木材涂料與膠黏劑章

木材涂料與膠黏劑章第1頁，共48頁，2023年，2月20日，星期五2.木質(zhì)家具開裂了，你如何修理？第2頁，共48頁，2023年，2月20日，星期五第3頁，共48頁，2023年，2月20日，星期五第4頁，共48頁，2023年，2月20日，星期五3.刨花板家具的金屬連接件松動、脫落了，你怎么辦？第5頁，共48頁，2023年，2月20日，星期五第6頁，共48頁，2023年，2月20日，星期五第7頁，共48頁，2023年，2月20日，星期五第8頁，共48頁，2023年，2月20日，星期五第9頁，共48頁，2023年，2月20日，星期五第10頁，共48頁，2023年，2月20日，星期五第11頁，共48頁，2023年，2月20日，星期五第12頁，共48頁，2023年，2月20日，星期五第13頁，共48頁，2023年，2月20日，星期五第14頁，共48頁，2023年，2月20日，星期五第四章、烯類高聚物膠粘劑要點：1.聚醋酸乙烯酯膠粘劑的優(yōu)缺點與用途；2.反應(yīng)機理與生成反應(yīng)、生產(chǎn)工藝；3.乳膠結(jié)構(gòu)與性能的影響因素（包括乳化劑、引發(fā)劑、增塑劑、攪拌速度、聚合溫度等）；4.乳膠的幾種改性方法；5.了解丙烯酸酯類膠粘劑的一些知識。第15頁，共48頁，2023年，2月20日，星期五第四章、烯類高聚物膠粘劑常用烯類膠粘劑:聚醋酸乙烯酯乳液、醋酸乙烯酯共聚乳液和丙烯酸酯類膠粘劑。第一節(jié)聚醋酸乙烯酯乳液膠粘劑

聚醋酸乙烯酯（聚乙酸乙烯酯，英文縮寫PVAc）乳液膠粘劑是以醋酸乙烯作為單體在分散介質(zhì)水中經(jīng)乳液聚合而制得的，俗稱白膠或乳白膠。一、PVAc乳液膠粘劑性能優(yōu)點：

1，良好安全的操作性能。

無毒、無腐蝕，無火災(zāi)和爆炸危險，可用水洗滌。第16頁，共48頁，2023年，2月20日，星期五2、常溫膠接3、干狀膠接強度高4、膠層韌性好，不損害刀具。5、貯存期長，使用方便。貯存期可達1年以上，可直接使用。6、不易產(chǎn)生缺膠或透膠7、固化后的膠層無色透明，不會污染板面。缺點：1、耐水、耐濕性差2、耐熱性差3、易出現(xiàn)蠕變現(xiàn)象4、低溫易凍結(jié)而影響使用第17頁，共48頁，2023年，2月20日，星期五5，對非極性材料膠接強度不高如聚烯烴類塑料。6，最低成膜溫度高，冬季膠接不理想未加增塑劑、未改性PVAc的在15℃以下難以成膜。二、原料

1，醋酸乙烯酯無色、可燃液體、蒸氣有毒。有氧化物存在時易聚合，無阻聚劑時存放時間不可超過24h。

2，分散介質(zhì)水，安全、易得。反應(yīng)易控制。用量：總重量的50-80％。第18頁，共48頁，2023年，2月20日，星期五3，引發(fā)劑

常用過硫酸銨、過硫酸鉀

用量：單體重量的0.1-1％。4，乳化劑

常用的有OP-10，C8H17―－O(CH2CH2O)nH

（辛烷基酚聚氧乙烯醚），烷基硫酸鈉，烷基苯磺酸鈉等。用量：水乳液重量的0.01-5％。臨界膠束濃度（CMC）。5，保護膠體

動物膠、聚乙烯醇、聚丙烯酸鈉等。

PVA常用的有，1788，1799，2088。

用量：乳液重量的1-4％。6，分子量調(diào)節(jié)劑

四氯化碳、硫醇等。用量：單體重量的2-5％。第19頁，共48頁，2023年，2月20日，星期五7，緩沖劑

碳酸鹽、醋酸鹽、磷酸鹽等。用量：單體重量的0.3-5％。8，增塑劑

鄰苯二甲酸二丁酯、磷酸三甲苯酯（阻燃）等。用量：單體重量的10-15％。9，凍融穩(wěn)定劑

醇類。用量：總重量的2-10％。10，消泡劑

硅油、高級醇。用量：總重量的0.2-3％。11，防腐劑

甲醛、苯酚、季胺鹽。用量：單體重量的0.2-0.3％。8第20頁，共48頁，2023年，2月20日，星期五三、聚醋酸乙烯酯膠粘劑的合成原理1，鏈引發(fā)引發(fā)劑分解S2O82-

2SO4－?

初級自由基的形成

SO4－?＋CH3COOCH＝CH2－

SO4－

CH2－CH?CH3COO2，鏈增長－

SO4－

CH2－CH?＋nCH3COOCH＝CH2CH3COO

－

SO4－

CH2－CH

－CH2－CH?CH3COOCH3COO

n第21頁，共48頁，2023年，2月20日，星期五3，鏈終止

A，偶合B，歧化－

SO4－

CH2－CH

－CH2－CH?CH3COOCH3COO4，鏈轉(zhuǎn)移

n第22頁，共48頁，2023年，2月20日，星期五四、乳液聚合機理

聚醋酸乙烯酯可以通過本體聚合、溶液聚合、乳液聚合來合成。大多數(shù)采用乳液聚合，特別是木材用膠粘劑。乳液聚合是單體在乳化劑作用下分散在水中進行的聚合。體系主要由單體、水、乳化劑及水溶性引發(fā)劑組成。

（一）聚合場所

R。R。單體增溶膠束膠束引發(fā)劑第23頁，共48頁，2023年，2月20日，星期五（二）、成核機理

1，膠束成核：自由基進入增溶膠束，引發(fā)聚合。

2，均相成核：自由基引發(fā)溶液中的單體，吸附乳化劑而穩(wěn)定，形成和膠束成核過程同樣的粒子。（三）、聚合過程

1，升速階段（乳膠粒生成階段）自由基進行引發(fā)、增長，膠束成核、均相成核，乳膠粒數(shù)不斷增長。液滴提供單體，乳膠粒不斷長大，吸附更多的乳化劑保持穩(wěn)定。當(dāng)水相中的乳化劑濃度低于CMC時，未成核膠束慢慢消失。乳膠粒數(shù)固定下來。

2，恒速階段

乳膠粒數(shù)保持不變，液滴數(shù)逐漸減少直至消失。第24頁，共48頁，2023年，2月20日，星期五3，降速階段

單體液滴消失后，乳膠粒內(nèi)繼續(xù)反應(yīng)，但是單體濃度下降，直至結(jié)束。五，PVAc乳液質(zhì)量影響因素（一）乳化劑種類：CMC小、形成增溶膠束多的乳化劑，有利于得到細膩、穩(wěn)定的乳液。用量：水乳液重量的0.01-5％。用量多時，粒子細、穩(wěn)定，聚合反應(yīng)快，相對分子量大。但耐水性差。第25頁，共48頁，2023年，2月20日，星期五融結(jié)成連續(xù)皮膜分子鏈柔性、增塑劑、核殼結(jié)構(gòu)、微膠粒、溶劑（空隙）第26頁，共48頁，2023年，2月20日，星期五（二）引發(fā)劑用量

聚合速率與引發(fā)劑濃度的2/5次方成正比；分子量（聚合度）與引發(fā)劑濃度的3/5次方成反比。盡量減少引發(fā)劑用量，可以提高產(chǎn)品的聚合度。（三）攪拌強度的影響

快：利于傳熱，但易破乳，乳膠粒直徑大，氧氣阻聚。慢：易造成局部過熱。應(yīng)盡可能采用較小的攪拌速度。（四）反應(yīng)溫度

溫度高，聚合速率快、分子量小。但易破乳、凝膠。第27頁，共48頁，2023年，2月20日，星期五六、合成工藝（一）工藝特點1、加料方式（1）一次性加入。（2）單體滴加，其他一次性加入。（3）乳化劑、5－15％的單體、30－40％的引發(fā)劑先加入，然后滴加余下的單體和引發(fā)劑。引發(fā)劑也可間隔加入。

現(xiàn)在工廠大多采用第三工藝。

其他添加劑，如pH值調(diào)節(jié)劑、凍融穩(wěn)定劑、防腐劑等都在降溫后加入。2、反應(yīng)溫度現(xiàn)在工廠大多采用70－80℃滴加單體，后期升溫到90－95℃熟化。第28頁，共48頁，2023年，2月20日，星期五名稱試劑規(guī)格用量單體醋酸乙烯酯聚合級30～60ml助乳化劑聚乙烯醇8%水溶液100ml乳化劑OP-10工業(yè)級0.6g(約15滴)引發(fā)劑過硫酸銨10%水溶液5ml（3ml＋2ml）增塑劑鄰苯二甲酸二丁酯AR3mlpH調(diào)節(jié)劑碳酸氫納5％水溶液6ml原料配比第29頁，共48頁，2023年，2月20日，星期五實驗步驟1、將聚乙烯醇、OP-10加入三口瓶，開動攪拌，然后加入3ml引發(fā)劑、10ml醋酸乙烯。2、加熱水浴，使溫度升至60-65℃，反應(yīng)10～30min。升溫并控制浴溫在75-80℃。取下溫度計，開始滴加剩余單體20～50ml。滴加速度控制在30-40滴/min，注意控制反應(yīng)溫度不變。3、單體滴加完后，繼續(xù)反應(yīng)10min，升溫至90℃。然后降溫至40℃，鄰苯二甲酸二丁酯、碳酸氫納，攪拌10min。出料。第30頁，共48頁，2023年，2月20日，星期五第31頁，共48頁，2023年，2月20日，星期五（二）

幾種新型乳液聚合（一）核殼結(jié)構(gòu)乳液核：硬質(zhì)聚合物；殼：軟質(zhì)聚合物MFT低核：軟質(zhì)聚合物；殼：硬質(zhì)聚合物膠層韌性好，皮膜不會出現(xiàn)發(fā)粘。一般采用種子聚合。（二）無皂乳液聚合

不使用乳化劑的聚合。（三）超微粒乳液（水溶膠）

最低成膜溫度低；成膜均勻、致密；耐水性好。主要通過加氨乳化。第32頁，共48頁，2023年，2月20日，星期五七、應(yīng)用及改性（一）應(yīng)用乳膠的應(yīng)用非常廣泛，建筑、裝修、包裝、木材加工等。

1，木材膠接條件

木材含水率5－12％，單面涂膠量100－110g/m2，膠接壓力0.49MPa。常溫膠接，加壓時間隨溫度不同而不同；加熱膠接，80℃。膠接溫度必須高于最低成膜溫度（MFT，能使乳液形成連續(xù)膠膜的最低溫度）。

2，調(diào)膠

可以直接使用，也可以根據(jù)需要添加增粘劑、干燥速度調(diào)節(jié)劑。第33頁，共48頁，2023年，2月20日，星期五

3，貯存

玻璃、塑料容器，密封、防凍。（二）改性

1，縮短變定時間

提高固含量；添加增粘劑，如松香及其衍生物、酚醛樹脂（使乳膠的濕膜和干膜軟化）；添加增塑劑或溶劑，軟化聚合物微粒，促進聚結(jié)。

2，克服冷流現(xiàn)象（蠕變）、提高耐熱、耐候性

加入交聯(lián)劑－共混、共聚共混：脲醛樹脂、酚醛樹脂、三聚氰胺樹脂、多價金屬鹽、多異氰酸酯；共聚：N－羥甲基丙烯酰胺、丙烯酸第34頁，共48頁，2023年，2月20日，星期五

3，降低最低成膜溫度

內(nèi)增塑：與乙烯、長鏈丙烯酸酯等共聚。外增塑：加增塑劑。量太多，影響膠接耐久性、抗蠕變性。添加成膜劑：苯酚、間苯二酚、甲酚等（有毒?。?。

4，提高耐水性

與脲醛樹脂、多異氰酸酯、天然膠乳、丁苯膠乳、氯丁膠乳、丙烯酸酯乳液、金屬鹽共混；共聚保護膠體聚乙烯醇的接枝改性、縮甲醛化。第35頁，共48頁，2023年，2月20日，星期五第二節(jié)醋酸乙烯酯共聚乳液膠粘劑共聚改性的作用有：1，內(nèi)增塑（丙烯酸丁酯、丙烯酸乙基己酯、乙烯）；2，內(nèi)交聯(lián)（丙烯酸、N－羥甲基丙烯酰胺）；3，內(nèi)增塑和內(nèi)交聯(lián)（三元共聚）。一、乙烯－乙酸乙烯酯共聚乳液（EVA乳液）是較為成功的一種改性乳液。1，原料：除乙烯外其他大致與PVAc均聚乳液相同。乙烯：純度在98％以上。第36頁，共48頁，2023年，2月20日，星期五2，合成工藝與PVAc大致相同，但需要壓力。3，EVA乳液的性能與應(yīng)用

－

CH2－CH

－

CH2－CH

－

CH2－CH

——CH3COOCH3COO

性能：除具有均聚乳液的特點外，低溫成膜性好，耐水性、耐酸堿性好，膠接面廣。應(yīng)用：木材、皮革、水泥、金屬、塑料等的膠接，還用于乳膠涂料制造、過濾煙嘴的膠貼。第37頁，共48頁，2023年，2月20日，星期五二、乙酸乙烯酯－N－羥甲基丙烯酰胺(VNA)共聚乳液－

CH2－CH

－

CH2－CH

－

CH2－CH

——CH3COOC＝OOOCCH3NHCH2OH合成工藝：與PVAc聚合工藝相同。只是N－羥甲基丙烯酰胺要分批單獨加入。性能：在熱和酸性固化劑作用下，能自交聯(lián)成為不溶性。耐水、耐熱、耐蠕變。應(yīng)用：人造板微薄木、聚氯乙烯貼面。。第38頁，共48頁，2023年，2月20日，星期五四、其他乙酸乙烯酯共聚乳液（一）乙酸乙烯－丙烯酸丁酯－N－羥甲基丙烯酰胺（VBN）三元、多元共聚乳液－

CH2－CH

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CH2－CH

－

CH2－CH

——CH3COOC＝OCOO(CH2)3CH3NHCH2OH（二）乙酸乙烯－丙烯酸丁酯－氯乙烯（VBC）共聚乳液聚氯乙烯薄膜與人造板的膠接，木材、纖維、皮革、陶瓷等的膠接。第39頁，共48頁，2023年，2月20日，星期五第三節(jié)丙烯酸酯膠粘劑丙烯酸酯類膠粘劑是以丙烯酸酯的均聚物或共聚物為基料的膠粘劑，它們是合成膠粘劑中的后起之秀，性能獨特、品種繁多。一、-氰基丙烯酸酯膠粘劑主要成分：-氰基丙烯酸酯CH2＝C

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COORCN優(yōu)點：

1、使用方便單組分，常溫固化，固化迅速，便于流水作業(yè)，被膠接物表面不需特殊處理；第40頁，共48頁，2023年，2月20日，星期五2、使用量少粘度低，用量少；3、膠接強度高，應(yīng)用廣；4、膠層透明，氣密性好。缺點：

1，固化快，不適宜大面積膠接；

2，耐水耐濕和耐溶劑性差，耐熱性差；

3，膠層脆，不耐沖擊；

4，價格貴；

5，具有一定的刺激性氣味。第41頁，共48頁，2023年，2月20日，星期五可以用濕的熱毛巾在粘502那里。十幾分鐘后固化的502就會變軟，就可以清除了。還有可以在有502的地方再滴上一滴502，固化了的502也會變軟，這樣子用毛巾也能除去。在原處滴上502使原來的502融化，然后迅速用水洗掉。用絕緣油，倒點變壓器里的絕緣油在桌上，502膠水很快變軟，可以很快搓掉了。502膠水是一種瞬間膠，只要用溶解的有機溶劑就可以，比如丙酮。小面積粘上502膠水,只要用熱水浸泡一下就可以，如果大面積沾上502膠水,涂上丙酮，大約等5～10分鐘就可以除去。第42頁，共48頁，2023年，2月20日，星期五第43頁，共48頁，2023年，2月20日，星期五第44頁，共48頁，2023年，2月20日，星期五合成工藝：在三口瓶中加入1）2），加熱至70℃后停止加熱。在攪拌下用滴液漏斗緩慢加入3）4）的混合物,約15分鐘加完。待反應(yīng)不放熱時至劇烈回流,通過分水器除水,約1小時后分出水70～72ml,再加入5）6）繼續(xù)回流分水,蒸出2）,直至蒸氣溫度超過83℃。冷卻至60～70℃后,加入7）5g、8）2g,攪拌均勻,然后換成減壓蒸餾裝置,在1.33KPa的負壓下進行裂解,收集沸點90～180℃的粗品約110～120g,接收瓶中裝有2g80.5g。將粗產(chǎn)品在通有SO2的氣氛中,2.67KPa的負壓下再蒸一次,收集80～100℃餾份可得87～95g精單體(α-氰基丙烯酸乙酯)。再按α-氰基丙烯酸乙酯94%、聚甲基丙烯酸甲酯3%、磷酸三甲酚酯3%、對苯二酚微量、二氧化硫微量，配制α-膠。原料配方1)氰乙酸乙酯(>94%)126克，2）二氯乙烷80～100毫升，3）甲醛(37%)82克，4）六氫吡啶0.4～0.5毫升，5）鄰苯二甲酸二丁酯40毫升，6）對甲基苯磺酸1克，7）五氧化二磷7克，8）對苯二酚2.5克，9）二氧化硫微量。第45頁，共48頁，2023年，2月20日，星期五

-氰基丙烯酸酯CH2＝C

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COORCN固化機理：陰離子聚合常用：501、502；另外還有503、504、508等。二、聚丙烯酸酯壓敏膠壓敏膠，俗稱不干膠，是一種對壓力敏感的膠粘劑。常以膠帶或膠片的形式使用。最初常用天然橡膠型，后來又出現(xiàn)合成樹脂型。丙烯酸酯壓敏膠屬于合成樹脂類。9第46頁，共48頁，2023年，2月20日，星期五（一），丙烯