【华东理工大学】《胶黏剂的应用与发展》课件——第四讲(2).ppt

2020 2 11 1 四 胶粘剂 胶粘剂的分类天然胶粘剂 2020 2 11 2 4 1胶粘剂的分类 1 按化学成分分类 硅酸盐 硅酸钠 水玻璃 硅酸盐水泥 磷酸盐 磷酸 氧化铜 硫酸盐 石膏 硼酸盐 熔接玻璃 陶瓷 氧化锆 氧化铝 低熔点金属 锡 铅 无机 有机 2020 2 11 3 淀粉系 淀粉 糊精蛋白系 大豆蛋白 酪素 骨胶 鱼胶 虫胶天然树脂系 松香 木质素 树胶 单宁天然橡胶系 胶乳 橡胶溶液沥青系 天然系 热塑性 聚醋酸乙烯 聚醋酸醇 聚乙烯醇缩醛类 聚丙烯酸 聚酰胺 聚乙烯类 纤维素类 饱和聚酯 聚氨酯 聚氯乙烯类 热固性 脲醛树脂 蜜胺树脂 酚醛树脂 间苯二酚甲醛树脂 环氧树脂 不饱和聚酯 聚异氰酸酯 聚酰亚胺 聚苯并咪唑 橡胶型 氯丁橡胶 丁腈橡胶 丁苯橡胶 丁基橡胶 聚硫橡胶 羧基橡胶 有机硅橡胶 热塑性橡胶 复合型 酚醛 聚乙烯醇缩醛 酚醛 氯丁橡胶 酚醛丁腈 橡胶 环氧 聚酰胺 环氧 酚醛 环氧 聚氨酯 树脂型 合成系 固态型 2020 2 11 4 2 按形态分类 水溶性 聚乙烯醇 纤维素 脲醛树脂 酚醛树脂 硅酸钠溶液 硝酸纤维素 醋酸纤维素 聚醋酸乙烯 氯丁橡胶 丁腈橡胶乳液 胶乳 聚醋酸乙烯 聚丙烯酸酯 天然胶乳 氯丁胶乳 丁腈橡胶无溶剂型 环氧树脂 丙烯酸聚酯 聚氰基丙烯酸酯粉状 淀粉 酪素 聚乙烯醇 氧化铜片 块状 鱼胶 松香 热溶胶 虫胶细绳状 环氧胶棒 热溶胶胶膜 酚醛 聚乙烯醇缩醛 酚醛 丁腈 环氧 丁腈 环氧 聚酰胺带状 粘附型 热封型膏状与腻子 液态型 2020 2 11 5 3 按应用方法分类 溶剂挥发型 硝酸纤维素 胶水 聚醋室温固化型潮气固化型 聚氰基丙烯酸酯 室温硫化硅橡胶厌氧型 聚丙烯酸双酯 丙烯酸聚醚加固化剂型 脲醛树脂 酚醛树脂 环氧树脂热固型 酚醛树脂 环氧树脂 聚氨酯 聚酰亚胺热熔型 乙烯 醋酸乙烯共聚树脂 聚酰胺 聚酯 丁苯嵌段共聚物接触压胶泥 氯丁橡胶压敏型自粘 冷粘 型 橡胶胶乳类暖粘 热粘 型 加热起粘接的胶粘带永粘型 聚氯乙烯胶粘带 聚酯膜胶粘带 玻璃纸胶粘带再湿型水基型 涂布糊精 胶类的纸 带溶剂型 涂布酚醛 合成橡胶类的铭牌 2020 2 11 6 4 按用途分类 结构用 能长期承受较大负荷 有良好的耐热 油 水等 酚醛 缩醛 酚醛 丁腈 环氧 丁腈 环氧 尼龙 环氧 酚醛 非结构用 有一定的胶连强度 随着温度上升粘接力迅速下降 聚醋酸乙烯 聚丙烯酸酯 橡胶类 热熔胶 虫胶 沥青 特种用 供某些性能和应用特殊场合用 导电胶 导热胶 光敏胶 应变胶 医用胶 耐超低温度胶 耐高温胶 水下粘接胶 2020 2 11 7 用于我国古代长城 古建筑 糯米 明矾胶古埃及木乃伊的密封防腐 天然树脂日常用品 家俱 乐器 工艺美术品 文教用品和武器的制作 骨胶 鱼胶 生漆 浆糊等 天然胶粘剂特点 使用方便 粘接迅速 贮存时间长 价格便宜 一般为水溶性 大多无毒或低毒 但原料来源受多种自然条件影响和限制 质量容易波动 粘接力较低 品种单纯 不能大量发展 4 2天然胶粘剂 2020 2 11 8 在石油资源发生困难的情况下 开发和利用再生资源 取材于不断生长的动植物资料 制作胶粘剂 并先进技术与工艺加以改进 开创新的发展阶段 天然胶粘剂主要包括动物胶 植物胶和矿物胶 按其化学组成分 有蛋白质胶 碳水化合物胶和其他天然树脂胶等三大类 2020 2 11 9 植物蛋白和动物蛋白胶粘剂按其来源主要有 骨胶 鱼胶 血朊胶 酪朊胶和植物蛋白胶 它们的基本组成单位是氨基酸 化学式为 一 蛋白质胶粘剂 2020 2 11 10 1 骨胶 骨胶是骨胶朊衍生蛋白质总称 属硬蛋白 化学组成为 C102H149O31N31 1 来源和性质一般系将动物骨 皮 腱先在石灰水中浸泡 然后水洗 中和 再用温水浸泡或在水中加热蒸煮 获得浸出物 直接脱水 干燥 成品为粒状或块状 比重1 27 含水分10 18 颜色因原料和制作方法而异 一般呈浅棕色 溶于热水 甘油和醋酸 不溶于乙醇和乙醚 骨胶水溶液即为胶液 在40 以上时稳定 呈粘流态 40 以下易凝聚 呈塑性流动 胶液粘度随温度 盐含量和体系pH值变化而变化 2020 2 11 11 2 胶粘剂制备将干骨胶放入适量冷水中浸泡24小时左右 充分膨胀 然后在60 下 过热易使胶变质 间接加热溶解 溶解后加足水量 并加入适当配合剂 浓度为20 50 胶粉可直接加温水溶解 并充分搅拌 防止结块 配制时 以采用镀锌铁皮或不锈钢容器等为宜 钢质和铜质容器经长期加热会变色 常用固化剂 脲醛树脂 三甲基苯酚 硫酸铝 醋酸钠和重铬酸钾等 增塑剂 甘油 乙二醇 山梨醇 甘油酸和糊精 填充剂 粘土和碳酸钙 增稠剂 硫酸铝 硫酸亚铁 硫酸铬 稀释剂 硫脲 尿素 缩二脲和苯酚等 防腐剂 水杨酸和苯酚 2020 2 11 12 表4 1骨胶胶粘剂配方举例 重量份 2020 2 11 13 3 应用与性能骨胶胶粘剂可粘接木材 金属 皮革 织物和纸张 常用于胶合板 木材 家具 乐器和体育用品的粘接 用于砂轮和砂布的粘接 用于雨衣防雨浆和丝绸等织物的上光 用于书籍装订与铜版纸的制造 骨胶胶液一般分别涂于被粘物表面 涂胶后立即贴合 停留时间过长 胶液温度过低易出现凝胶 使粘接力下降或失败 贴合后加压1 5公斤 厘米2 固化时间为数分钟 高频加热 至16 24小时 室温下 2020 2 11 14 2 鱼胶 鱼胶也是一种骨胶朊型蛋白质 与骨胶相似 在多肽分子的末端有羧基 胺基或羟基 1 来源与性质鱼胶一般以黄鱼鱼肚为原料 经加水蒸煮 浓缩制得 或用鳕鱼鱼皮为原料 经清洗 水煮 除渣和蒸发浓缩制得 成品为冻胶状或液态 鱼皮胶 后者浓度一般为45 左右 粘度为400 700厘泊 20 冷至4 以下时 凝固成凝胶 升至室温时变为液体 分子量约为3 6万 鱼胶极易溶解于水 并易受热和酶的作用而分解 易受细菌和生物酶作用变质 贮存时应注意保管 2020 2 11 15 2 胶粘剂制备冻胶状鱼胶加水并在温度40 50 煮后 即成胶粘剂 液体鱼胶本身就是胶液 一般不需要配制 鱼胶胶粘剂中 加入甘油 乙二醇可以增塑 加入硫酸铝 硫酸镁 铬矾 酸性铬酸盐 甲醛 戊二醛及乙二醛等可以提高耐水性 加入香精和杀菌剂可以防止变质 鱼胶胶粘剂工艺性能较好 适于粘接多孔材料 容易干燥 粘接非多孔性材料时 须作再湿性处理 即在两被粘物表面分别涂胶 并干燥 然后在一面用水再湿润 将两面贴压粘合 粘接多孔性材料 如硬木时 涂胶后需晾置1 1 5小时 胶接后停放一天以上才能使用 2020 2 11 16 3 性能与应用鱼胶胶粘剂具有较高的粘接力 对多种材料有良好粘接性能 可粘接木材 软木 皮革 玻璃 陶瓷和金属等 可耐0 260 木材与木材家具 乐器 文体用品等 剪切强度达200公斤 厘米2以上 颜料与瓷器将鱼胶与着色剂及玻璃料球磨成水溶性浆料 涂于未烧制的瓷器上 烧结时 鱼胶被烧掉 图案熔在此瓷器上 2020 2 11 17 3 血朊胶粘剂 血液是由血清和血球多种蛋白质组成的混合物 用它制成的粘胶剂即称血朊胶粘剂 1 来源与性质血朊胶主要采用牛 猪和其他家畜的血液为原料制成 一般系将脱纤血或血清 脱除纤维蛋白 进行低温浓缩和低温干燥 50 60 然后制得高溶解性血粉 其中脂肪 1 灰分 5 水分 13 2 胶粘剂制备将血粉浸泡在水中1 2小时 充分搅拌 缓缓加入碱液 搅拌混合即成胶粘剂 血朊胶粘剂中加入甘油 乙二醇等可以提高胶膜韧性 加入尿素等可稳定pH值 提高耐水性和耐老化性能 2020 2 11 18 表4 2常用血液胶粘剂配方举例 重量份 2020 2 11 19 3 性能和应用血朊胶粘剂主要用作木材 木器和其他材料的胶粘剂 应用 a 木材与木材粘接 胶合板 木器 工艺品等 b 腻子胶 猪血 老粉腻子是家具等常用材料 c 纺织物粘接及印刷助剂等 4 大豆蛋白胶粘剂 20世纪30年代用大豆胶在美国西北沿海区制造花旗松胶合板 20世纪40 60年代 大豆蛋白胶占美国胶合板用胶量的85 以上 后来则逐渐被脲醛和酚醛树脂胶取代 在蛋白质胶粘剂中 虽然近年来也有人对玉米蛋白 小麦面筋蛋白制备胶粘剂作了研究 但是大豆蛋白胶因生产周期短 来源丰富 质量稳定而具有很大的优势 在天然的大豆分子中 其多肽链上绝大多数的极性和非极性基团通过范德华力 氢键 疏水作用 静电作用等构成稳定的多级结构 进而形成致密结合的球体 但粘接作用较差 通过水解作用 可以使蛋白质分子分散和展开 使极性和非极性基团暴露 从而能够和木材相互作用以提高其粘接强度 2020 2 11 20 大豆蛋白的结构大豆蛋白质是含有18种氨基酸的复杂大分子 具有特定的初级结构和高级空间结构 初级结构是由氨基酸经过 螺旋结构 折叠结构 随机结构等排列而成 初级结构相互连接成二级结构 而二级结构相连成立体状的三级结构 具有立体构造的蛋白质单位分解和组合成为四级结构 2020 2 11 21 大豆蛋白的改性球蛋白二级结构有利于胶合强度的提高 故应保留一定程度球蛋白二级结构的下对大豆原料进行改性 使蛋白质分子结构适当展开 解卷 部分活性反应点外露 以增加分子间反应的结合点 在此基础上加入其他化合物与之反应 使其产生疏水性 从而提高大豆蛋白胶粘剂的耐水性和胶合强度 与改性大豆蛋白胶相关的性质变化包括 1 疏水性基团的暴露 蛋白质在水中溶解性能降低 2 蛋白质结合水的能力发生变化 3 蛋白质分散系的黏度发生变化等 2020 2 11 22 大豆蛋白的物理改性物理改性是通过湿热 干热 冷冻 机械作用 高压 辐射和高频声波等物理方法来改变蛋白质的高级结构和分子间的聚集状态 一般不涉及蛋白质的一级结构 实际上 物理改性就是在控制条件下的蛋白质定向变性 以提高大豆蛋白分子的伸展能力 2020 2 11 23 大豆蛋白的化学改性碱改性用碱对大豆蛋白进行处理有助于大豆球蛋白解聚 提高蛋白质的溶解度 暴露出极性和非极性基团进而与木材反应 增加蛋白质的粘附能力 提高疏水特性 但也缩短了胶的适用期 采用的碱性试剂一般包括NaOH Ca OH 2 硼砂 Na2B4O7 磷酸氢二钠 Na2HPO4 氢氧化铵 NH4OH 和硅酸钠溶液 Na2SiO3 等 也可采用碱性试剂混合物 如NaOH和Ca OH 2或NaOH和镁盐等 混合碱可用来稳定改性蛋白质结构和黏度 与蛋白质分子反应生成不溶性的蛋白盐 可改善大豆胶的耐水性 延长胶的适用期 2020 2 11 24 2020 2 11 25 植物中的淀粉 纤维素 阿拉伯树胶和海藻酸钠等可制作胶粘剂 它们属于碳水化合物 多数是葡萄糖衍生物 这类胶粘剂 制作简单 使用方便 一般无毒 大多可食用 但耐水性 耐生物分解性均差 二 碳水化合物胶粘剂 2020 2 11 26 1 淀粉胶粘剂精制淀粉为白色粉末 分子式为 C6H10O5 n 粉末颗粒的形状和大小一般随植物品种而异 有各种结晶度 表4 3各种淀粉结晶度 2020 2 11 27 表4 4各种淀粉组成与特性 2020 2 11 28 淀粉比重为1 499 1 513 水分约为12 18 由直链结构和支链结构两类分子组成 不溶于冷水 乙醇和乙醚 但在水中浸泡可以膨胀 加热到50 65 时 淀粉颗粒才破裂而糊化 变为具有粘性的半透明液体 直链淀粉 由右旋葡萄糖的 1 4键所组成 约占10 20 可溶化于热水 支链淀粉 由右旋葡萄糖的 1 4键 大部分 和 1 6键 小部分 所组成 约占80 90 不溶化于热水 2020 2 11 29 淀粉加水加热糊化时 即使浓度很低 粘度也会增至很高 对加工和使用均不利 用适当酸 碱 盐等添加剂使其分子解聚 达到稀释降粘目的 也可采用水解 甲基醚化和酰化等方法改性淀粉 在高浓度下获得较低的粘度 淀粉和改性淀粉均可制作胶粘剂 2020 2 11 30 淀粉加入水中 加入配合剂 经加热搅拌糊化 或加入少量苛性钠在常温下糊化 制得淀粉胶粘剂 常温糊化时 淀粉水分散体浓度一般为3 10 淀粉胶粘剂常用配合剂 交联剂 硼砂 用量为淀粉的0 1 0 5 具有增粘作用 并提高耐水性 稀释剂 尿素 硫脲和硼酸等 用量为3 10 防腐剂 甲醛和苯酚 用量为0 5 5 防腐剂 硼酸 用量为1 5 增塑剂 甘油 乙二醇或氯化钙等 表面活性剂 脂肪酸钠和硫酸高级醇酯钠 用量在1 以下 消泡剂 乙醇 乙醚 三丁基亚磷酸酯及有机硅 用量为0 1 0 5 乳化剂 四氯化碳 1 淀粉胶粘剂的制备 2020 2 11 31 表4 5常用淀粉胶粘剂举例 重量份 2020 2 11 32 纸箱用淀粉胶粘剂配方玉米淀粉 100公斤 双氧水 39 800毫升 氢氧化钙 30 24公斤 晶体硼砂 6公斤 水 700公斤 制备工艺先放入冷水400公斤于制胶罐中 加温至60 投入淀粉 且开动搅拌机 投入双氧水 不停地搅拌 投入氢氧化钠 温度达65 关闭蒸汽 过1 5小时 观察罐内胶液呈黄色 投入200公斤60 水稀释 取硼砂加适量水 通蒸汽溶化后投入 根据需要将剩余的100公斤水投入 实例 2020 2 11 33 淀粉胶粘剂用途a 日常用 纸张 纸品 信封 贴邮票等 b 工业用 装订 制盒 玩具 纸箱 卷烟 纸伞 织物上浆 印染助剂 手杖等 对木材胶接强度可达60 90公斤 厘米2 c 翻砂用 铸造件型砂胶粘剂 2020 2 11 34 高强力干粉纸箱胶粘剂配方淀粉 92 110碳酸氢钠 3 5石膏 12 14高锰酸钾 8 10亚硫酸钠 9 13硼砂 9 13氯化镁 3 5氯化钠 l0 152 性能及用途本产品用1 4 2的水量兑入干粉中才能使用 该胶粘剂具有很强的粘接 催干 莫氏硬度和防腐性能 广泛用于瓦楞纸 箱 纸盒 纸袋的粘合 纸 塑用氧化淀粉胶粘剂配方玉米淀粉15氢氧化钠溶液8硫酸镍0 03次氯酸钠5硫代硫酸钠溶液4硼砂溶液8磷酸三丁酯0 1水性丙烯酸树脂1混合醇4水54 872 性能及用途该胶粘剂具有成本低 无毒 无污染 性能好等优点 可广泛用于医药 化工助剂 日用化妆品和食品饮料等行业塑料包装上的商标纸黏贴 2020 2 11 35 水基淀粉纸 塑胶粘剂配方水50 100植物淀粉l0 60聚丙烯酰胺l 6氧化剂0 55固体氢氧化钠2 12酸6 12环氧氯丙烷5 30聚酰胺2 2O2 性能及用途该胶粘剂粘结力强 能使纸与难粘的塑料牢固地粘接 还可以将纸与塑料复合在一起以及作纸品通用胶 长期保存不干 不霉 使用时不伤纸质 不损塑料 用水稀释 使用方便 容器易清洗 高低温均可使用 可手工涂敷 也可机械化操作 完全可以满足自动化生产线的要求 2020 2 11 36 抗氧化铝箔胶粘剂配方玉米淀粉10010 次氯酸钠溶液1O氢氧化钠适量催化剂1亚硫酸适量硼砂0 210 丙烯酸水溶液5 15脲醛树脂5 10尿素5 102 性能及用途该胶粘剂无腐蚀性 快速干燥 无毒 防潮 防止铝箔氧化 且粘接性好 可长期保存 2020 2 11 37 铸造芯砂用的亲水胶粘剂配方玉米淀粉30过氧化氢0 5氢氧化钠0 5聚乙烯醇0 8消石灰0 1豆油酸聚合物3苯磺酸钠0 1水652 性能及用途该胶粘剂是一种既亲水又耐水 价格低廉 使用方便 有助于提高铸件质量 无烟和无污染的铸造芯砂用亲水胶粘剂 2020 2 11 38 快干型玉米淀粉胶粘剂1 配方玉米淀粉110次氯酸钠40氢氧化钠30硫酸0 1硫代硫酸钠2硼砂2聚乙烯醇1O聚丙烯酰胺1钠基膨润土70水7352 性能及用途该胶初粘4 7min 干燥时间2 3h 8h进行下道工序时不跑楞 不毛边 粘接牢固 不脱胶 2020 2 11 39 2020 2 11 40 2 糊精胶粘剂 糊精是淀粉不完全水解物 一般由淀粉与微量酸混合 加入少量水 经加热分解制得 分子式为 C6H10O5 n H2O 糊精制备取干淀粉100公斤 加浓硝酸200毫升和浓盐酸300毫升 用10升水稀释 经50 干燥 再经110 140 加热处理1小时 使酸在加热中逸出 用发酵方法或将干淀粉在200 左右直接加热处理 亦可制得糊精 糊精胶粘剂制备将黄色或白色无定形糊精粉末溶于糊精2 3倍量的冷水 加热50 80 搅拌半小时左右即成粘稠液体 粘接力较高 稳定性也好 2020 2 11 41 糊精常用配合剂增粘剂 碱性无机盐 如硼砂 某些有机酸 如铬酸 酒石酸 草酸 含氧醋酸盐等 提高粘接力和初粘力 除臭剂 添加少量亚硫酸钠 增塑剂 甘油 乙二醇和山梨醇 用量约为2 糊精可并用骨胶和阿拉伯树胶 组成合成胶浆 糊精胶粘剂应用a 日常生活用邮票 封简 办公用胶水 b 工业用织物与纸浆上浆 药物成型剂等 2020 2 11 42 表4 6糊精胶粘剂配方举例 克 2020 2 11 43 2020 2 11 44 3 可溶性淀粉胶粘剂 可溶性淀粉是淀粉衍生物 系利用氧化剂 酸 甘油 酶或其他方法处理制得 分子式为C36H62O31 H2O 呈白色或浅黄色粉末状 无味无臭 比重1 5 可溶性淀粉制备将淀粉与水混合 在2 3个大气压下加热 冷却后用乙醇析出可溶物 干燥即得 或将淀粉与0 5 硝酸混合 缓慢升温至100 左右 处理3 5小时 蒸发去酸即得 可溶淀粉不溶于冷水 乙醇和乙醚 易溶解于温水和沸水 溶解物呈透明液体 粘度比同浓度普通淀粉液低得多 有良好渗透性 但初粘力较低 易老化 加入甘油和硬脂酸等 可起增加被粘物表面活性的作用 提高粘接力 主要用途是纸张和织物上浆 作乳化剂和化学分析指示剂等 2020 2 11 45 2 纤维素胶粘剂 纤维素是构成植物细胞壁的主要成分 在木材和棉纤维中含量分别为75 和90 以上 在竹 麦秆和稻草中也大量存在 其主要成为 1 4葡萄糖缩合物 与淀粉不同 纤维素完全为直链结构 结晶部分多 不溶解于水 可酯化和醚化 生成多种衍生物 可供用作胶粘剂 2020 2 11 46 1 纤维素的醚类衍生物纤维素醚类衍生物主要有甲基纤维素 乙基纤维素 羧甲基纤维素和羟乙基纤维素等四种 a 甲基纤维素制备甲基纤维素系由氯甲烷或硫酸二甲酯与纤维素在碱存在下作用而成 亦可由纤维素与甲醇在脱水剂存在下作用而成 性能本品为灰白色纤维状粉末 不溶于乙醇 乙醚 溶于冰醋酸 在水中溶胀成半透明胶状粘性液 应用碱溶性产品用作纸张定型剂 水溶性产品作胶粘剂 增粘剂和乳胶稳定剂 2020 2 11 47 表4 7醚化度和介质对甲基纤维素性能的影响 甲基纤维素性能随醚化度和所用介质而变化 单相介质醚化的甲基纤维素 在盐类存在下会产生凝胶 2020 2 11 48 b 乙基纤维素主要用氯乙烷醚化纤维素而成 本品为白色粒状热塑性固体 性质随乙氧基含量而变化 醚化度在0 7 1 3的乙基纤维素具有水溶性 乙基纤维素胶粘剂用途与甲基纤维素相似 c 羧甲基纤维素 CMC 羧甲基纤维素系由氯醋酸与纤维素在碱存在下作用而成 当醚化度为1 0 1 3时 可溶于碱溶 醚化度在0 4以上时可溶于水 普通产品醚化度在0 5 0 8左右 溶液具有较高粘性 温度变化不会导致凝胶 主要用于印染胶浆 纸张 木材粘接 内墙涂料增粘剂 本品无毒 亦可用于食品 化妆品和药品的增粘剂 2020 2 11 49 d 羟乙基纤维素 HEC 羟乙基纤维素系由氧化乙烯与纤维素在碱存在下作用而成 当每个葡萄糖基上的氧化乙烯反应度为0 64以上时 产品为水溶性 反应度在0 05 0 4时 产品为碱溶性 羟乙基纤维素胶液可用于卷烟纸和宣传画的粘接 以及织物上浆和醋酸乙烯胶乳的增粘剂等 2020 2 11 50 2 纤维素的酯类衍生物用作胶粘剂的主要有硝酸纤维素和醋酸纤维素 硝酸纤维素又称纤维素硝酸酯 由纤维素经用不同配比的硝酸 硫酸混合酸处理而得 该品呈微黄色 外观如纤维 含氮量约为10 左右 硝酸纤维素配制胶粘剂时 需适当配合树脂 增塑剂 溶剂和助剂等 广泛用于纸张 布 皮革 玻璃 金属和陶瓷等粘接 缺点是易燃 长期光照会变色发脆 醋酸纤维素醋酸纤维素用作胶粘剂 与硝酸纤维素相比 耐燃性和耐久性极好 但耐粘性 耐湿性和耐候性较差 2020 2 11 51 3 复合多糖类胶粘剂 阿拉伯树胶 黄蓍树胶 刺槐树胶和海藻酸钠等复合多糖类化合物可作胶粘剂 1 阿拉伯树胶阿拉伯树胶是一种热带野生刺槐科胶树上所得的树胶 多出于阿拉伯 非洲和澳大利亚等地 阿拉伯树胶是由阿拉伯胶酸 C10H18O9 的砷 钙 镁盐等转变为葡萄糖醛酸和半乳糖而形成的长链聚合物 树胶为白色至深红色 硬脆性 粒状固体 比重1 3 1 4 易溶于水和甘油 不溶于有机溶剂 呈弱酸性 加水分解为乙醛糖酸 树胶水溶性极好 加水调制即成胶液 毋需加热 胶膜脆性大 常用增塑剂甘油 乙二醇和聚乙二醇等改性 2020 2 11 52 阿拉伯树胶 2020 2 11 53 表4 8阿拉伯树胶胶粘剂配方举例 重量份 阿拉伯胶液干燥极快 胶膜用水湿润后可以复粘 可应用于粘接光学镜片 邮票上胶 商标粘贴和印染助剂等 2020 2 11 54 2 黄蓍树胶黄蓍树胶是黄蓍树分泌物形成的树胶 主要成分为黄蓍酸的酸性多糖烟类化合物和以1 阿拉伯糖为主的中性多糖混合物 多产于伊朗 土耳其和南美洲 本品呈白色至黄色 有粉状 片状和带状 不溶于水 但可溶胀成粘性分散体 可作胶粘剂和增粘剂 用于印染 食品 制革 药品和文具用品等工业 3 刺槐树胶刺槐树分泌物形成的树胶 多产于印度 浸于水中可制得透明凝胶 主要用于纤维 化妆品和食品工业 4 刺槐豆胶由地中海长豆制得 主要成分为半乳糖 甘露聚糖 刺槐豆胶胶液粘接性能良好 可粘接纤维和其他材料 刺槐豆胶还可酯化和醚化 以改进其溶解性 流动性和耐药品性等 2020 2 11 55 5 瓜耳树胶由瓜耳树种子中提取得一种树胶 多产于印度 目前美国大面积种植 主要成分为半乳糖和甘露聚糖 与刺槐豆胶相似 瓜耳树胶溶于水 胶液稳定 低温溶解性好 粘度变化不大 胶膜可挠性大 比淀粉及阿拉伯胶为好 瓜耳胶粘剂和增粘剂可广泛用于纤维与造纸等工业 6 海藻酸钠海藻酸钠系由昆布属海藻提取而得 一般将海带等用碱液萃取 用乙醇沉淀 经干燥制得 亦可从海藻制碘的副产品中获得 海藻酸钠是 无水右旋甘露蜜醛酸钠聚合物 该品为白色至暗棕色固体 溶解于水 不溶解于有机溶剂 可用作食品胶粘剂 如巧克力和奶酪中胶粘剂 用于纺物整理 上浆 以及药品和化妆品的稳定剂等 2020 2 11 56 海藻酸钠原料 2020 2 11 57 海藻酸钠的应用 2020 2 11 58 4 木质素 木质素是木材的主要成份之一 占约25 它很难从木材中直接提取 主要来源是纸浆废液 资源极为丰富 木质素是由松甙醇 乌桕甙醇及其衍生物组成的结构复杂的高分子化合物 木质素的三种基本结构单元 2020 2 11 59 一段木质素的结构 2020 2 11 60 木质素为无色至淡黄色树脂 经酸 碱和热作用 会变为棕色至深棕色 极难溶解 仅溶于二噁烷 丙酮 甲氧基乙醇 以及二噁烷 硝基苯 丙酮 硝基苯 甲氧基乙醇 硝基乙烷 甲氧基乙醇 丁醇等 一些低级醇与高溶解度参数 9 溶剂混合液 木质素不单独用作胶粘剂 一般利用木质素酚基与甲醛作用获得酚醛树脂类似聚合物 可与如环氧异氰酸酯 苯酚 间苯二酚等其他化合物作用 以改进耐水性能 本质素 环氧树脂胶粘剂 与环氧胶粘剂相比 抗弯强度增高约8 木质素 酚醛树脂胶粘剂 性能几乎与一般酚醛树脂相同 主要用于制造胶合板和刨花板等 木质素胶粘剂粘度高 色泽太深 改进后 可扩大应用 2020 2 11 61 5 单宁 单宁是一种含有多元酚基和羧基的类似有机化合物的混合物 广泛存在于植物干 皮 根 叶和果实中 主要来源于木材加工中树皮下脚料和单宁含量较高的植物 如金合欢树 单宁溶于水 乙醇和丙酮 略带酸性 有涩味 单宁中含有较多酚羟基 通过加热与甲醛反应 生成酚醛型树脂 配入固化剂和填料 搅拌均匀 即得胶粘剂 单宁胶粘剂具有良好耐湿热老化性能 粘接木材性能与酚醛胶相似 主要用于木材等粘合 2020 2 11 62 2020 2 11 63 表4 9单宁胶粘剂配方举例 重量份 2020 2 11 64 6 松香 松香是由松树分泌的粘性物经干燥制得 呈脆性 浅黄色至深棕色透明状 有特殊气味 主要成分为松香酸和松脂酸酐等不饱和化合物 前者含量约80 90 松香为溶于乙醇 乙醚 丙酮 苯 二硫化碳 松节油 油类和碱液 不溶于水 碱化后有水溶性 1 溶剂型胶粘剂将松香溶于有机溶剂 加热 搅拌 即成胶液 用低沸点乙醚 丙酮和苯作溶剂 胶液持粘性短 用高沸点蓖麻油等作溶剂 胶液持粘性长 如配方 松香树脂 100份 蓖麻油 55份 2020 2 11 65 2 水基型胶粘剂将松香加水 碱化 加热搅拌 即成水基胶液 碱化时 将适量碱液加热至130 140 慢慢加入松香粉 或加热树脂至120 135 慢慢加入适量碱液 采用过量碱法时 应保温搅拌5 6小时 再连续加热1 2小时 至游离碱消失 呈乳状 冷却后得透明物 表4 1