性)(6) 配位键理论:配位键理论认为,强的黏附作用来源于胶黏剂分子与被粘物在界面上生成的配位键(氢键就是一种特殊的配位键)。5.几个概念粘合(adhesion):两个表面依靠化学力、物理力或两者兼有的力使之结合在一起的状态。粘附破坏(adhesion failure):胶黏剂和被粘物界处发生的目视可见的破坏现象内聚破坏(cohesion failure):胶黏剂或被粘物中发生的目视可见的破坏现象。固化(curing ):胶黏剂通过化学反应(聚合、交联等)获得并提高胶接强度等性能的过程。硬化(hardening):胶黏剂通过化学反应或物理作用(如聚合、氧化反应、凝胶化作用、水合作用、冷却、挥发性组分的蒸发等),获得并提高胶接强度、内聚强度等性能的过程。 贮存期(storage life) :在规定条件下,胶黏剂仍能保持其操作性能和规定强度的最长存放时间。适用期(pot life) :配制后的胶黏剂能维持其可用性能的时间。同义词:使用期。6,降低脲醛树脂中游离甲醛含量的方法。(1)树脂的合成工艺采取的方法有:*降低F/U的摩尔比,一般为1:1.05;*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。(2)使用甲醛捕捉剂 :最常用的是尿素、三聚氰胺和树皮粉。(3)合理选用固化剂(4)对人造板后处理:将能与甲醛反应的溶液喷涂人造板表面,然后经干燥处理;还可以在板面上喷施尿素液;将能与甲醛反应的气体薰制人造板,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;热处理也可以有效地降低板材的甲醛释放量;用某些封闭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造板也能收到很好的效果。 (5)利用甲醛具有还原性的特点,在树脂中加入强氧化剂如过氧化氢、过硫酸盐将甲醛氧化。 7,确定脲醛树脂反应终点的方法(1) 根据树脂溶液与水相溶性来确定反应终点 (2)以粘度确定反应终点 (普遍、理想) (3)以反应时间来控制反应终点(较常用) (4)以折光系数控制脱水终点(固体含量)8,影响脲醛树脂合成反应的因素。(1) 尿素与甲醛的摩尔比 (2)反应介质pH值 (3)反应温度 (4)反应时间 (5)原材料质量 尿素的质量 甲醛溶液的质量9,脲醛树脂(UF)与三聚氰胺树脂合成原理有何异同。(1)羟甲基三聚氰胺的树脂化历程与脲醛树脂相同,同样是分子间失水或脱出甲醛形成次甲基键或醚键连接的过程,一般认为,与UF缩聚反应相似,羟甲基三聚氰胺在缩聚反应中,三氮杂环仍保留。(2)与脲醛树脂缩聚反应不同的是三聚氰胺树脂缩聚及固化反应不仅在酸性条件下可以进行,而且在中性甚至弱碱性条件下也能进行。三聚氰胺具有较多的官能度,这就决定它能产生较多交联,同时三聚氰胺本身又是环状结构,所以三聚氰胺树脂具有良好的耐水性、耐热性以及较高的硬度,其光泽和抗压强度等也较好。10,脲醛树脂胶接制品释放甲醛的原因。 树脂合成过程中未参加反应的游离甲醛; 树脂固化过程中,释放出甲醛; 制品在使用过程,受到温度、湿度、酸碱、光照等环境因素影响,发生降解而释放甲醛;在高温、高湿度的环境下,木材中的半纤维素分解、木素中一些甲氧基键断裂,也会释放出甲醛。11,热固性甲阶酚醛树脂的合成原理(不全,具体看书上)与脲醛树脂类似,热固性PF树脂的制备过程也分为加成反应和缩聚反应两个阶段。(1)加成反应 其加成反应过程是在碱性催化剂作用下(反应温度65oC左右),甲醛在苯酚的邻对位进行加成反应,形成羟甲基苯酚的过程12,改进酚醛树脂固化速度的四条途径:1)添加固化促进剂或者高反应性的物质;2)改变树脂的化学构造,赋予其高反应性;3)与快速固化性树脂复合;4)提高树脂的聚合度。13,聚乙酸乙烯酯(均聚)乳液胶黏剂的硬化过程。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,在高于最低成膜温度MFT时,各乳胶粒子中的分子相互渗透,相互扩散,聚结为一体而成为连续透明的薄膜。14,影响PVAc乳液质量的因素。(1)乳化剂的影响 (2)引发剂用量的影响 (3)搅拌强度的影响 (4)反应温度的影响 15,几种丙烯酸酯类胶黏剂的固化过程。第二代丙烯酸酯胶黏剂(SGA)靠与固化剂进行化学交联而固化;第三代丙烯酸酯胶黏剂(TGA)靠紫外光或电子束照射引发自由基聚合而固化。 16,最低成膜温度最低成膜温度(MFT):是指能使乳液形成连续透明薄膜的最低温度。17, 热熔胶的特点,组成。特点:(1)胶接迅速;(2)不含溶剂;(3)对人体无害,运输、保管方便;(4)可反复熔化胶接,重复使用;(5)可胶接多种材料;(6)耐化学药品性强,电性能好;(7)光泽和光泽保持性良好,屏蔽性卓越;(8)耐热性较差,一般都低于100(通常为50-100);(9)热稳定性不高,有的在200以上会降解;(10)要配备相应的熔融设备;(11)粘度较高,润湿性较差,不适宜于大面积的胶合;(12)受气候影响较大,如冬季润湿性较差,夏季固化变慢等。组成:热熔胶是由聚合物基体、增黏树脂(增黏剂)、蜡类和抗氧剂等混合配置而成的。 18,几种主要热熔胶的应用。(1) 聚乙烯热熔胶应用:纸箱、纸盒包装、食品包装容器密封、无纺布制作、地毯拼缝胶粘带、汽车地毯衬背、服装衬布粘接等。(2)聚丙烯热熔胶应用:纸、聚丙烯、聚乙烯、铝箔等粘接;较多地用于纸包装、地毯衬背、纸张复合、填隙、电视机显像管偏转线圈固定等。 (3)乙烯-乙酸乙烯共聚物(EVA)热熔胶应用:强度不高的场合,一般不作结构胶。书本装订、木器加工、包装、制罐、制鞋自动化操作、纸制品的加工、建筑工业、电气部件、车辆部件等。(4)聚酯类热熔胶粘剂应用:服装、电器、制鞋、建筑等行业。(5)高分子量聚酰胺热熔胶应用:服装、纺织(广泛)等行业。(6)低分子量聚酰胺热熔胶应用:皮革、织物、塑料、金属等(制鞋、汽车、土木建筑和家具等行业)。 (7)SIS:苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物应用:SBS和SIS热熔胶及其加氢产物用于制作各种胶粘带和标签用胶,粘接金属和非金属,妇女用品和尿布制作中应用很多。19,对增黏剂的要求基本要求:与基本聚合物具良好的相融性,对被胶接物具良好的粘附性,在熔融温度下具良好的热稳定性。20,软化点,晾置时间,固化时间,熔融粘度熔融粘度(指数)(MI):是指热塑性高聚物在规定的温度、压力条件下,熔体在10min内通过标准毛细管的质量值。单位g/10min。体现热熔胶流动性能大小的性能指标。 软化点是指以一定形式施以一定负荷,并按规定升温速率加热到试样变形达到规定值的温度。是热熔胶开始流动的温度,可作为衡量胶的耐热性、熔化难易和晾置时间的大致指标。晾置时间:是指热熔胶从涂布到冷却失去润湿能力前的时间,即可操作时间。固化时间:是指热熔胶涂布后从两个粘接面压合到粘接牢固的时间。21,聚氨酯结构对性能影响。(1)软段的影响:聚酯型PU具有较高的强度、硬度、黏附力、抗热氧化性。聚醚型PU具有较好的柔顺性,优越的低温性能,较好的耐水性。聚酯和聚醚中侧基越小、醚键或酯键之间亚甲基数越多、结晶性软段分子量越高, PU结晶性越高,机械强度和胶接强度越大。(2)硬段的影响:对称性的二异氰酸酯(MDI制备的PU具有较高的模量和撕裂强度。芳香族异氰酸酯制备的PU强度较大,抗热氧化性能好。二元胺扩链的PU具有较高的机械强度、模量、黏附性和耐热性,且较好的低温性能。 22,聚氨酯胶黏剂固化及胶接机理。聚氨酯胶黏剂的固化:(1)单组分预聚体胶的固化:单组分预聚体胶可以常温湿固化。因预聚体是带有NCO的弹性体高聚物,遇空气中的潮气即和H2O反应生成含有NH2的高聚物,并进一步与NCO反应生成含有脲基的高聚物。(2)双组分预聚体胶固化:双组分胶黏剂的一组分是端基含有NCO的预聚体或者多异氰酸酯单体;另一组分是固化剂(如胺类化合物)或者含羟基化合物,或者同时存在。聚氨酯胶接机理可以总结为:(1)异氰酸酯基与基材活泼氢反应形成化学键胶接;(2)异氰酸酯树脂与基材含氧、氮等的大极性基团形成氢键结合;(3)在多孔材料中形成机械胶接;(4)在橡胶和部分塑料形成过渡层胶接。 23,API胶黏剂的特点(水性高分子异氰酸酯胶黏剂-API胶黏剂)1. 以水为分散介质,使用安全方便,不污染环境,不含甲醛、苯酚等毒物;2. 初粘性好、常温固化、耐水耐热性能优良;3. 根据不同材料选择不同的主剂成分和交联剂,适应被胶接材范围广; 4. 近乎中性,调胶后胶液的pH为68不污染被胶接材。 24, 环氧值,环氧当量 环氧值:每100克环氧树脂中所含环氧基物质的量。环氧当量:含有一克当量环氧基的环氧树脂的克数25, 双酚A型环氧树脂合成原理。 最常用的环氧树脂是双酚A同环氧氯丙烷反应制造的双酚A二缩水甘油醚,即双酚A型环氧树脂。(1)在碱催化下,环氧氯丙烷的环氧基与双酚A酚羟基反应,生成端基为氯化羟基化合物开环反应 (2)在氢氧化钠作用下,脱HCl形成环氧基闭环反应(3)新生成的环氧基再与双酚A酚羟基反应生成端羟基化合物开环反应(4)端羟基化合物与环氧氯丙烷作用,生成端氯化羟基化合物开环反应(5)与NaOH反应,脱HCl再形成环氧基 闭环反应 26, 双酚A型环氧树脂的大分子结构特征。(1)大分子的两端是反应能力很强的环氧基。(2)分子主链上有许多醚键,是一种线型聚醚结构。(3) n 值较大的树脂分子链上有规律地、相距较远地出现许多仲羟基,可以看成是一种长链多元醇。(4)主链上还有大量苯环、次甲基和异丙基。 27, 胺类和酸酐类固化环氧树脂原理及用量计算。 有机胺是一类使用最为广泛的固化剂。能与环氧树脂发生加成反应。以伯胺为例,与环氧树脂的反应为:(1)伯胺与环氧基反应生成仲胺并产生一个羟基。(2)仲胺与另外的环氧基反应生成叔胺并产生另一个羟基。(3)新生成的羟基与环氧基反应参与交联结构的形成。氨基与环氧基反应有严格定量关系,氨基上一个活泼氢和一个环氧基反应。根据这种关系,可以计算出伯胺、仲胺类固化剂用量。 100g环氧树脂固化所需胺的质量(g)x 为: x = 环氧基 胺的分子量/胺中活泼氢原子个数 酸酐与环氧树脂反应为: (1)活泼氢对酸酐的开环作用:酸酐与羟基反应生成单酯和羧基。(2)单酯的羧基与环氧基反应生成双酯,又产生一个羟基。 100g环氧树脂固化所需酸酐的质量(g)x 为: x = k M(酸酐分子量) EV(环氧值) 式中 : k 经验数值一般取0.85 28, 天然胶黏剂的种类、特点。种类:天然胶粘剂可分为无机类和有机类,有机类又可分为蛋白质类和碳水化合物类。(1)按其化学组成分为三大类:蛋白质胶、碳水化合物胶(如淀粉胶、纤维素胶等)和其它天然树脂胶(如木质素、单宁、虫胶、松香、生漆等)。(2)天然胶黏剂按天然物质的来源可分为植物胶黏剂、动物胶黏剂和矿物胶黏剂。(3) 天然胶黏剂按其化学结构可分为葡萄糖衍生物、氨基酸衍生物和其他天然树脂等。特点:(1)原料易得,可以直接取自于大自然;(2)价格低廉;(3)生产工艺简单;(4)使用方便;(5)大多为低毒或无毒;(6)能够降解,不产生公害。29, 蛋白质胶黏剂的组成及各组分作用。(1)水:溶解蛋白质。(2)氢氧化钙:提高胶接强度、耐水性及凝胶速度。蛋白质在氢氧化钙溶液中能生成蛋白质的钙盐,不溶于水,使蛋白质凝固。(3)氢氧化钠:促进蛋白质成胶。常用浓度为30%的水溶液。 蛋白质在氢氧化钠溶液中能生成钠盐,溶于水。 (4)硅酸钠:增加胶液黏度,延长胶的适用期。(5)防腐剂:硫酸钠,氯化铜,硫化物。(6)改性剂:甲醛,三聚甲醛,糠醛等。提高耐水和耐腐性。30, 无机胶黏剂的特点。(1)耐高温,可承受1000或更高温度;(2)抗老化性好;(3)收缩率小;(4)脆性大,弹性模量比有机胶黏剂高一个数量级;(5)抗水、耐酸碱性差。31,变性淀粉, 氧化淀粉(1)变性淀粉利用物理、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),变性后的生成物称作变性淀粉。(2)淀粉分子中化学性质较为活泼的羟基和- 1,4糖苷键易被各种氧化剂氧化。C2、C3、C6位上的醇羟基很容易被氧化,在不同的条件下羟基被氧化为醛基、羧基,分子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合物。这种淀粉与水在氧化剂的作用下经加热糊化或室温糊化而制成氧化淀粉胶黏剂 。 32,氧化铜-磷酸盐胶黏剂的胶接原理氧化铜-磷酸盐胶黏剂对单纯平面的胶接强度低,因为其性脆,承受冲击载荷的性能较差,但对套接、槽接结构可达到很高的胶接强度。之所以能获得高强度,是由于化学、物理、机械三方面综合作用结果。化学作用:磷酸组分与氧化铜组分反应,生成含有Cu2+、PO43-等离子的液体,将胶液涂于被胶接金属表面,等于把金属浸于含有Cu2+的磷酸水溶液中。若金属(如铁、铝等)电位较高,在金属表面发生离子的取代反应,金属表面部分溶解,同时产生金属铜的沉积,使金属表面紧密结合。 物理作用:胶黏剂表面分子间的吸附力起到胶接作用。机械作用:胶接材料表面的凹凸不平部分起到加强“键”的作用,使表面邻接部分相互卡住,强度增加。33,不饱和聚酯树脂胶黏剂的固化原理。具有黏性的可流动性的不饱和聚酯树脂,在引发剂的作用下发生自由基共聚反应,而生成性能稳定的体型结构的过程称为不饱和聚酯树脂的固化。34,不饱和聚酯树脂胶黏剂中填料的作用。(1)加入一些热塑性高分子化合物和无机填料,可以降低收缩率,提高胶接强度。(2)常用的高分子化合物有聚乙烯醇缩醛、聚醋酸乙烯酯等,在固化过程中由于溶度参数的改变可以抵消一部分体积收缩。(3)加入适当的无机填料如玻璃粉、氧化铝、轻质碳酸钙等可以降低收缩率,提高胶接强度。35,氯丁橡胶胶黏剂的特点。氯丁橡胶胶黏剂的优点 具有仅次于丁腈橡胶胶粘剂的高极性,故对极性物质的胶接性能良好; 在常温不硫化也具有较高的内聚强度和粘附强度; 具有优良的耐燃、耐臭氧、耐侯、耐油、耐溶剂和化学试剂的性能; 胶层弹性好,胶接体的抗冲击强度和剥离强度好; 初粘性好,只需接触压力便能很好地胶接,特别适合于一些形状特殊的表面胶贴; 涂覆工艺性能好,使用简便。氯丁橡胶胶黏剂的缺点 耐热性、耐寒性差; 贮存稳定性较差,容易分层、凝胶和沉淀。36, 涂料组成。涂料由主要成膜物质(即基料)、次要成膜物质和辅助成膜物质组成。主要成膜物质是自身能形成致密涂膜的物质,是涂料中不可缺少的成分,涂膜的性质主要由它所决定,又称为基料。次要成膜物质:自身不能形成完整涂膜的物质,但能与主要成膜物质一起参与成膜,赋予涂膜色彩或某种功能,也能改变涂膜的物理力学性能。次要成膜物质包括颜料、填料、功能性材料添加剂。辅助成膜物质包括溶剂、稀释剂和助剂。37,涂料用溶剂选用原则。(1)赋予涂料适当的黏度;(2)有一定的挥发速度,与涂膜的干燥性相适宜;(3)能增加涂料对物体表面的润湿性,赋予涂膜良好的附着力;(4

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