氰基丙烯酸酯的粘结机理.doc

粘结剂一、-氰基丙烯酸酯简介-氰基丙烯酸酯胶粘剂系能在常温常压下迅速固化，因此获得瞬间胶粘剂的美称。常见的产品有：501胶(-氰基丙烯酸甲酯)、502胶（-氰基丙烯酸乙酯）、504胶（-氰基丙烯酸丁酯）、508胶（-氰基丙烯酸正辛酯）、康派特医用胶（主要成份为-氰基丙烯酸正丁酯）、福爱乐医用胶（由高纯度-氰基丙烯酸正辛酯与-氰基丙烯酸正丁酯组成）等等。如果说把504单体作为第一代医用胶；以508为主体胶的系列胶，作为第二代医用胶；那么福爱乐医用胶可称谓第三代医用胶。二、粘结机理1.粘结机理总述当-氰基丙烯酸酯接触被粘物体而被暴露在外面时，由水蒸气作为引发剂，引起-氰基丙烯酸酯发生阴离子聚合反应，进而使其固化。生成的聚-氰基丙烯酸酯具有极强的内聚力和对各种被粘体的胶接力从而粘结物体。物体表面（所谓的基底）的原子和胶之间发生作用的机理有多种理论解释（在分析过程中给出）。2.粘结机理分析(1)聚合反应-氰基丙烯酸酯之所以可以作为舜干粘结剂是由于其单体可以进行阴离子聚合反应，生成大分子化合物聚-氰基丙烯酸酯，而聚-氰基丙烯酸酯具有极强的内聚力和对各种被粘体的胶接力。阴离子聚合:是指以阴离子为增长活性中心而进行的链式加成反应。烯类单体的聚合活性与单体的活性、单体的极性有关，单体的极性值越大，取代基吸电子性越强，单体越易阴离子聚合;或者单体的极性值虽不大，但单体的活性值较大的单体也易阴离子聚合。下面以-氰基丙烯酸乙酯为例说明氰基丙烯酸酯的阴离子聚合反应。 CN CN CN COOCH COOCH COOCH 由于瞬干胶分子中含有电负性强的基团如-CN和-COOR，-氰基丙烯酸乙酯单体很容易在较弱的引发剂作用下进行阴离子型聚合。如图,水中氢基进攻-氰基丙烯酸乙酯的-碳，发生烯烃上的加成反应，生成碳阴离子，该阴离子可以作为活性物种，继续产生活性阴离子聚合作用。（聚-氰基丙烯酸乙酯和聚甲基丙烯酸乙酯的制备、表征及其密度泛函理论研究 周亚红 ）（2）固化按照固化方式可以分为如下几类：热固化：通过加热的方式使粘合剂发生聚合反应而固化，温度和时间根据不同的产品有很大区别。 湿气固化：与空气中的水汽发生聚合反应达到固化。UV固化：光引发剂紫外光照射下，形成自由基或阳离子从而引发粘合剂的聚合反应而固化。 厌氧固化：在隔绝空气的条件下，发生自由基聚合反应，空气存在会阻碍聚合反应。 催化固化：在催化剂作用下使粘合剂发生聚合反应达到固化/z/q173118255.htm可以看出一氰基丙烯酸酯的固化一般可以认为是湿气固化。（3）物体表面与胶发生作用的机理分析 一般资料有如下几种理论：A机械互锁理论 由物体表面粗糙引起，机械锁栓是决定粘接强度的主要因素,物体表面越粗糙越有利于粘结强度的提高;B. 电子理论：又称为双电层理论、静电理论、平行板电容器理论认为具有不同电子层结构的基体和胶黏剂会发生电子转移以维持Fermi平衡，界面形成双电层，粘接强度主要是静电引力的贡献;C. .弱界面层理论 出现界面相，决定粘接强度的主要因素还是弱边界层的粘接力；D. 吸收（或热力学）理论（也称润湿和酸碱理论） 界面上存在原子和分子之间的作用力，最常见的界面力士由范德华力和路易斯酸碱相互作用形成的；E. 扩散理论 扩散理论的基本假设是聚合物自身（自动粘接）或相互之间的粘接强度以大分子通过界面相互扩散为基础，并产生界面相；F化学键理论 胶黏剂-基体界面上化学键的形成可以大大提高两种材料之间的粘接力，与称之为次价力的物理相互作用比较，化学键被认为是最主要的。 由于粘接的是一个复杂领域，粘接材料条件多变，故很