第4章 聚乙酸乙烯酯乳液胶粘剂.ppt

第四章聚乙酸乙烯酯乳液胶粘剂 Polyvinylacetateadhesives PVAc 由乙酸乙烯酯单体在分散介质水中经乳液聚合反应而成的 为乳白色液体 又称乳白胶或白 乳 胶 聚乙酸乙烯酯乳液胶粘剂的性能优点 1 无毒 无腐蚀性 无火灾和爆炸的危险 2 干状胶合强度高 且胶层具有韧性 3 粘度大 不易透胶 4 常温下固化速度快 5 贮存期长 6 胶层白色 不易污染被胶合材料的表面 7 具有一定的水溶性 缺点 1 不耐水 2 不耐热 3 易蠕变 4 耐寒性差 5 成本较高 4 1聚乙酸乙烯酯乳液胶粘剂的原料一 单体乙酸乙烯 酯 性质 1 无色透明的液体 有醋酸气味 2 沸点低 72 73 3 熔点低 100 2 4 可溶于多种有机溶剂 微溶于水 5 易聚合 6 易燃易爆 7 具有低毒 二 水作用 作为分散介质要求 软水或蒸馏水用量 总组分的60 80 三 引发剂作用 引发反应 使单体具有一定的活性要求 本身是易分解而产生自由基 游离基 的化合物常用 过氧化物用量 单体重的0 1 1 四 乳化剂作用 使只微溶于水的单体能均匀地分散在水中要求 表面活性剂常用 聚乙烯醇 油酸钠用量 单体重的9 五 保护胶体作用 在聚合物颗粒表面形成保护层 防止其合并与凝聚 使乳液稳定常用 聚乙烯醇 明胶 羧甲基纤维素 羟乙基纤维素 六 调节剂1 表面张力调节剂作用 降低乙酸乙烯酯或其聚合物颗粒在水中的表面张力 使乳液稳定常用 含5 10个碳原子的脂肪族醇类用量 单体重的0 1 0 5 2 聚合度调节剂作用 控制聚合程度 调节聚合物的分子量常用 四氯化碳 多硫化物用量 单体重的2 5 3 pH值调节剂作用 稳定pH值 控制聚合速度常用 磷酸盐 碳酸盐 醋酸盐用量 单体重的0 3 5 七 增塑剂作用 提高聚乙酸乙烯酯乳液的柔软性 粘接性 特别是降低玻璃化温度 提高成膜性常用 邻苯二甲酸二丁酯 乙二醇的酯类用量 单体重的10 15 八 冻融稳定剂作用 使乳液冻结消融稳定常用 多元醇用量 乳液重的2 10 九 防腐剂作用 防止乳液发霉常用 甲醛 苯酚 季胺盐用量 总投料量的0 2 0 3 十 消泡剂作用 使聚乙酸乙烯酯乳液在使用中不易产生气泡常用 硅油 醇类化合物用量 总投料量的0 2 0 3 4 2聚乙酸乙烯酯的合成原理用引发剂引发聚合反应 因此遵循自由基加聚反应的一般规律 即经过链引发 链增长和链终止这三个阶段 一 链引发引发剂初级自由基初级自由基 单体单体自由基 二 链增长 自由基传递 单体自由基 单体链自由基三 链终止1 双基结合 偶合 终止链自由基 链自由基高聚物2 双基歧化终止链自由基 链自由基高聚物3 链自由基与初级自由基结合终止链自由基 初级自由基高聚物 4 3影响聚乙酸乙烯酯乳液质量的因素一 引发剂的影响不同种类的引发剂引发效率不同 引发效率 能活化 或引发 的单体数占单体总数的百分数 引发剂用量多反应效率高 分子量小二 乳化剂的影响乳化剂用量多聚合速度快 分子量大 稳定性好 但胶层耐水性差 三 反应温度的影响当温度 最高聚合温度温度越高反应速度越快当温度 最高聚合温度温度越高反应速度越慢一般情况下 温度高聚合度低 分子量小 四 搅拌强度的影响搅拌作用 保持反应物的均匀度 防止形成聚集体 有利于传质和传热 使整个反应体系保持温度恒定 搅拌速度 乳胶粒直径 乳胶粒数 反应速度 易混入氧 阻聚 反应速率 易使乳液产生凝胶或硬化 失去稳定性在保证反应液均匀的前提下 宜采用较小的搅拌速度 五 其它因素的影响1 单体浓度的影响单体浓度 聚合速度 分子量 2 单体或引发剂滴加条件的影响在乳液聚合中 单体滴加时间越长 乳液的粘度越高 结构粘性越大 在同样条件下滴加单体 引发剂滴加量越多 乳液粘度越高 结构粘性越大 3 氧的影响 具有双重作用 可起引发剂的作用 也可起阻聚剂的作用起哪种作用取决于 温度 低温 阻碍反应 高温 引发反应 氧量 少 引发反应 多 阻碍反应 4 4聚乙酸乙烯酯乳液的合成工艺一 投料方式 全部原料一次性加入 先加水 乳化剂 引发剂 表面张力调节剂 再滴加单体 先加水 乳化剂 表面张力调节剂 打底单体 5 15 部分引发剂 30 再滴加单体 定时加入余下的引发剂 二 反应温度反应前期 70 80 反应后期 90 95 三 实例 见P 138 4 5聚乙酸乙烯酯乳液胶的应用和改性一 PVAc乳液的应用1 聚乙酸乙烯酯乳液胶层的形成原理PVAc中的水 PVAc颗粒被水包着 蒸发或向被胶合材料渗透 PVAc颗粒裸露乳胶粒粘性流动 融合粘连 成膜 即固化原理 使用场所的温度应高于PVAc的最低成膜温度 2 PAVc乳液的应用要求 粘度调节粘度太大 加溶剂 甲苯 二甲苯 苯甲醇 醋酸丁酯等 或加少量温水 但水不宜太多 否则会分层 使质量 粘度太小 加增粘剂 聚乙烯醇 淀粉 羧甲基纤维素等 贮存条件容器 玻璃 瓷器 塑料 袋 桶 要密封 防止结皮贮存温度 10 40 为宜防冻 预防水结冰产生破乳 3 PVAc乳液的使用方法涂胶 叠合 加压一段时间 加热或不加热 即可 二 PVAc乳液的改性1 提高耐水性与耐热性基本途径是使它向热固性树脂的方向发展 内加交联剂常用 丙烯酸类 不饱和羧酸酯类等 外加交联剂常用 酚醛树脂 脲醛树脂 三聚氰胺甲醛树脂 硅胶 异氰酸酯等 2 降低脆性 外加增塑剂 使用时加入 常用 酯类 邻苯二甲酸二丁酯 邻苯二甲酸二辛酯 内加增塑剂 制备时加入 常用 乙烯 讨论 思考题 作业 1 聚乙酸乙烯酯乳液胶 PVAc 具有哪些性能 2 生产PVAc需要哪些原料 各种原料的作用是什么 3 请简述PVAc的合成原理 4