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文檔簡介

一、乳液聚合1、概述

單體在介質(zhì)中由乳化劑分散成乳液狀態(tài)進行聚合。與懸浮聚合區(qū)別:(1)粒徑:懸浮聚合物50~2000μm,乳液聚合物0.1~0.2μm(2)引發(fā)劑:懸浮聚合采用油溶性引發(fā)劑,乳液聚合采用水溶性引發(fā)劑(3)聚合機理:懸浮聚合相當(dāng)于本體聚合,聚合發(fā)生在單體液滴中;乳液聚合發(fā)生在膠束中。補充知識:第一頁,共161頁。優(yōu)點(1)以水為分散介質(zhì),粘度低,傳熱快;(2)聚合速率快,分子量高,可在低溫聚合;(3)在直接使用乳液的場合較方便,如乳膠漆,膠粘劑,織物處理劑等。第二頁,共161頁。缺點(1)需要固體產(chǎn)物時,后處理復(fù)雜(破乳、洗滌、脫水、干燥等);(2)有殘留乳化劑,對性能有影響。應(yīng)用

PVC糊用樹脂,丁苯橡膠,苯丙乳膠漆,PVAc膠粘劑等。第三頁,共161頁。2、乳化劑及乳化作用1)乳化劑

分子中既含有親水(極性)基團,又含有親油(非極性)基團的表面活性劑中的一種。可分為陰離子型、陽離子型和非離子型三種。第四頁,共161頁。陰離子型:極性基團為—COO-、—SO3-、—SO4-等,非極性基團為C11~C17的直鏈烷基或311~C8的烷基與苯基的組合基團。乳化能力強。

典型例子:十二烷基硫酸鈉、二丁基萘磺酸鈉、硬脂酸鈉等。陽離子型:極性基團為—N+R3等。因乳化能力不足,并對引發(fā)劑有分解作用,故在自由基聚合中不常用。第五頁,共161頁。非離子型:分子中不含陰、陽離子。典型代表為環(huán)氧乙烷聚合物,如:,其中R為C10~C16的烷基或烷苯基,n一般4~30。如OP類、OS類非離子型乳化劑等。這類乳化劑不含離子,所以對pH不敏感,所制備的乳液化學(xué)穩(wěn)定性好。但乳化能力略低于陰離子型。常與陰離子型乳化劑共用,也可單獨使用。第六頁,共161頁。2)乳化作用

乳化劑使互不相容的油、水轉(zhuǎn)變?yōu)橄喈?dāng)穩(wěn)定難以分層的乳液的過程,稱為乳化。

當(dāng)乳化劑溶于水時,若濃度很低,則大部分乳化劑以分子狀態(tài)分散于水中,并在水面上定向排列。親水基團伸向水中,親油基團指向空氣層。但濃度達到一定值時,乳化劑分子在水面上排滿,多余的分子就會在水中聚集成膠束(圖5—3)。第七頁,共161頁。圖4—1乳化劑在水中的溶解和膠束的形成

膠束由50~150個分子聚集而成。濃度低時呈球狀,直徑4~5nm;濃度高時呈棒狀,長度100~300nm。第八頁,共161頁。

乳化劑從分子分散的溶液狀態(tài)到開始形成膠束的轉(zhuǎn)變的濃度稱為臨界膠束濃度(CMC)。在乳液聚合中,乳化劑濃度約為CMC的100倍,因此大部分乳化劑分子處于膠束狀態(tài)。在達到CMC時,溶液許多性能發(fā)生突變,如圖5—4所示。第九頁,共161頁。圖5—4十二烷基硫酸鈉水溶液性能與濃度的關(guān)系第十頁,共161頁。

單體在水中溶解度很低,形成液滴。表面吸附許多乳化劑分子,在水中可穩(wěn)定存在。部分單體進入膠束內(nèi)部,宏觀上溶解度增加,這一過程稱為“增容”。

增容后,球形膠束的直徑由4~5nm增大到6~10nm。在乳液聚合體系中,存在膠束1017~1018個/cm3

,單體液滴1010~1012個/cm3。另外還有少量溶于水中的單體(圖5—5)。第十一頁,共161頁。

圖4—2乳液聚合體系示意圖第十二頁,共161頁。

乳化劑的作用(1)降低界面張力,使單體分散成細小液滴。(2)液滴保護層,防止聚集。(3)增容。第十三頁,共161頁。3、乳液聚合機理1)聚合場所

在乳液聚合體系中,存在以下幾種組成:(1)少量單體和乳化劑溶于水;(2)大部分乳化劑形成膠束、增容膠束;(3)大部分單體形成液滴。第十四頁,共161頁。

單體液滴數(shù)量少,表面積小;聚合中采用水溶性引發(fā)劑,不可能進入單體液滴。因此單體不是聚合的場所。水相中單體濃度小,反應(yīng)成聚合物則沉淀,停止增長,因此也不是聚合的主要場所。

因此聚合應(yīng)發(fā)生在膠束中,理由是:(1)膠束數(shù)量多,為單體液滴數(shù)量的100倍;(2)膠束內(nèi)部單體濃度較高;第十五頁,共161頁。(3)膠束表面為親水基團,親水性強,因此自由基能進入膠束引發(fā)聚合。膠束的直徑很小,因此一個膠束內(nèi)通常只能允許容納一個自由基。但第二個自由基進入時,就將發(fā)生終止。前后兩個自由基進入的時間間隔約為幾十秒,鏈自由基有足夠的時間進行鏈增長,因此分子量可較大。第十六頁,共161頁。

當(dāng)膠束內(nèi)進行鏈增長時,單體不斷消耗,溶于水中的單體不斷補充進來,單體液滴又不斷溶解補充水相中的單體。因此,單體液滴越來越小、越來越少。而膠束粒子越來越大。同時單體液滴上多余的乳化劑轉(zhuǎn)移到增大的膠束上,以補充乳化劑的不足。這種由膠束內(nèi)單體聚合形成聚合物顆粒的過程,稱為“膠束成核”。第十七頁,共161頁。

水相中的單體也可發(fā)生聚合,吸附乳化劑形成乳膠顆粒,這種過程稱為“均相成核”。

單體水溶性大及乳化劑濃度低,容易均相成核,如VAc;反之,膠束成核,如St。第十八頁,共161頁。2)乳液聚合速率與分子量

乳液聚合可分為三個階段:(I)提速階段。乳膠顆粒不斷增加,因此聚合總速率不斷增加。轉(zhuǎn)化率可達15%;(II)恒速階段。乳膠顆粒數(shù)量穩(wěn)定,聚合總速率不再變化。粒徑可達50-150nm;(III)降速階段。單體液滴消失,乳膠顆粒中單體也減少,聚合總速率降低。最終顆粒粒徑0.05~0.2μm。第十九頁,共161頁。圖5—6乳液聚合動力學(xué)曲線

第二十頁,共161頁。乳液聚合速率表達式與一般自由基聚合相同:

Rp=kp[M][M·](5—1)

其中[M]是乳膠顆粒中的單體濃度,[M·]是鏈自由基濃度。由于每個自由基只容許一個鏈自由基進入,第二個鏈自由基進入即終止。因此體系中只有1/2的自由基對增長反應(yīng)起作用,或者可認(rèn)為體系中只有一半顆粒中有自由基,另一半則沒有。N為乳膠顆粒的濃度(個/L),Na為阿伏加德羅常數(shù)。(5—2)第二十一頁,共161頁。因此:從式(5—3)可分析:

在第I階段,N數(shù)不斷增加,故Rp不斷上升;

在第III階段,N不變,而[M]不斷下降,故Rp不斷下降;

在第II階段,N恒定,而且由于單體液滴存在,不斷向乳膠顆粒補充單體,故[M]也恒定,則Rp也恒定。(5—3)第二十二頁,共161頁。

對一個乳膠顆粒來說,引發(fā)速率可表達為:增長速率表達為:則平均聚合度為:(5—4)(5—5)(5—6)第二十三頁,共161頁。

在乳液聚合中,不論終止方式為偶合中止還是岐歧化終止,聚合度都等于動力學(xué)鏈長。因為在乳液聚合時,偶合終止是一個長鏈自由基與一個初級自由基的偶合,不影響聚合度。從式(5—3)、(5—6)可見,Rp和聚合度都與N成正比。亦即只要增加增加乳化劑用量,提高乳膠顆粒數(shù)量,就可同時提高聚合速率和聚合度,這在工藝上是十分方便的。第二十四頁,共161頁。烯類高聚物膠黏劑是以烯類高聚物作為粘料的一大類膠黏劑。因烯類高聚物的種類不同,該類膠黏劑有很多品種。

第二十五頁,共161頁。第一節(jié)聚乙酸乙烯酯乳液膠黏劑第二十六頁,共161頁。最低成膜溫度(MFT):是指能使乳液形成連續(xù)透明薄膜的最低溫度。

第二十七頁,共161頁。

聚乙酸乙烯酯乳液膠黏劑是以乙酸乙烯酯(VAc)作為單體在分散介質(zhì)中經(jīng)乳液聚合而制得的,俗稱白膠或乳白膠。

聚乙酸乙烯酯乳液問世于1929年,于1937年在德國實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn),特別是法本公司的W.Starck和Frendeberg發(fā)明以聚乙烯醇(PVA)作保護膠體進行乙酸乙烯酯乳液聚合的方法,大大推動了PVAc乳液工業(yè)的進展。

第二十八頁,共161頁。

PVAc乳液膠黏劑是水基膠黏劑,無污染,不燃燒,性能又優(yōu)于動物膠,開始代替動物膠。優(yōu)點:(1)對多孔材料如木材、紙張、棉布、皮革、陶瓷等有很強的粘合力;(2)能夠室溫固化,干燥速度快;(3)膠膜無色透明,不污染被粘物;第二十九頁,共161頁。(4)不燃燒,不污染環(huán)境,安全無害;(5)單組分,使用方便,清洗容易,貯存期較長,可達1年以上。第三十頁,共161頁。

缺點:

(1)耐水性和耐濕性差。對冷水有一定的耐水性,但對溫水的抵抗性極差;易吸濕,在濕度為65%的空氣中吸濕率為膠重的1.3%,而在濕度為96%的空氣中吸濕率則為3.5%。(2)具有熱塑性,耐熱性差。第三十一頁,共161頁。

二、原料聚乙酸乙烯酯乳液合成時,除了單體乙酸乙烯酯外,還需要分散介質(zhì)、引發(fā)劑、乳化劑、保護膠體、增塑劑、凍融穩(wěn)定劑以及各種調(diào)節(jié)劑等。第三十二頁,共161頁。優(yōu)缺點

優(yōu)點①膠合性能好②操作條件好③操作性能好⑴常溫下硬化⑴易溶于水,便于清洗⑴膠層軟韌不傷刀具⑵使用簡便常溫、⑵安全、環(huán)保,無火災(zāi)、⑵達最高強度時間短一液、初粘性好異味、毒害的危險。⑶分子量大時粘度小,⑶貯存期長⑶無腐蝕性不易透膠污染板面一年至無限缺點①屬三類膠,不耐水②冷凍變質(zhì)③具熱塑性膠的通病,溫度蠕變④要求在成膜溫度上使用。第三十三頁,共161頁。組分及作用

名稱作用特點用量

過硫酸銨水溶性引發(fā)劑PH=4.00.1~1.0%Phr醋酸乙烯酯①單體沸點72℃與分散介質(zhì)②聚合后作粘料聚合熱等量,作配方

n↗η↗

89.2KJ/mol基數(shù):成膜溫度↗疑似致癌Phr

VACPVAC第三十四頁,共161頁。組分與作用名稱作用特點用量水

分散介質(zhì)、去離子、與單體等量乳化場所深井水吸收熱量聚乙烯醇乳化劑、P↗η↗強度↗9%PhrPVA保護膠體醇解度↗耐水↘**—**增稠劑乳化性能↗>88%后反常

VACPVA

醇解度:醇解聚醋酸乙烯酯生產(chǎn)聚乙烯醇時,醇解酯鍵百分?jǐn)?shù)。數(shù)學(xué)表達式=X÷n%PVA—1799:聚合度為1700醇解度為99%的聚乙烯醇。第三十五頁,共161頁。組分與作用名稱作用特點用量OP—10乳化劑兩親性0.1~0.5%辛基苯酚聚氧用量↗M↘反溫度溶解乙烯基醚耐水性↘乳滴直徑↘CH3(CH2)7

(OCH2CH2)10OH

△CH3(CH2)7OCH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2OHOOOOOOOOO第三十六頁,共161頁。組分與作用名稱作用特點用量硫醇分子量調(diào)節(jié)劑新生游離基0~5%PhrR—SH無引發(fā)作用碳酸鈉PH調(diào)節(jié)劑PH≮4.0可不加0~5%Phr第三十七頁,共161頁。組分與作用名稱作用特點用量增塑劑降低成膜溫度多用造成蠕變10~15%Phr

DBP增加膠膜塑性

—C—OH

—C—OH

OO+2HO(CH2)3CH3=—C—(CH2)3CH3

—C—(CH2)3CH3OO+2H2O

其它——防融凍、防腐、消泡劑

第三十八頁,共161頁。

(一)乙酸乙烯酯(亦稱醋酸乙烯酯)

乙酸乙烯酯為無色可燃液體,具有甜的醚香,微溶于水,它在水中的溶解度28℃時為2.5%,而且容易水解。乙酸乙烯酯蒸氣有毒,對中樞神經(jīng)系統(tǒng)有傷害作用,同時刺激粘膜并引起流淚。當(dāng)有少量氧化物存在時,乙酸乙烯酯即可聚合。

第三十九頁,共161頁。

(二)分散介質(zhì)在乳液聚合過程中應(yīng)用最多的分散介質(zhì)是水。水便宜易得,沒有任何危險。

用水作分散介質(zhì),放熱反應(yīng)易于控制,有利于制得均勻的高分子量產(chǎn)物。第四十頁,共161頁。

(三)引發(fā)劑

常用過氧化物作引發(fā)劑。用得較多的是過硫酸鉀、過硫酸銨,也有用過氧化氫的。用量為單體重量的0.1~1%。過硫酸鉀和過硫酸銨的引發(fā)性能非常相似,但由于室溫下過硫酸鉀在水的溶解度為2%,而過硫酸銨在水中的溶解度可達20%以上,所以工業(yè)生產(chǎn)用過硫酸銨更為方便。

第四十一頁,共161頁。

(四)乳化劑

是由親水的極性基團和疏水(親油)的非極性基團構(gòu)成,它可使互不相溶的油(單體)—水,轉(zhuǎn)變?yōu)橄喈?dāng)穩(wěn)定、難以分層的乳液。

常用的乳化劑有OP-10、烷基硫酸鈉、烷基苯磺酸鈉、油酸鈉等。陰離子型乳化劑可用磺化動物脂,磺化植物油、烷基磺酸鹽(如十二烷基磺酸鈉)。

第四十二頁,共161頁。(五)保護膠體

保護膠體在粘性的聚合物表面形成保護層,以防凝聚。常用的保護膠體有聚乙烯醇、甲基纖維素、羧甲基纖維素、聚丙烯酸鈉等。

乙酸乙烯酯乳液聚合常采用聚乙烯醇作為保護膠體

.第四十三頁,共161頁。(六)緩沖劑

用以保持反應(yīng)介質(zhì)的pH值。聚合時如pH太低引發(fā)速度太慢,介質(zhì)的pH越高,引發(fā)劑分解的越快,形成的活性中心越多,聚合速率就越快,故可通過緩沖劑來控制聚合速度。常用碳酸鹽、磷酸鹽、醋酸鹽。用量為單體重量的0.3~5%。

第四十四頁,共161頁。

(七)增塑劑

聚乙酸乙烯酯的玻璃化溫度為28℃。添加增塑劑的目的是使聚乙酸乙烯酯在較低溫度時有良好的成膜性和粘接力。常用的有酯類,特別是鄰苯二甲酸烷基酯類如鄰苯二甲酸二丁酯和芳香族磷酸酯如磷酸三甲苯酯。

第四十五頁,共161頁。

(八)填料目的:降低成本,提高固含量,提高黏度,降低滲透率,改善填充性能。分為有機及無機兩種。有機填料:用量一般低于5%~10%;無機填料:用量可高至50%。第四十六頁,共161頁。常用填料的物理性質(zhì)填料相對密度使用效果木粉0.8~1.2增稠明顯,機械加工性能良好淀粉1.0~1.2增稠明顯,機械加工性能良好普通碳酸鈣2.7機械加工性能尚好,稍有增稠作用輕質(zhì)碳酸鈣2.7機械加工性能好,增稠效果好滑石粉2.8機械加工性能好,增稠效果一般工業(yè)白炭黑2.65機械加工性能不良第四十七頁,共161頁。凍融穩(wěn)定劑

防腐劑消泡劑第四十八頁,共161頁。二影響聚乙酸乙烯酯乳液質(zhì)量的因素第四十九頁,共161頁。

(一)乳化劑的影響

乳化劑是一種表面活性劑,在乳液聚合過程中能降低單體和水的表面張力,并增加單體在水中的溶解度,形成膠束和乳化的單體液滴。乳化劑的選擇對乳液的穩(wěn)定性和質(zhì)量有很大的影響,乳化劑用量太少乳液的穩(wěn)定性差,而用量太大耐水性則差。第五十頁,共161頁。當(dāng)單體用量、溫度、引發(fā)劑等條件固定時,乳化劑用量增加,乳膠粒數(shù)目也就越多,乳膠粒粒徑也就越小,這樣,就可提高聚合反應(yīng)速度,有利于得到顆粒度較細、穩(wěn)定性好的乳液。但若用量太多,也會降低乳液的耐水性。第五十一頁,共161頁。

聚乙烯醇:是聚醋酸乙烯乳液聚合中最常用的乳化劑,由于對乳液的質(zhì)量要求不同,聚乙烯醇的規(guī)格和用量也有所不同。聚乙烯醇的規(guī)格主要是按聚合度和乙?;康牟煌瑏韯澐帧?/p>

第五十二頁,共161頁。

用聚合度高的聚乙烯醇可以得到黏度較大的乳液。但聚乙烯醇的用量大了就會使耐水性下降,所以當(dāng)需要黏度較高的乳液時,最好用聚合度較大的聚乙烯醇而避免聚乙烯醇的用量增加過多。一般常用平均聚合度1500以上的聚乙烯醇,如果制備黏度很大的乳液時,最好用平均聚合度2000以上的聚乙烯醇。第五十三頁,共161頁。醇解度在99.5%以上的紡絲用的聚乙烯醇,由于聚乙烯醇分子結(jié)構(gòu)中的乙酰基基本上已全部被羥基取代,因此結(jié)晶性較大,其水溶液在低溫時很容易成膠凍,用這樣的聚乙烯醇制成的乳液防凍性就很差。第五十四頁,共161頁。如果在醇解時留下一部分乙酰基,破壞了分子結(jié)構(gòu)的規(guī)整性,結(jié)晶性就較小,乳化作用也較好,所以用作乳化劑的聚乙烯醇都是這類低醇解度或稱高乙?;木垡蚁┐?。這種聚乙烯醇在冷水中也能溶解,制成乳液穩(wěn)定性好,防凍性能也較好,最常用的是醇解度為88%~90%,即乙?;鶠?0%~14%的產(chǎn)品。第五十五頁,共161頁。

其他非離子型或陰離子型的乳化劑:非離子型的大都是環(huán)氧乙烷縮合物,如脂肪醇或烷基苯酚的環(huán)氧乙烷縮合物。常用的如乳化劑OP—10等,是烷基酚的環(huán)氧乙烷縮合物,陰離子型常用的有十二烷基硫酸鈉,十二烷基苯磺酸鈉等。第五十六頁,共161頁。(二)引發(fā)劑用量的影響聚合反應(yīng)的速率

聚合物的聚合度(分子量)

第五十七頁,共161頁。

引發(fā)劑用量多,雖然增加了鏈游離基的數(shù)量,但也同時增加了鏈終止的機會,使分子量降低,從而影響乳液的膠接強度,因此在保證一定的聚合速率的前提下,減少引發(fā)劑用量,可以提高產(chǎn)品的聚合度,得到高分子量的產(chǎn)物。第五十八頁,共161頁。(三)攪拌強度的影響

在乳液聚合過程中,攪拌的一個重要作用是把單體分散成單體液滴,并有利于傳質(zhì)和傳熱。第五十九頁,共161頁。(四)反應(yīng)溫度的影響

反應(yīng)溫度升高的綜合結(jié)果,是使聚合速率增加,聚合度降低。單體滴加完,溫度升至90~95℃,并保溫0.5h,目的是盡可能減少未反應(yīng)剩余單體量,提高乳液的貯存穩(wěn)定性。第六十頁,共161頁。三聚醋酸乙烯酯乳液膠黏劑的硬化過程

聚醋酸乙烯酯乳液的硬化是通過將水分蒸發(fā)到空氣中以及被多孔性被膠接物吸收,在高于最低成膜溫度MFT時,各乳膠粒子中的分子相互滲透,相互擴散,聚結(jié)為一體而成為連續(xù)透明的薄膜。第六十一頁,共161頁。

MFT越高,結(jié)膜硬化速度越慢。如果硬化溫度低于MFT,聚合物乳液中的水分揮發(fā)之后,則乳膠粒仍為離散的顆粒,并不能融為一體,不能形成有強度的膠膜,膠接產(chǎn)品就建立不起來膠接強度。因此,聚醋酸乙烯酯乳液的MFT必須低于使用溫度。第六十二頁,共161頁。

硬化與改性綜合硬化理論

水落珠出、珠融成環(huán)、(賓主易位)ⅩXX

環(huán)收成管、填管成膜XX第六十三頁,共161頁。

四聚乙酸乙烯酯乳液的改性第六十四頁,共161頁。

聚乙酸乙烯酯乳液膠為熱塑性膠,軟化點低,且制造時用親水性的聚乙烯醇作乳化劑和保護膠體,因而使它產(chǎn)生了最大的弱點:耐熱性和耐水性差。為了改善其耐熱性和耐水性,一般采用內(nèi)加交聯(lián)劑和外加交聯(lián)劑兩種方法。這兩種方法的基本出發(fā)點是使乳膠從熱塑性向熱固性轉(zhuǎn)化。第六十五頁,共161頁。

內(nèi)加交聯(lián)劑:

內(nèi)加交聯(lián)劑的方法即在制造聚乙酸乙烯酯乳液時,加入一種或幾種能與乙酸乙烯酯共聚的單體,使之反應(yīng)而得到可交聯(lián)的熱固性共聚物。

第六十六頁,共161頁。

近年來,采用較多的就是這種內(nèi)加交聯(lián)劑的方法,用這種方法制得的共聚乳液,在膠合過程中分子進一步交聯(lián),而使膠層固化。固化后的膠層,也和其他熱固性樹脂一樣,具有不溶(熔)的性質(zhì),因此它的膠接強度及膠層的耐熱、耐水、耐蠕變性能大大提高。同時其他性能,如耐酸堿性、耐溶劑性和耐磨性等,也相應(yīng)得到改善。實踐證明,這是改進各種熱塑性乳液的缺點的一個有效途徑。第六十七頁,共161頁。外加交聯(lián)劑:即在聚乙酸乙烯酯均聚乳液中,加入能使大分子進一步交聯(lián)的物質(zhì),使聚乙酸乙烯酯的性質(zhì)向熱固性轉(zhuǎn)化。常用作外加交聯(lián)劑的物質(zhì)有熱固性樹脂膠(如酚醛樹脂膠、間苯二酚樹脂膠、三聚氰胺樹脂膠、脲醛樹脂膠等)、硅膠、異氰酸酯等。第六十八頁,共161頁。

近幾年來,國內(nèi)外都將PVAc乳液的改性作為研究開發(fā)的重點內(nèi)容并作了大量工作。早期主要是通過加入增塑劑、溶劑等達到改性的目的。但這樣會降低膠膜的強度,并且增塑劑會遷移到界面,使膠膜發(fā)脆,以致使膠接部位產(chǎn)生斷裂,且成本有所提高。隨著研究的進一步深入發(fā)展,各種改性方法不斷涌現(xiàn),且效果顯著。

第六十九頁,共161頁。(一)共聚改性

醋酸乙烯酯(VAc)單體能夠同另一種或多種單體,如與丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、具有羧基或多官能團的單體進行二元或多元共聚。引入共聚單體不僅可改善其性能,而且還可降低成本。目前,國內(nèi)外研究得較多的是醋酸乙烯-乙烯共聚乳液(EVA)。

第七十頁,共161頁。

1.

乙烯共聚改性EVA乳液自1965年由美國AirProduction公司實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)以來,得到很大發(fā)展。

EVA分子中,由于乙烯的引入,產(chǎn)生了“內(nèi)增塑”的作用,既能增大分子內(nèi)的活動性,又增大分子間的活動性。這種內(nèi)增塑的作用是永久的,使PVAc乳液的綜合性能得到很大的改善。第七十一頁,共161頁。

EVA乳液具有較低的成膜溫度,機械性能好、儲存性能穩(wěn)定等特點;另外,EVA膠膜具有較好的耐水、耐酸堿性能,對氧、臭氧,紫外線都很穩(wěn)定。因此,其廣泛應(yīng)用于建筑、紡織包裝等行業(yè)。第七十二頁,共161頁。目前商品化的乙酸乙烯酯—乙烯共聚物可分為三類。

(1)低VAc含量(約10%~40%)的共聚物(EVA)這些乙烯為主要單體組分的共聚物用作熱熔膠。它們在高壓下用本體聚合法制造。第七十三頁,共161頁。

(2)VAc和乙烯含量接近相同(45%一55%)的共聚物這些樹脂專用于橡膠方面或作為聚氯乙烯的抗沖擊改性劑。它們是在中等壓力下用溶液聚合法生產(chǎn)的。

(3)高VAc含量(約60%~95%)的VAE

這類共聚物是在2.07~10.3MPa壓力下用乳液聚合法制造的。它們是熱塑性樹脂,這些共聚物產(chǎn)品均為水性乳液或分散體。

第七十四頁,共161頁。

2

丙烯酸類共聚改性在乳液聚合的過程中加入丙烯酸類單體,與醋酸乙烯共聚,在合適的工藝條件下,不僅可以降低生產(chǎn)成本,而且所得的共聚乳液的性能能夠得到很大程度的提高。第七十五頁,共161頁。

由于PVAc均聚物一般是在聚乙烯醇(PVA)水溶液中聚合得到的,PVA既起乳化劑的作用,又起保護膠體的作用。因為PVA含有大量的親水性羥基,而且又缺少空間障礙,分子間的羥基有很強的氫鍵作用,隨著放置時間的增長,或者是溫度的降低分子鍵相互纏繞而出現(xiàn)凝膠化,影響乳液的穩(wěn)定性和防凍性,而且乳液的耐水性也較差。第七十六頁,共161頁。

引入可交聯(lián)的丙烯酸(AA)或者丙烯酸酯類單體,能夠在乳液中引入極性羧基,并能夠產(chǎn)生空間障礙,而增加乳膠韌性和成膜的穩(wěn)定性。因為丙烯酸類單體的玻璃化溫度較低,如丙烯酸丁酯的玻璃化溫度為-54℃,加入丙烯酸類單體,共聚后可以降低乳液的玻璃化溫度和最低成膜溫度。

第七十七頁,共161頁。

3有機硅共聚改性有機硅改性就是在醋酸乙烯乳液聚合過程中加入一定量的有機硅,作為一種單體參與醋酸乙烯的聚合反應(yīng)。所得的乳液因為有機硅的加入,相關(guān)性能得到很大改善。第七十八頁,共161頁。

有機硅改性中采用的有機硅大多是聚硅氧烷,硅氧烷中Si-O鍵的鍵能(450kJ/mol)遠大于C-O鍵能(345kJ/mol)和C-C鍵能(351kJ/mol),具有優(yōu)良的耐候、耐熱、保光性和抗紫外光能力,同時有機硅表面能較低,不易積塵,具有抗沾污性能。

第七十九頁,共161頁。

一方面,有機硅的加入在聚醋酸乙烯分子鏈中引入了疏水性的有機硅鏈段,提高乳膠膜的耐水性;另一方面,因為有機硅具有卓越的抗寒性,可以在較低的溫度下使用,而不凝固,共聚后可以提高抗凍性。又由于硅油具有很好的耐熱性,可以在170℃下長期使用,共聚后,在聚合反應(yīng)過程中,以及在膠膜干燥過程中形成化學(xué)鍵而達到一定程度的交聯(lián),膠膜的耐熱性得到提高。第八十頁,共161頁。(二)保護膠體的改性

醋酸乙烯乳液聚合主要還是采用PVA作保護膠體,由于PVA分子中含有大量的羥基,分子間的羥基有很強的氫鍵作用,導(dǎo)致乳液膠膜耐水性差。采用PVA改性的方法可以保留PVA的特點,制備的PVAc乳液有良好的穩(wěn)定性,具有較大的實用價值,是目前PVAc乳液改性的主要方向之一。第八十一頁,共161頁。

將保護膠體PVA縮甲醛化,減少了PVA分子的親水性羥基數(shù)目,從而提高了PVAc乳液的耐水性。以聚乙烯醇縮甲醛為主的復(fù)合乳化劑所制得的乳膠抗凍性、耐水性良好。

第八十二頁,共161頁。

以聚乙二醇和水溶性聚羥甲基丙烯酰胺作保護膠體制備PVAc乳液膠粘劑,玻璃化溫度Tg可達-20℃。以聚甲基丙烯酸作為保護膠體進行PVAc乳液聚合,可使聚甲基丙烯酸75~80%吸附于PVAc乳液粒子內(nèi)部,因而提高機械穩(wěn)定性和凍融穩(wěn)定性。第八十三頁,共161頁。(三)核殼復(fù)合乳液

近年來的許多研究表明,制備核-殼聚合物乳液,可以有效的改進聚合物乳液的性能。

核殼復(fù)合乳液又稱異相結(jié)構(gòu)乳液或多相結(jié)構(gòu)乳液。乳液粒子的核心部分主要由聚合物A組成,外殼部分主要由聚合物B組成。通過對A和B的選優(yōu)復(fù)合,可使乳液具有種種特性。

第八十四頁,共161頁。

核殼結(jié)構(gòu)乳液的聚合主要采用種子聚合方法,也稱兩步聚合法。首先將構(gòu)成核的單體進行乳液聚合,聚合產(chǎn)生的顆粒作為“核種”,再加入另一種構(gòu)成殼層的單體使之與“核種”共聚。第八十五頁,共161頁。

在保持乳液基本性能不變的情況下,使乳液以無機物為核,醋酸乙烯為殼的復(fù)合粒子,從而制備了無機物—有機物的核-殼結(jié)構(gòu)的PVAc復(fù)合乳液。這種復(fù)合乳液的壓剪強度、耐水性和貯存穩(wěn)定性均優(yōu)于普通的PVAc乳液。

第八十六頁,共161頁。第二節(jié)丙烯酸酯膠粘劑第八十七頁,共161頁。

六十年代發(fā)展起來的丙烯酸酯類膠黏劑因其色澤清淺,耐水、耐環(huán)境侵蝕、抗變色性好,性能易于調(diào)節(jié)等特點而受到重視。

丙烯酸酯膠黏劑是以各種類型的丙烯酸酯為基料,經(jīng)化學(xué)反應(yīng)制成的膠黏劑。第八十八頁,共161頁。

丙烯酸酯膠黏劑類型很多,性能各異,主要有α—氰基丙烯酸酯膠粘劑,第二代(反應(yīng)性)丙烯酸酯膠粘劑,丙烯酸酯厭氧膠,丙烯酸酯類壓敏膠,丙烯酸酯乳液膠黏劑。第八十九頁,共161頁。1.

第二代(反應(yīng)性)丙烯酸酯膠黏劑

——丙烯酸酯結(jié)構(gòu)膠黏劑

相對較新的一類膠黏劑。20世紀(jì)70年代由杜邦公司開發(fā)成功,1975年投放市場,是相對于性能較差,應(yīng)用不廣的第一代丙烯酸酯膠黏劑(FGA)而言。第九十頁,共161頁。

第一代丙烯酸酯膠黏劑是美EASTMAN(伊士曼)公司在1955年合成一系列乙烯類化合物時偶然發(fā)現(xiàn)其粘性的。它主要由丙烯酸系單體、催化劑、彈性體(丙烯腈橡膠或丁二烯橡膠等)組成。第九十一頁,共161頁。固化時由引發(fā)劑引發(fā)而產(chǎn)生聚合,單體與彈性體之間不進行化學(xué)反應(yīng)。因而其耐水性、耐溶劑性、耐熱性以及耐沖擊性都較差。因此在早期并沒有得到廣泛應(yīng)用。研究者們加入各種橡膠進行改性,改善了其剝離強度,開發(fā)出了第二代丙烯酸酯膠黏劑,簡稱為SGA。第九十二頁,共161頁。

SGA從組成上講與FGA基本相同,但是單體在聚合過程中會與彈性體發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。這一點是它區(qū)別于第一代丙烯酸酯膠粘劑的地方,也是其性能得以改進的重要原因。第九十三頁,共161頁。

在SGA的基礎(chǔ)上,現(xiàn)在又有了第三代丙烯酸酯膠黏劑(TGA)。它與SGA的主要區(qū)別是固化方式。

SGA靠與固化劑進行化學(xué)交聯(lián)而固化;

TGA靠紫外光或電子束照射引發(fā)自由基聚合而固化。在物化性能方面兩者并無大的區(qū)別。第九十四頁,共161頁。

1.1反應(yīng)性丙烯酸酯膠黏劑的特點

(1)優(yōu)點:①室溫快固化,一般3~15分鐘基本固化(25℃左右),24小時完全固化。②使用時不需要正確計量及混合。③二液可分別涂布,使用壽命不受限制。④可進行油面粘接。第九十五頁,共161頁。⑤被粘接材料范圍寬廣,如金屬、非金屬(一般是硬性材料)可自粘及互粘。⑥耐沖擊性、抗剝離性等優(yōu)良。⑦可提高勞動生產(chǎn)率,適用于流水線操作。第九十六頁,共161頁。1.2

反應(yīng)性丙烯酸酯膠黏劑的組成

分為底涂型及雙主劑型兩大類。

底涂型:底涂型SGA底徐型也稱底膠型、非混合型,即預(yù)先將氧化—還原引發(fā)體系中的一部分(氧化劑或還原劑)溶于適當(dāng)?shù)娜軇┲校龀傻啄z,另一部分則配入主劑中。先將底膠涂于被粘物表面(一面或兩面)晾干,粘接之前再涂主劑,疊合后底膠中的氧化劑和主劑中的還原劑構(gòu)成氧化—還原體系而引發(fā)聚合固化。有主劑及底劑兩個組分。第九十七頁,共161頁。1.2

反應(yīng)性丙烯酸酯膠黏劑的組成

分為底涂型及雙主劑型兩大類。

底涂型:有主劑及底劑兩個組分。主劑包含聚合物(彈性體)、丙烯酸酯單體(低聚物)、氧化劑、穩(wěn)定劑等;底劑中包含促進劑(還原劑)、助促進劑、溶劑等。第九十八頁,共161頁。

雙主劑型不用底劑,兩個組分均為主劑,其中一個主劑中含有氧化劑,另一個主劑中含有促進劑及助促進劑。使用的氧化—還原體系必須匹配且具有高效,這樣才能室溫快速固化,并達到固化完全。第九十九頁,共161頁。丙烯酸酯單體(低聚物):甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸β-羥乙(丙)酯、甲基丙烯酸縮水甘油酯等。第一百頁,共161頁。聚合物彈性體(提高膠層抗沖擊、抗剝離性能):氯丁橡膠、丁腈橡膠、丙烯酸橡膠、ABS、MBS、聚甲基丙烯酸甲酯等。穩(wěn)定劑(提高膠液貯存穩(wěn)定性):對苯二酚、對苯二酚甲醚、吩噻嗪、2,6-二叔丁基-對甲酚等。第一百零一頁,共161頁。引發(fā)劑:二?;^氧化物(如BPO、LPO),過氧化氫類(如異丙苯過氧化氫、叔丁基過氧化氫等),過氧化酮類(如過氧化甲乙酮等)。第一百零二頁,共161頁。促進劑

(還原劑,加速固化反應(yīng)):胺類(如N,N-二甲基苯胺,乙二胺,三乙胺等),硫酰胺類(如四甲基硫脲,乙烯基硫脲等)。助促進劑(加速固化反應(yīng)):有機金屬鹽(如環(huán)烷酸鈷,油酸鐵,環(huán)烷酸錳等。多用環(huán)烷酸鈷)溶劑:乙醇,丙酮,丁酮等。第一百零三頁,共161頁。1.3

反應(yīng)性丙烯酸酯膠黏劑的應(yīng)用反應(yīng)性丙烯酸酯膠黏劑可用于粘接不銹鋼、鋁合金、鋼、銅、鐵等金屬材料,也可粘接硬塑料、硬橡膠、陶瓷、玻璃等非金屬材料,還可用于汽車油箱、文物古董的修復(fù)等。缺點:耐水性較差第一百零四頁,共161頁。1.4

反應(yīng)性丙烯酸酯膠黏劑的配方底涂型SGA的典型配方(質(zhì)量份)有:

甲基丙烯酸甲酯

85

氯磺化聚乙烯(Hypalon30)

100

甲基丙烯酸

15

異丙苯過氧化氫

6

甲基丙烯酸乙二醇雙酯

2

N,N—二甲基苯胺

2

以丁醛—苯胺縮合物808為促進劑。醛膠縮合物是一種很復(fù)雜的反應(yīng)產(chǎn)物,約有十幾種化合物混合而成。

將鋼板的一面涂上808,晾干;另一面涂上膠液,疊合后5min剪切強度可達10MPa。

第一百零五頁,共161頁。1.4

反應(yīng)性丙烯酸酯膠黏劑的應(yīng)用雙主劑型sGA的一般配方為:

A:活性單體混合物(MMA、MAA)

70-85%(質(zhì)量)

填料、稀釋劑

適量

改性彈性體或齊聚物(CR、NBR)

15-20%

自由基促進劑(叔胺類)

0.5-2%

自由基終止劑(HQ)

0.1-0.5%

B:有機過氧化物(CHPO、DCP)

10-25%

非反應(yīng)性增韌劑或稀釋劑

75-90%

填料或觸變劑

適量

配方中加入3%-6%(質(zhì)景)的甲基丙烯酸可以調(diào)節(jié)固化速度,為防止對金屬的腐蝕需添加10%以下的乙烯基三乙氧基硅烷。

第一百零六頁,共161頁。

2.α—氰基丙烯酸酯膠黏劑

1947年,B.F.Goodrich(固立奇)公司首次合成了氰基丙烯酸酯,但并不知道它具有膠接性。直到1950年,EastmanKodak(伊斯曼.柯達)在鑒定其單體時,不小心把阿爾貝折光儀的棱鏡粘在一起,才發(fā)現(xiàn)它是一種瞬間強力膠黏劑。第一百零七頁,共161頁。

1958年,EastmanKodak公司正式推出了世界上第一種α—膠—Eastman910。由于α—膠有快速發(fā)生膠接作用的特點,特別是它能膠接人體組織而引起人們的廣泛注意。第一百零八頁,共161頁。

目前生產(chǎn)氰基丙烯酸酯膠黏劑中酯基主要有甲基、乙基、丙烯基、丁基、異丁基等。其中以乙酯(502膠)為主,占銷售量的90%以上。

美國的EastmanKodak公司以最早研制成功并大規(guī)模生產(chǎn)氰基丙烯酸酯膠黏劑而馳名。樂泰公司(Loctite)后來居上。第一百零九頁,共161頁。

2.1

α—氰基丙烯酸酯膠黏劑的特點(1)優(yōu)點:①單組分,無溶劑,使用方便;②快速固化,便于流水線生產(chǎn);③適應(yīng)面廣,對多種材料具有良好的膠接強度;④電氣絕緣性好,與酚醛塑料相當(dāng);

第一百一十頁,共161頁。⑤無毒,能用于人體組織的膠接;

⑥耐藥品性、耐候性、耐寒性良好。⑦固化后膠層無色透明無色、外觀平整。特別適合于工藝美術(shù)品、貴金屬、裝飾品、精密儀器、光學(xué)儀器的膠接。第一百一十一頁,共161頁。(2)缺點:①抗沖擊性能差,尤以膠接剛性材料時更為明顯。②耐熱性差,未經(jīng)改性的產(chǎn)品只能在70~80℃下使用。③固化迅速,難用于大面積的膠接。若未加以增粘,難用于充填性膠接。④貯存期較短,一般為半年左右。⑤雖然對人體無毒,但對粘膜有一定的刺激性。第一百一十二頁,共161頁。2.2

α—氰基丙烯酸酯膠黏劑的制備工業(yè)上采用的方法是將氰乙酸酯與甲醛在堿性介質(zhì)中進行加成縮合得到的低聚物裂解成為單體,所得單體經(jīng)精制后,加入各種輔助成分就得到-氰基丙烯酸酯膠黏劑。第一百一十三頁,共161頁。+nH2O

堿性催化劑

加熱裂解

第一百一十四頁,共161頁。2.3

α—氰基丙烯酸酯膠黏劑的組成(1)單體:α—氰基丙烯酸酯(甲酯或乙酯)(2)增稠劑:單體的黏度很低,使用時易流淌,不適用于多孔性材料及間隙較大的充填性膠接,因此需要加以增稠。常用的有聚甲基丙烯酸酯、聚丙烯酸酯、聚氰基丙烯酸酯、纖維素衍生物等。第一百一十五頁,共161頁。(3)增塑劑:改善固化后膠層脆性,提高膠層的沖擊強度。鄰苯二甲酸二丁酯、鄰苯二甲酸二辛酯等。(4)穩(wěn)定劑:阻止單體發(fā)生聚合。二氧化硫、對苯二酚。第一百一十六頁,共161頁。2.4α—氰基丙烯酸酯膠黏劑的改性(1)改善α—膠的耐熱性和耐水性

耐熱性的改進一般α—膠只能耐熱到80℃左右,這主要是由于它們是熱塑性高分子,固化后還含有大量殘余單體,其Tg不高所致。第一百一十七頁,共161頁。改進耐熱性有三個途徑:

一、采用交聯(lián)劑,使其具有一定程度的熱固性。如:乙二醇的雙氰基丙烯酸酯、氰基丙烯酸烯丙基酯、氰基戊二烯酸的單酯或雙酯。

二、采用耐熱粘附促進劑,改善膠和膠接材料之間的界面狀態(tài)。如;單元或多元羧酸、酸酐、酚類化合物等。第一百一十八頁,共161頁。

三、適當(dāng)?shù)丶尤朐鏊軇┝硗?,在α—膠中引入馬來酰亞胺,也可以提高耐熱性。第一百一十九頁,共161頁。

耐水性的改進

就聚合物本身來說,在α—膠中引入交聯(lián)單體或共聚單體,會改善其耐水性;就界面來說,許多粘附促進劑(如:二酐、苯酐、硅烷等)可以改善界面狀態(tài),在一定程度上改善粘附性,也同時改善了耐水性。第一百二十頁,共161頁。

(2)改善耐沖擊性

提高耐沖擊性的方法有以下三種:

第一、引入可共聚的內(nèi)增塑單體,如α—氰基—2,4—戊二烯酸酯等;第二、添加各種增塑劑,如苯酰丙酮、多羥基苯甲酸及其衍生物、脂肪族多元醇、聚醚及其衍生物等;第一百二十一頁,共161頁。第三、用高分子量彈性體來改性,如聚氨酯橡膠、聚乙烯醇縮醛、丙烯酸酯橡膠以及接枝共聚物等。第一百二十二頁,共161頁。

3.

丙烯酸酯厭氧膠黏劑

1955年美國GE公司發(fā)現(xiàn)了丙烯酸雙酯的厭氧性,六十年代中期由Loctite(樂泰)公司制成厭氧膠黏劑出售。厭氧膠黏劑是一類性能獨特的丙烯酸酯類膠黏劑。它是一種單組分、無溶劑、室溫固化液體膠黏劑,是一種引發(fā)(金屬可以起促進聚合的作用使粘接牢固)和阻聚(大量氧抑制引發(fā)劑產(chǎn)生游離基)共存的平衡體系。第一百二十三頁,共161頁。3.

丙烯酸酯厭氧膠黏劑1966年出現(xiàn)了聚氨酯改性的厭氧膠稱為第一代結(jié)構(gòu)厭氧膠;1975年出現(xiàn)了第二代結(jié)構(gòu)厭氧膠;隨后又開發(fā)出紫外光固化型厭氧膠即第三代結(jié)構(gòu)厭氧膠;20世紀(jì)80年末厭氧膠實現(xiàn)微膠囊化成為第四代結(jié)構(gòu)厭氧膠。

第一百二十四頁,共161頁。它能夠在氧氣存在下時以液體狀態(tài)長期貯存,隔絕空氣后可在室溫固化成為不溶不熔的固體。由于粘合力強、密封效果好、使用方便,適合于生產(chǎn)線使用。目前多作為鎖固密封膠,如用來鎖固間隙較大的螺栓、做金屬與玻璃之間的密封。

第一百二十五頁,共161頁。厭氧膠黏劑的種類很多,按不同的需要和用途,可以配制成膠接力、黏度和硬度不同的品種,而且對于帶油表面也具有較好的膠接性。第一百二十六頁,共161頁。2.1

丙烯酸酯厭氧膠黏劑的特點①單組分,使用方便。②低粘度,具有良好的浸潤性,特別適用于間隙在0.1mm以下的縫隙的膠接和密封。③常溫固化,采用促進劑可加速固化。④無溶劑,揮發(fā)性及毒性低。⑤在空氣下的膠液貯存期長。第一百二十七頁,共161頁。

2.2

丙烯酸酯厭氧膠黏劑的組成

厭氧型丙烯酸酯膠黏劑是以甲基丙烯酸雙酯為主體配以改性樹脂、引發(fā)劑、促進劑、穩(wěn)定劑等組成,還可根據(jù)需要添加其它助劑,如染料和顏料、增稠劑、觸變劑等。

單體是厭氧型丙烯酸酯膠黏劑的主要成分,約占總配比量的90%以上。第一百二十八頁,共161頁。(1)單體:各種分子量的多縮乙二醇甲基丙烯酸酯、環(huán)氧樹脂甲基丙烯酸酯、多元醇甲基丙烯酸酯及小分子量的聚氨酯丙烯酸酯。(2)引發(fā)劑(~5%):多用有機過氧化物如異丙苯過氧化氫、過氧化苯甲酰、叔丁基過氧化氫等。第一百二十九頁,共161頁。

(3)促進劑(0.5~5%):含氮化合物(N,N-二甲基苯胺),含硫化合物(如四甲基硫脲),肼類化合物

助促進劑:亞胺和羧酸類應(yīng)用最多、效果最好的是鄰苯磺酰亞胺(即糖精)。(4)穩(wěn)定劑(~0.01%):氧、醌、酚、草酸等。(5)增稠劑:聚丙烯酸酯、纖維素衍生物等。作為商品最早被開發(fā)使用的是四甘醇二甲基丙烯酸酯。

第一百三十頁,共161頁。

2.3影響厭氧膠黏劑性能的主要因素

由于厭氧膠為單組分,膠液中既有氧化劑,又有還原劑,穩(wěn)定性更難處理,氧化還原體系必須更加精密。(1)過氧化物引發(fā)劑與促進劑的配合;(2)單體與齊聚體的配合;(3)穩(wěn)定劑的種類。第一百三十一頁,共161頁。對于厭氧膠黏劑的配方組成來說,要獲得既要快速固化又高度穩(wěn)定的體系,除精選單體和齊聚體外,引發(fā)和阻聚平衡更為重要。尤其加入過氧化物后,貯存穩(wěn)定性更差。由于原材料中不可避免含有雜質(zhì),特別是過渡金屬離子,將促進過氧化物分解,引起聚合反應(yīng),促使過早凝膠。第一百三十二頁,共161頁。為了提高貯存穩(wěn)定性,工業(yè)生產(chǎn)中一般采用乙二胺四乙酸二鈉鹽處理丙烯酸單體和齊聚體。這樣處理過的單體金屬離子含量大大降低,可以減少阻聚劑的添加量,可獲得既快速固化又高度穩(wěn)定的厭氧膠黏劑。第一百三十三頁,共161頁。

4.

丙烯酸酯壓敏膠黏劑

壓敏膠黏劑(PSA)

:施于被黏物即產(chǎn)生一層持久性黏膜的膠黏劑,簡稱壓敏膠。壓敏膠可以長期不固化而保持其永黏性。

第一百三十四頁,共161頁。

2.1壓敏膠的特點(1)輕輕指壓就能實現(xiàn)可靠的膠接;(2)幾乎對所有的材料都有一定的膠接力;(3)能夠重復(fù)使用;(4)不污染環(huán)境,不傷害人體,使用安全;(5)使用非常方便。第一百三十五頁,共161頁。缺點:(1)膠接強度不高;不能用于結(jié)構(gòu)性膠接;(2)耐熱性、耐久性、耐溶劑性較差。第一百三十六頁,共161頁。壓敏膠一般有橡膠型和合成樹脂型兩類,丙烯酸酯壓敏膠屬于合成樹脂型。丙烯酸酯類壓敏膠黏劑是目前僅次于橡膠類,用得最多的壓敏膠粘劑,它是丙烯酸酯單體和其它乙烯類單體的共聚物。第一百三十七頁,共161頁。2.2丙烯酸酯壓敏膠的組成

用于制備壓敏膠的單體分為三類:(1)主單體(黏附成分):丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸-2-乙基己酯等。

酯基上的分子鏈越長,共聚物越柔軟。(2)共聚單體(內(nèi)聚成分):乙酸乙烯酯、丙烯腈等。第一百三十八頁,共161頁。(3)功能單體(改性成分):甲基丙烯酸、丙烯酰胺、馬來酸酐等。

這些單體的不同組合,所制成的壓敏膠Tg高低不同,性能各異。第一百三十九頁,共161頁。

丙烯酸酯壓敏膠典型配方第一百四十頁,共161頁。(1)組分含量/質(zhì)量份丙烯酸-2-乙基己酯

116.5丙烯酸丁酯112.5乙酸乙烯酯12.5甲基丙烯酸縮水甘油醚1.25丙烯酸7.5通過溶液聚合而成,經(jīng)過涂布、烘干、成卷制成膠帶。因為膠中含有交聯(lián)單體,膠接力、耐久性都較好。第一百四十一頁,共161頁。(2)組分含量/質(zhì)量份丙烯酸-2-乙基己酯100丙烯酸丁酯+乙酸乙烯80甲苯

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