文档介绍：精细化工试验技术
第十二章粘合剂
一、粘合剂及其分类
二、粘合剂的应用
三、粘合剂发展概况
实验二十聚醋酸乙烯乳液的制备
实验二十一聚乙烯醇缩甲醛的制备
实验二十二环氧树脂胶粘剂的合成及配制
粘合剂
一、粘合剂及其分类
粘合剂(adhesive, bond)是指能使一种物体的表面与另一种物体的表面相互粘接的物质。粘合剂多为混合物,其组成主要包括基料(粘料)、固化剂、填料、增塑剂、稀释剂、偶联剂、稳定剂和防霉剂等。
按其形态可分为水基粘合剂、溶剂型粘合剂、乳液型和胶乳型粘合剂、无溶剂型粘合剂、膜状粘合剂、热熔型粘合剂六类;按其化学结构可分为热塑性树脂粘合剂、热固性树脂粘合剂、橡胶类粘合剂、无机粘合剂、天然粘合剂五类;按其性能可分为压敏粘合剂、再湿粘合剂、瞬干粘合剂、厌氧粘合剂、耐高温和耐低温粘合剂、微胶囊粘合剂六类;
粘合剂
按其用途可分为结构用粘合剂、非结构用用粘合剂、木材用粘合剂、金属用粘合剂、塑料用粘合剂、纸张和包装用粘合剂、纤维用粘合剂、橡胶用粘合剂、土木建筑用粘合剂、玻璃用粘合剂、车辆用粘合剂、飞机和船舰用粘合剂、电气和电子工业用粘合剂、生物体和医疗用粘合剂十四类。
最新发展的粘合剂还有无污染粘合剂、第二代丙烯酸酯类粘合剂、光固化和电子射线固化粘合剂、导电粘合剂四类。
粘合剂
二、粘合剂的应用
粘合剂广泛应用于国民经济的各个领域,从儿童玩具的生产、工艺美术品的制作到飞机、火箭、人造卫星的制造等,到处都可以找到粘合剂的应用。粘合剂既能很好的连接各种金属和非金属材料,又能对性能相差悬殊的基材,如金属和塑料、水泥和木材,橡胶和帆布等实现良好的连接,并且工艺简单、生产效率高、成本低廉。目前,木材加工业、建筑和包装行业仍是粘合剂的大宗消费对象,其用量接近全部粘合剂用量的90%。其次是纺织、密封、腻子、汽车、航天航空、民用制品等。另外,粘合剂在机械维修和磨损部件尺寸修复方面也发挥着很大的作用。
粘合剂
三、粘合剂发展概况
将不同性能的材料进行共混、共聚及拼用可以取长补短,提高胶层的综合性能。
将水基胶代替有机溶剂胶,以无溶剂胶代替溶剂型胶已成为一种新的倾向。
光固化、电子束固化的胶种生产量增大。
性能方面要求多样化、高综合性能化、耐高低温化。
粘合剂
实验二十聚醋酸乙烯乳液的制备
一、实验目标
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二、产品特性与用途
聚醋酸乙烯(简称PVAC)乳液又称白乳胶,为乳白色粘稠浓厚液体,是一种应用广泛的胶粘剂。具有良好的粘接能力,可在5℃~40℃的温度范围内使用;有良好的成膜性,且无毒、无臭、无腐蚀性,但耐水性差;这种乳液稳定性好,由于使用水作分散介质,具有经济、安全和环保等优点。
醋酸乙烯酯乳液胶粘剂主要用于木材、纸张、纺织等材料的粘接以及掺入水泥中提高强度,也是醋酸乙烯乳胶涂料的原料。
粘合剂
三、实验原理
醋酸乙烯酯聚合是自由基型聚合反应。醋酸乙烯酯为单体,过硫酸铵为引发剂,在一定的温度条件下,使单体醋酸乙烯酯聚合生成聚醋酸乙烯酯。
本实验采用乳液聚合的方法,以聚乙烯醇为分散剂、以OP-10为乳化剂,在乳液体系中进行聚合。乳液聚合体系的主要成分有分散介质、乳化剂、单体以及引发剂。所用的分散介质一般为水,所用的乳化剂通常为阴离子型的表面活性剂,也可采用非离子型表面活性剂或两种同时并用。
粘合剂
四、主要仪器与药品
1. 主要仪器
四口反应瓶、球形冷凝管、温度计、氮气导管、滴液漏斗、电动搅拌装置一套、恒温水浴锅。
2. 主要药品
醋酸乙烯酯(精制)、聚乙烯醇1799、乳化剂OP-10、去离子水、过硫酸铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。
粘合剂
五、实验内容与操作步骤
1. 溶解聚乙烯醇
在装有电动搅拌装置、球形冷凝管、滴液漏斗、温度计和氮气导管的250 mL的四口反应瓶中,,去离子水50 mL,开动搅拌;水浴温度逐渐升至80℃,恒定,至聚乙烯醇全部溶解。
2. 配制溶液
g过硫酸铵,溶于3 mL水中,配成10%的溶液。
3. 聚合
⑴在已溶解的聚乙烯醇溶液中,加入1g乳化剂OP-10,搅拌并降温至60℃。
⑵向上述乳液中加入11 mL醋酸乙烯酯,及配制的过硫酸铵溶液1/4( mL);通氮气置换空气,保持温度在60~65℃(回流)反应。
粘合剂
⑶待温度升至80~83℃时回流逐渐减少,开始用滴液漏斗缓慢滴入43mL醋酸乙烯酯,控制滴加速度,以使反应温度保持在80±2℃之间,有适度回流为宜,约在2h内加完;在滴加醋酸乙烯酯期间,分3~ mL。
⑷单体滴加