家用化學(xué)品第六七章

家用化學(xué)品第六七章第一頁，共四十頁，2022年，8月28日

第六章粘合劑6。1粘合劑概述6。1。1粘合劑的定義能夠?qū)⑼N或不同種材料連接在一起的合成高分子制劑，叫粘合劑，或膠粘劑。一般而言，為了便于使用，粘合劑的初期狀態(tài)都是液態(tài)，隨后逐漸轉(zhuǎn)成固態(tài)，此過程叫做固化。粘接不同的材料，采用的粘合劑一般有所不同，因此，實際應(yīng)用中存在很多種粘合劑品種。換言之，并不存在所謂“萬能膠”。此外，并不是所有的材料都能進(jìn)行有效的粘接。第二頁，共四十頁，2022年，8月28日

6。1。2粘合劑的意義在現(xiàn)代生活中，有許多情況下都需要將各種材料或構(gòu)件進(jìn)行連接。自古至今，人們創(chuàng)造出了以下方式來完成材料或構(gòu)件的連接：第三頁，共四十頁，2022年，8月28日

1）錠釘；2）螺栓連接；3）鉚接；

4）焊接；5）粘接。其中，粘接是一種最節(jié)能、方便、美觀的材料連接方式。因此，粘合劑的使用日趨廣泛。6。1。3粘合劑的應(yīng)用領(lǐng)域

1）建筑材料；2）建筑裝飾；3）紡織（如，無紡布）；4）印刷（書籍裝訂，復(fù)膜）；

5）家具制造；6）工藝美術(shù)；7）機(jī)電產(chǎn)品

8）醫(yī)療衛(wèi)生；9）軍事領(lǐng)域，等等。第四頁，共四十頁，2022年，8月28日

6。2粘合劑的作用原理應(yīng)當(dāng)指出，不同的材料，其粘接原理有較大的差別。6。2。1機(jī)械嵌入如，木材、紙張、紡織品、皮革等多孔性材料的粘接。粘合劑先以液態(tài)浸入材料的毛細(xì)管孔徑中，然后逐漸固化，形似一根根“釘子”嵌入材料中，從而將材料連接。第五頁，共四十頁，2022年，8月28日

6。2。2擴(kuò)散與融合如，塑料、橡膠等高分子材料的粘接。由于粘合劑的主體也是高分子，它們很容易擴(kuò)散、滲透到同樣是高分子的塑料、橡膠等材料之中，最終形成結(jié)合。6。2。3物理吸附人們發(fā)現(xiàn)，金屬、無機(jī)非金屬（如石材）等材料也可以采用有機(jī)高分子粘合劑進(jìn)行有效的粘接，顯然用以上的原理尚不能解釋。因此，導(dǎo)致材料的粘接現(xiàn)象還有其他的原因。研究表明，許多材料表面都有吸附物質(zhì)的能力，其原因在于材料表面力場的不平衡。第六頁，共四十頁，2022年，8月28日

而通過在表面吸附其他物質(zhì)，原有材料表面的能量才能降低，體系才穩(wěn)定。這種現(xiàn)象叫物理吸附。事實上，無論是什么材料的粘接，物理吸附都起了作用。換言之，物理吸附是一切粘接現(xiàn)象的主因。一般而言,材料的極性越強(qiáng),越容易產(chǎn)生吸附.因此,極性越強(qiáng)的材料越容易粘接.反之,弱極性的材料就不容易粘接.而非極性的材料若不經(jīng)過表面處理就不能粘接.第七頁，共四十頁，2022年，8月28日

6。3粘合劑的固化任何粘合劑都存在一個由初期的液態(tài)（便于涂抹）到后期的固態(tài)（由此產(chǎn)生一定的強(qiáng)度）的過程。但是固化的方式有多種。6。3。1溶劑揮發(fā)固化有些粘合劑體系的主體就是高分子樹脂的溶液（這種體系叫溶劑型膠），施膠以后，膠層依靠溶劑的揮發(fā)而固化。此類體系的優(yōu)點是施工方便（不需要添加固化劑），膠層的干燥也比較迅速，并適合于大面積施工。但是，大量有機(jī)溶劑排向空氣中，對人類生存環(huán)境造成不可逆轉(zhuǎn)的危害。如果粘合劑是乳膠體系，那么膠層的揮發(fā)成分是水，就不會對環(huán)境造成危害。第八頁，共四十頁，2022年，8月28日

6。3。2冷凝固化選擇某些熱塑性的高分子材料，并配以其它助劑，直接形成形成固態(tài)的粘合劑（這種體系叫熱熔膠）。使用時，將粘合劑加熱熔化成液態(tài)，涂抹于被粘接的材料表面，材料貼合以后，隨著溫度的降低，膠層迅速由液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楣虘B(tài)從而固化。因此，這類體系適合于需要快速粘接的場合，如，流水線作業(yè)，包裝工序，等等。但是，冷凝固化不適合于大面積施工，并需要專門的施膠裝置。第九頁，共四十頁，2022年，8月28日

6。3。3化學(xué)反應(yīng)固化此類粘合劑主體樹脂分子中還殘剩部分反應(yīng)性基團(tuán)。施膠以后，若采取以下后繼措施，膠層就會固化(實質(zhì)是樹脂通過反應(yīng),由原來的線型或支鏈型小分子結(jié)構(gòu)變成了具有三維結(jié)構(gòu)的體型高分子)：1）體系加熱到較高的溫度；2）添加固化劑；3）其他措施（如微波、紫外等輻射）。第十頁，共四十頁，2022年，8月28日

6。4粘合劑的基本型態(tài)粘合劑有以下幾種形態(tài)：

1）溶劑型(主體是高分子的溶液)；2）熱熔型(呈固體顆粒或粉末態(tài),但可在受熱到一定溫度時熔融成液態(tài))；3）乳膠型(主體是高分子的乳液)；4）無溶劑型(主體是呈液態(tài)的較小分子量高聚物,但是可以在某種固化機(jī)制下固化成更高分子量的聚合物)；5）壓敏型(預(yù)涂在帶狀基材上的粘合劑,可保持較長時間的粘附性通常卷成盤卷形式)；6）光敏型(也是無溶劑型的一種,但是可依靠可見光或紫外光固化)。第十一頁，共四十頁，2022年，8月28日

6。5粘合劑的包裝形式及特點單組分形式（優(yōu)點:操作簡單容易.缺點:粘接強(qiáng)度一般不高,很多品種包裝打開后的儲存期很短即,如果一次沒用完,下次可能已經(jīng)不能再用）多組分形式（優(yōu)點:粘接強(qiáng)度可以很高,各組分的包裝打開后,如果沒有混合在一起,均可長期保存.缺點:操作要求比較高,施工較麻煩.一旦將各組分混合,保存期較短）

6。6粘合劑的粘接施工簡介

6。6。1根據(jù)被粘接材料的特點選擇粘合劑品種有現(xiàn)成的資料或手冊可以查閱可向?qū)I(yè)銷售商咨詢注意，并不是所有的材料都可以粘接第十二頁，共四十頁，2022年，8月28日

6。6。2被粘接材料的表面處理

1）表面清潔；2）表面的粗糙化；

3）表面的化學(xué)改性6。6。3多組分粘合劑的調(diào)配與適用期參照說明書，對粘合劑主劑、固化劑和稀釋劑的計量、均勻混合，是保證粘接質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)混合了固化劑的粘合劑液，一般都必須在一定的時間內(nèi)使用完，否則會“凝膠”，造成報廢。這個時間期限叫“適用期”。不同的粘合劑體系，其適用期有差別。第十三頁，共四十頁，2022年，8月28日

6。6。4粘接技術(shù)施膠技巧:涂層厚度要合適.多孔性材料宜分次多層施膠晾曬的意義:通過晾曬,等待溶劑基本遷移,從而獲得良好的初期強(qiáng)度貼合、加壓膠合層的養(yǎng)護(hù)與養(yǎng)護(hù)期6。6。5粘合劑強(qiáng)度的測定剪切強(qiáng)度N/m2拉抻強(qiáng)度N/m2剝離強(qiáng)度N/m

耐溶劑性耐水性耐熱性第十四頁，共四十頁，2022年，8月28日

6。7高聚物制備基礎(chǔ)6。7。1什么是高聚物6。7。2加聚反應(yīng):包括均聚和共聚6。7。3縮聚反應(yīng)：包括線型縮聚和體型縮聚

6。7。4逐步加成聚合反應(yīng)6。7。5高聚物合成的實施方法1）本體聚合；2）溶液聚合；3）乳液聚合；4）懸浮聚合第十五頁，共四十頁，2022年，8月28日

6。8典型粘合劑的制備與應(yīng)用

6。8。1甲醛樹脂粘合劑

1。脲醛樹脂的制備與固化尿素與甲醛在堿催化下反應(yīng)形成以羥甲基脲為主體的水溶性樹脂以上樹脂在酸催化或/和加熱的情況下會進(jìn)一步縮合，形成強(qiáng)度很高的體型高聚物，即，固化。為了使脲醛樹脂有較長的貯存期，以及固化后有較好的強(qiáng)度性能，所用原料中甲醛必須過量。即，必然有部分甲醛不會反應(yīng)，而殘留在樹脂體系中。第十六頁，共四十頁，2022年，8月28日

2。酚醛樹脂的制備與固化苯酚或類似物與甲醛在堿的催化下反應(yīng)，形成以羥甲基酚為主體的樹脂。通過控制反應(yīng)的程度，可以制成水溶性或醇溶性的樹脂。以上樹脂在加熱情況下會進(jìn)一步縮合，形成強(qiáng)度很高的體型高聚物，即固化。為了使酚醛樹脂有較長的貯存期，以及固化后有較好的強(qiáng)度性能，所用原料中甲醛必須過量。即，必然有部分甲醛不會反應(yīng)，而殘留在樹脂體系中。第十七頁，共四十頁，2022年，8月28日

3。三聚氰胺甲醛樹脂的制備與固化由三聚氰胺與甲醛在堿性條件下加成、縮合，形成一種以多羥甲基三聚氰胺為主體的水溶性樹脂。以上樹脂在加熱情況下會進(jìn)一步縮合，形成強(qiáng)度很高的體型高聚物，即固化。三聚氰胺甲醛樹脂在總體性能上比脲醛樹脂更好。目前在發(fā)達(dá)國家有逐步替代脲醛樹脂的一種趨勢。為了使三聚氰胺甲醛樹脂有較長的貯存期，以及固化后有較好的強(qiáng)度性能，所用原料中甲醛必須過量。即，必然有部分甲醛不會反應(yīng)，而殘留在樹脂體系中第十八頁，共四十頁，2022年，8月28日

4?！叭渲钡膽?yīng)用脲醛、酚醛與三聚氰胺甲醛樹脂是目前世界上應(yīng)用最廣泛、用量最大的三種較廉價的粘合劑材料，由于都用了甲醛為原料，因此俗稱“三醛”樹脂。水溶性的脲醛與三聚氰胺甲醛樹脂主要用于熱壓板材的粘合劑，如，層壓木板，碎木屑板、木纖維板（包括中密度、高密度型）、竹纖維板和秸桿板；酚醛樹脂主要用于絕緣材料制造中的粘合劑（如玻璃纖維-酚醛樹脂模壓板等），以及玻璃纖維-酚醛保溫隔熱材料的制造等。第十九頁，共四十頁，2022年，8月28日

“三醛樹脂”的優(yōu)點1）原料豐富、易得；2）成本低廉（特別是脲醛樹脂）；3）生產(chǎn)工藝簡單，技術(shù)門檻較低；4）使用方便“三醛樹脂”的問題及解決問題的途徑1）無論是酚醛，還是脲醛或三聚氰胺甲醛樹脂，它們都不可避免的存在殘剩游離甲醛的問題。特別是脲醛和三聚氰胺甲醛樹脂，由于最終的走向幾乎都是建筑材料或建筑裝飾材料（如房屋構(gòu)件或室內(nèi)裝修所用的各種膠合板，地板等），對環(huán)境和人的危害特別大。而且，有些危害我們目前尚未完全認(rèn)識清楚。第二十頁，共四十頁，2022年，8月28日

2）甲醛問題的解決方法在復(fù)合木制品表面施加封閉性涂層b.在家居環(huán)境中設(shè)置氣體吸附裝置c.在膠粘劑中添加“甲醛捕捉劑”d.經(jīng)常保持居室內(nèi)空氣流通e.用其它類型的“無醛”粘合劑代替“三醛樹脂”，這樣的方法才是解決問題的根本措施第二十一頁，共四十頁，2022年，8月28日

6。8。2環(huán)氧樹脂粘合劑（1）什么是環(huán)氧樹脂:分子中含有環(huán)氧基團(tuán)的樹脂（2）環(huán)氧樹脂粘合劑的特點和用途：粘接強(qiáng)度高，適應(yīng)面廣，特別對于極性的硬材料之粘接很適合。但是不宜粘接柔性材料。（3）環(huán)氧樹脂的制備一般都是由雙酚A與環(huán)氧氯丙烷的縮合（4）環(huán)氧樹脂的固化方法

1）胺固化（脂肪胺，芳香胺）有一定毒性，可常溫固化；

2）用聚酰胺樹脂固化：基本無毒性?？沙毓袒?；

3）用酸酐固化:須加熱固化第二十二頁，共四十頁，2022年，8月28日

（5）活性稀釋劑的使用：含環(huán)氧基團(tuán)的有機(jī)液體使樹脂的粘度降低，有利于施工操作（6）環(huán)氧樹脂粘合劑中胺類固化劑的安全問題：通過增加胺類物質(zhì)的分子量以降低毒性6。8。3聚氨酯樹脂粘合劑（1）聚氨酯樹脂:分子中含有大量氨基甲酸酯結(jié)構(gòu)的高分子材料（2）聚氨酯粘合劑的特點和用途：可適用于絕大部分的極性材料之粘接，硬質(zhì)材料與柔性材料均可。（3）聚氨酯樹脂的制備第二十三頁，共四十頁，2022年，8月28日

原料體系：1）多異氰酸酯2）聚合物多元醇3）多元胺樹脂制備方法：聚合物多元醇與多異氰酸酯反應(yīng)，先生成預(yù)聚體，然后與小分子二元醇，二元胺等發(fā)生擴(kuò)鏈，交聯(lián)等反應(yīng)，得到高分子材料。第二十四頁，共四十頁，2022年，8月28日

（4）聚氨酯粘合劑的固化反應(yīng)

1）醇固化；2）胺固化；3）濕固化。（5）常用聚氨酯粘合劑及應(yīng)用

1）雙組分；2）單組分濕固化；3）單組分封閉型；4）單組分熱熔膠。第二十五頁，共四十頁，2022年，8月28日

6。8。4“瞬間粘合劑”----五O二膠（1）α-氰基丙烯酸酯及其反應(yīng)：空氣中水的作用（2）五O二膠的基本成分：α-氰基丙烯酸酯；醋酸乙烯酯；引發(fā)劑；阻聚劑等。（3）五O二膠使用中要注意的問題6。8。5不飽和聚酯樹脂粘合劑（1）什么是不飽和聚酯樹脂：分子中含有不飽和雙鍵液態(tài)的高分子樹脂（2）不飽和聚酯樹脂的特點和用途第二十六頁，共四十頁，2022年，8月28日

可常溫固化一般，在隔絕氧氣（空氣）的條件下固化更完全固化后的樹脂較硬脆，抗沖擊強(qiáng)度較差，因此只用于要求不是太高的場合目前廣泛用于玻璃鋼制品，車輛，船舶，工藝制品等物件第二十七頁，共四十頁，2022年，8月28日

（3）不飽和聚酯樹脂的制備：通過順丁烯二酸酐，鄰苯二甲酸酐與乙二醇，丙二醇的縮聚。加入活性稀釋劑稀釋。（4）不飽和聚酯樹脂的固化：加入有機(jī)過氧化物及有機(jī)酸的鈷鹽，即可固化。（5）不飽和聚酯樹脂的“氣干性”問題（6）不飽和聚酯樹脂中的活性稀釋劑的環(huán)境問題第二十八頁，共四十頁，2022年，8月28日

6。8。6聚醋酸乙烯乳液粘合劑（白乳膠）（1）白乳膠粘合劑在建筑及裝飾中的重要作用（2）白乳膠的優(yōu)缺點（3）白乳膠的制備1）基本配方:醋酸乙烯單體；PVA增稠劑;引發(fā)劑;PH值調(diào)節(jié)劑,去離子水.2）乳液聚合的實施；3）調(diào)膠。（4）目前白乳膠應(yīng)用中存在的問題1）增稠劑問題；2）水分過量的問題；3）甲醛問題。第二十九頁，共四十頁，2022年，8月28日

6。8。7氯丁橡膠系粘合劑（粘得牢系列）（1）氯丁橡膠簡介:...氯丁橡膠是由2-氯-1,3丁二烯單體通過乳液聚合制得,它能夠用硫磺和2,3-二氯-1,3-丁二烯(ACR)來改性,從而有許多品種

,是一類優(yōu)良的彈性體粘接材料（2）氯丁橡膠粘合劑在國民經(jīng)濟(jì)中的特殊作用（3）氯丁橡膠粘合劑的制備1）基本配方；2）氯丁橡膠的素?zé)?）混煉；4）切割膠片；膠粒的溶解與配料（4）氯丁橡膠粘合劑的“三苯”危害問題及防范第三十頁，共四十頁，2022年，8月28日

6。8。8壓敏膠類粘合劑（1）橡膠類壓敏膠帶1）用途；2）基本配方:天然橡膠,萜烯樹脂,溶劑等；3）壓敏膠制做（2）聚丙烯酸酯類壓敏膠帶1）用途；2）基本配方:丙烯酸酯共聚物及增粘劑；3）壓敏膠制做第三十一頁，共四十頁，2022年，8月28日

6。9粘合劑的發(fā)展趨勢6。9。1水性化粘合劑6。9。2無溶劑型粘合劑6。9。3新興的固化方式（它們對環(huán)境友好）（1）含微膠囊的粘合劑（2）光固化模式（3）微波固化模式（4）其他方式第三十二頁，共四十頁，2022年，8月28日家用化學(xué)品（第七章）

第三十三頁，共四十頁，2022年，8月28日

7。涂料（涂飾劑）7。1涂料的定義7。2涂料的基本形態(tài)1）溶劑型（油漆）；2）水基型（大部分是乳膠涂料）；3）粉末涂料7。3涂料的成膜方式1）溶劑揮發(fā)；2）化學(xué)反應(yīng)（包括添加固化劑、催化劑等）；3）熱固化；4）濕固化；5）吸氧固化；6）光固化；7）水分揮發(fā)固化（乳膠涂料）。第三十四頁，共四十頁，2022年，8月28日

7。3涂料的組成（1）成膜物質(zhì)1）高分子溶液體系；2）乳膠體系（2）非成膜物質(zhì)1）催干劑；2）成膜助劑；3）著色劑----顏料；4）體質(zhì)顏料（填料）；5）固化劑；6）分散介質(zhì)（有機(jī)溶劑或水）；7）消光劑；8）流平劑；9）觸變劑；10）其他特殊助劑第三十五頁，共四十頁，2022年，8月28日

7。5典型的涂料體系7。5。1基于油脂或樹脂及改性物的涂料以下不飽和油脂可直接用作涂料：1）亞麻油；2）桐油；此外，某些天然樹脂，如漆樹的樹脂（生漆），也可直接用作涂料。為了提高涂料性能，通常還可以提高將以上材料經(jīng)熱聚合或再加入其他物質(zhì)改性。第三十六頁，共四十頁，2022年，8月28日