反應(yīng)型和熱熔型膠粘劑習(xí)題及答案

千里之行，始于足下朽木易折，金石可鏤Word-可編輯聚丙烯酸酯類樹脂膠粘劑1.丙烯酸酯類膠粘劑有哪些種類？分離有何特點(diǎn)？答：（1）按其組成來分丙烯酸酯膠粘劑、甲基丙烯酸酯膠粘劑、α-氰基丙烯酸酯膠粘劑。（2）按膠層形成特點(diǎn)分：非反應(yīng)性丙烯酸酯膠粘劑：主要是以熱塑性聚丙烯酸酯或丙烯酸酯與其它單體的共聚物為主體。膠接時靠溶劑或凝聚相的揮發(fā)及溶劑在被粘物中的蔓延和滲透而使膠層固化的——硬化，可用作壓敏型膠、熱熔型膠和接觸型乳液膠等。反應(yīng)性丙烯酸酯膠粘劑：以各種丙烯酸酯單體或分子末端具有丙烯?；木酆衔镒鳛橹黧w的膠粘劑。膠接時靠化學(xué)反應(yīng)而使膠層固化——固化，可用作瞬干膠、厭氧膠、光敏膠和結(jié)構(gòu)膠。α-氰基丙烯酸酯膠粘劑俗稱瞬干膠，其固化時光如何調(diào)節(jié)？使用和儲存時有哪些需要注重的事項(xiàng)？答：α-氰基丙烯酯的碳碳雙鍵上連有氰基與酯基兩個帶π鍵的吸電子基團(tuán)，對碳陰離子有很強(qiáng)的穩(wěn)定作用，因而水或弱堿的作用下，會疾馳發(fā)生聚合而固化。（物件表面或來自空氣中的水份，更確切是水份所形成之氫氧離子，會使單體疾馳地舉行陰離子聚合反應(yīng)。）氰基丙烯酸酯在不同被粘體基材上的固化速度不一，這與基材的表面光潔度、極性或溶解度參數(shù)以及酸堿性（對單體聚合的催化作用）有關(guān)。被粘體的酸、堿性對固化速度影響較大。因?yàn)榍杌┧狨サ呢?fù)離子固化是堿性催化的結(jié)果，酸性物質(zhì)可起緩慢或阻聚作用，所以酸、堿性物質(zhì)的存在可調(diào)節(jié)固化速度。為加速該膠粘劑的固化速度，當(dāng)于酸性表面物體上應(yīng)用時，可采用底涂劑（堿性）?，F(xiàn)有1～3秒即基本固化的氰基丙烯酸酯商品。必須注重，固化速度過快，會導(dǎo)致膠層發(fā)脆。超速固化型瞬干膠僅在異常場合下被應(yīng)用。α-氰基丙烯酸酯膠粘劑應(yīng)用時須注重如下幾個問題：1.不相宜大面積的粘接，用于迅速固定效果最好；2。屬低粘度膠液，不能用于膠粘多孔材料；3.粘接金屬、玻璃的耐水性不好，而粘接塑料、橡膠，或塑料、橡膠與金屬粘接則有較好的耐水性；4.固化后的膠層為線型結(jié)構(gòu)，能夠溶于丙酮、甲苯、甲乙酮等溶劑，可用此主意清除成膠或拆開粘件；5.有一定的刺激性，環(huán)境要注重通風(fēng)；6.對于肌肉和組織有良好粘合性，但對粘膜有一定的刺激性，但要防止接觸皮膚，切勿濺入眼中。因?yàn)闈駳鈺骨杌┧狨ゾ酆?，膠持久裸露在空氣會導(dǎo)致它之后不能再用，因此儲存是，需要把膠存放在一個不漏氣的瓶子，并在瓶內(nèi)放入硅膠凝體。3.α-氰基丙烯酸酯膠粘劑都有哪些產(chǎn)品？分離用于哪些領(lǐng)域？答：α-氰基丙烯酸酯膠粘劑主要有α-氰基丙烯酸高烷基酯類、α-氰基丙烯酸烷氧基酯類、觸變性瞬干膠、觸變性瞬干膠、醫(yī)用瞬干膠、耐熱性氰基丙烯酸酯等。(1)α-氰基丙烯酸高烷基酯類：隨著碳原子數(shù)的增強(qiáng)，膠接強(qiáng)度下降，其單體的揮發(fā)性逐漸減小，白化現(xiàn)象也有所抑制，刺激性味也大幅度減少。（基丙烯酸烷氧基酯的較高蒸汽壓，使單體具有丙烯酸型臭味；它可從未固化的膠層中氣化，冷凝于膠縫表面附近呈白色霧狀，污染被粘體，人們稱此為“白化現(xiàn)象”。）(2)α-氰基丙烯酸烷氧基酯類：這類單體基本上無臭，蒸氣壓低得多，白化現(xiàn)象大幅度下降或甚至消除。在金屬或橡膠上固化很快，在塑料上稍慢。已開辟出固化速度更快的改性品種，成本也有所降低（3）觸變性瞬干膠：向α-氰基丙烯酸酯中參加聚甲基丙烯酸甲酯、有機(jī)硅或其它憎水劑處理過的氣相二氧化硅，在球磨機(jī)中均一凝聚（預(yù)先加有對苯二酚、二氧化硫和癸二酸二辛酯），可制得無色透明、具有觸變性的瞬干膠。該膠不僅可于垂直表面使用，且因減少了膠的飛濺和流動，免于污染被粘體和濺傷皮膚，增強(qiáng)使用安全性，其耐沖擊強(qiáng)度和耐熱性也得到改善。今用于印刷電路板、汽車工業(yè)等部件裝配。（4）醫(yī)用瞬干膠：氰基丙烯酸丁酯和辛酯等對人體無害，可用于皮膚、臟器、神經(jīng)、肌肉、血管和粘膜等軟組織的膠接，起到止血、吻合和栓塞作用。酯基的碳原子數(shù)多，韌性增大，聚合時聚合熱顯然下降，有利于眼、肝部位的應(yīng)用。缺點(diǎn)是在體內(nèi)降解速度級慢，用在兩組織間妨礙組織愈合。醫(yī)用瞬干膠大部分是α-氰基丙烯酸正丁酯、正辛酯。遇血液組織液后10～15秒固化（α-氰基丙烯酸正丁酯）。（5）耐熱性氰基丙烯酸酯：如氰基丙烯酸烯丙基酯，側(cè)鏈烯丙基在177℃下可舉行第二階段自由基交聯(lián)反應(yīng)。二次交聯(lián)后的氰基丙烯酸酯膠層可耐120-150℃高溫，短時光可耐200℃。將多官能羧酸的酸酐、硼化物參加氰基丙烯酸酯中，也有可能改善膠層的耐熱、耐沖擊等性能。

（6）高粘度氰基丙烯酸酯：氰基丙烯酸酯的粘度低是其優(yōu)點(diǎn)，但不能膠接多孔性材料。將7%乙?；u丙基纖維素與93%α-氰基丙烯酸乙酯在40～60℃攪拌混合2-4小時，可舉行增稠改性，制成的膠粘劑粘度為37Pa·s。4.制備丙烯酸酯乳液型壓敏膠時，常常在乳液聚合階段引入丙烯酸等不飽和單體，請問其作用是什么？答：制備丙烯酸酯乳液型壓敏膠時，常常在乳液聚合階段引入丙烯酸等不飽和單體，其作用是：可顯著地提高膠粘劑的耐油性，耐溶劑性及粘接強(qiáng)度，并可改善乳液的凍融穩(wěn)定性及對顏填料的潤濕性，并可賦予聚合物乳液以減增稠特性。5.什么叫壓敏膠？為什么丙烯酸酯類壓敏膠的初粘性不如橡膠型壓敏膠？如何提高其初粘性？答：1)壓敏膠是一類具有對壓力有敏感性的膠粘劑。普通壓敏膠的剝離力<內(nèi)聚力<粘基力。這樣的壓敏膠粘劑在使用過程中才不會有脫膠等現(xiàn)象的發(fā)生。剝離力：膠粘帶與被粘表面加壓粘貼后所表現(xiàn)的剝離力內(nèi)聚力：壓敏膠分子之間的作使勁粘基力：膠粘劑與基材之間的附著力2)初粘性和膠粘劑的表面張力、粘度和內(nèi)聚力有關(guān)。通常膠粘劑的表面張力小，有利于潤濕被粘物表面，初粘性好；膠粘劑的粘度高，且柔軟，則初粘性好；另外膠粘劑的內(nèi)聚力高，通常初粘性不好，但剝離強(qiáng)度（粘基力）高。丙烯酸酯類壓敏膠的潤濕性和內(nèi)聚力都不利于其獲得高初粘性。3)可以通過增強(qiáng)壓敏膠的含膠量、增強(qiáng)軟單體的比例或添加增粘樹脂來改善其初粘性。6.什么叫厭氧膠？講述其固化機(jī)理和儲存方式。答：1）厭氧膠是利用氧對自由基阻聚原理制成的單組份密封粘和劑，既可用于粘接又可用于密封。它能夠在氧氣存在下時以液體狀態(tài)持久儲藏，當(dāng)涂膠面與空氣隔絕并在催化的情況下便能在室溫迅速聚合而固化成為不溶不熔的固體。2）固化機(jī)理：厭氧膠黏劑是一種引發(fā)(金屬可以起促進(jìn)聚合的作用使粘接結(jié)實(shí))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。厭氧膠中的引發(fā)劑、促進(jìn)劑和助促進(jìn)劑形成氧化一還原體系引發(fā)單體聚合，使厭氧膠即便在室溫下也能迅速固化。不同引發(fā)體系的作用機(jī)理差別也較大，但都是自由基聚合反應(yīng)。3）厭氧膠不能用金屬、玻璃等不透氣的容器盛裝，而需用透氣性（低密度聚乙烯）的容器中，并且最多只能裝2/3瓶；厭氧膠應(yīng)儲藏在陰涼、干燥的地方，不能暴曬。異氰酸酯有哪些重要的化學(xué)反應(yīng)？其反應(yīng)特點(diǎn)是什么？雙組份聚氨酯膠的配方組分及各組分的主要作用。單組份聚氨酯膠的固化原理有哪些？異氰酸酯膠粘劑在木材工業(yè)應(yīng)用的意義？聚氨酯膠粘劑聚氨酯膠粘劑：普通來講，以多異氰酸酯和聚氨基甲酸酯（簡稱聚氨酯）為主體材料的膠粘劑統(tǒng)稱為聚氨酯膠粘劑。總結(jié)異氰酸酯的重要化學(xué)反應(yīng)。異氰酸酯基（-NCO）的高度不飽和的結(jié)構(gòu)，決定了它有較高的反應(yīng)活性。按照Baken等人的異氰酸酯基團(tuán)的電子共振理論，可以得出因?yàn)?NCO的共振奮用，使其電荷分布不勻稱，產(chǎn)生了親核中央和親電中央。其電子共振結(jié)構(gòu)表示如下：

1）氮碳氧原子的電負(fù)性順序是O＞N＞C，所以氮原子和氧原子的電子云密度較大，表現(xiàn)為強(qiáng)的負(fù)電性，容易與親電試劑舉行反應(yīng)。與此相反，因?yàn)閮啥藦?qiáng)電負(fù)性原子的作用，使得碳原子的電子云密度降低，表現(xiàn)出較強(qiáng)的正電性，成為親電中央。因此，二異氰酸酯異常容易和含有活潑氫原子的化合物舉行反應(yīng)。含活潑氫原子的化合物：醇、水，胺，羧酸2）NCO封閉反應(yīng)NCO封閉反應(yīng)是聚氨酯助劑方面的主要反應(yīng)之一，主要應(yīng)用在封閉型異氰酸酯固化劑和一些雙組份類聚氨酯產(chǎn)品中，常用的封閉劑有苯酚、甲醇、乙醇、丙酮肟、己內(nèi)酰胺、亞硫酸氫鈉等。詳細(xì)的相關(guān)封閉解封過程如下：3.異氰酸酯膠粘劑的固化機(jī)理。（見2中1）與活潑氫的反應(yīng)）4.聚氨酯膠粘劑的結(jié)構(gòu)對性能的影響。答：（1）聚酯型PU具有較高的強(qiáng)度、硬度、粘附力、抗熱氧化性；（2）聚醚型PU具有較好的柔順性，優(yōu)越的低溫性能，較好的耐水性；（3）對稱性的二異氰酸酯（MDI）制備的PU具有較高的模量和撕裂強(qiáng)度；（4）芬芳族異氰酸酯制備的PU強(qiáng)度較大，抗熱氧化性能好；（5）二元胺擴(kuò)鏈的PU具有較高的機(jī)械強(qiáng)度、模量、粘附性和耐熱性，且較好的低溫性能。5.論述反應(yīng)型聚氨酯膠粘劑制備過程中所用到的各種原料、助劑及其各自作用？答：原料:①異氰酸酯，②MDI，③PAPI，④1，6-己二異氰酸酯（HDI），⑤異弗爾酮二異氰酸酯（IPDI），⑥苯二亞甲基二異氰酸酯（XDI），⑦萘-1，5-二異氰酸酯（NDI），⑧甲基環(huán)己基二異氰酸酯（HTDI），⑨二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯（HMDI），⑩四甲基苯二亞甲基二異氰酸酯（TMXDI）。助劑：

①溶劑：調(diào)節(jié)聚氨酯膠粘劑的粘度，便于工藝操作，使用氨酯級溶劑

②催化劑：有機(jī)錫類（催化NCO/OH反應(yīng)比催化NCO/H2O反應(yīng)強(qiáng)），叔胺類催化劑（催化NCO/H2O反應(yīng)有效）。催化劑可以降低反應(yīng)活化能、加快反應(yīng)速度、縮短反應(yīng)時光和控制副反應(yīng)。

③擴(kuò)鏈劑和交聯(lián)劑：含羥基或氨基的低分子量多官能團(tuán)化合物與異氰酸酯共同使用時起擴(kuò)鏈劑和交聯(lián)劑的作用。

④穩(wěn)定劑：抗氧劑、光穩(wěn)定劑、水解穩(wěn)定劑等改善膠粘劑的老化問題。

⑤填料和觸變劑：填料改善膠粘劑的物理性能；觸變劑在施膠過程中能控制膠液的流動性。

⑥偶聯(lián)劑：改善聚氨酯膠粘劑對基材的粘結(jié)性。

⑦增粘劑：提高膠粘劑的初粘性和粘度。

⑧增塑劑：改善膠層硬度；應(yīng)在不損失粘接強(qiáng)度的條件下增強(qiáng)柔韌性和伸長率。

⑨殺蟲劑：防止微生物入侵；

⑩著色劑：將無機(jī)或有機(jī)顏料與多元醇混在一起制成糊狀物，加到多元醇配方中，使膠粘劑著色。7.單組份聚氨酯膠的固化原理有哪些？答：單組份聚氨酯膠有濕固化型、封閉型、引入光或射線固化單體型、熱熔型膠、壓敏膠等。1）濕固化型：預(yù)聚體以—NCO為端基，遇空氣中的潮氣即和H2O反應(yīng)生成含有—NH2的高聚物，并進(jìn)一步與—NCO反應(yīng)生成含有脲基的高聚物。2)封閉型：異氰酸酯是異氰酸酯與苯酚或其他羥基化合物反應(yīng)生成一種具有氨酯結(jié)構(gòu)，暫時封閉了活潑的異氰基的膠粘劑。封閉型異氰酸加成物在一定溫度以上，反應(yīng)逆向舉行，恢復(fù)活性，粘接面接觸加壓即可固化。3）聚氨酯樹脂結(jié)構(gòu)中引入丙烯酸酯類單體，用發(fā)射線舉行固化的聚氨酯膠粘劑，此類膠粘劑固化時光快，節(jié)約能量，提高粘接生產(chǎn)效率。4）熱熔型聚氨酯膠粘劑，包括膠膜、膠帶、粉末等，使用方便、無公害，冷卻降低溫度固化。5）壓敏型聚氨酯膠粘劑，在壓力作用下粘結(jié)。熱熔型膠粘劑熱熔膠粘劑：是一種無溶劑的熱塑性膠，通過加熱熔化，把熔融的熱熔膠涂布在被粘物上冷卻即固化，從而把被粘物膠合在一起。（或是一種無溶劑的熱塑性膠，是通過加熱熔融，冷卻固化來實(shí)現(xiàn)膠接的）2.用于配制熱熔膠粘劑的聚合物主要有哪些？各有何主要優(yōu)缺點(diǎn)？答：用于配制熱熔膠粘劑的聚合物主要有：聚烯烴（聚乙烯、聚丙烯）、乙烯及其共聚物、聚酯、聚酰胺、聚氨酯、苯乙烯及其嵌段共聚物（SBS和SIS）。應(yīng)用最多的是以乙烯-乙酸乙烯酯共聚樹脂（EVA）、聚酰胺樹脂、聚酯樹脂等。EVA的優(yōu)點(diǎn)：凝結(jié)力大，熔融時表面張力小，對幾乎所有材料都有熱粘接力，具有良好的柔軟性、加熱流動性和耐寒性，耐藥品性、熱穩(wěn)定性和電器性均優(yōu)；加工性能良好。其缺點(diǎn)是高溫性能不夠好，強(qiáng)度低，不耐脂肪油等。乙烯—丙烯酸乙酯共聚物（EEA）的結(jié)構(gòu)與EVA類似，但使用溫度范圍較寬：耐熱性比EVA優(yōu)良，熱分解溫度高30～40℃；低溫特性比EVA更優(yōu)良，玻璃化改變溫度低10～15℃，低溫暖性和耐應(yīng)力開裂性強(qiáng)；極性比EVA低，對極性材料和非極性材料都有很好的膠接性，異常對聚烯烴這類非極性材料能發(fā)揮其獨(dú)特的作用。聚乙烯（PE）：用于于熱熔膠的聚乙烯由乙烯與少量α-烯烴或其他單體聚合而成。向聚乙烯中參加必須的增黏劑或微晶蠟、抗氧化劑等即成熱熔膠。其粘接性能良好，價格低，易粘接多孔性表面等，但其機(jī)械強(qiáng)度較低。聚酯：作為熱熔膠基體的聚酯普通是線形飽和聚酯，由二元羧酸和二元醇或醇酸縮聚而成。熱塑性聚酯的熔點(diǎn)和玻璃化溫度較高，所制得的熱熔膠耐熱性好；但粘接溫度也較高，影響粘接工藝。與其他類型的熱熔膠不同，聚酯型熱熔膠是以共聚物單獨(dú)使用，普通無需參加其他組分。聚酰胺（PA）：用作熱熔膠的聚酰胺是由二元羧酸與二元胺縮聚、氨基酸縮聚或其他內(nèi)酰胺開環(huán)縮聚而成。其優(yōu)點(diǎn)是軟化點(diǎn)范圍窄，溫度稍低于熔點(diǎn)就趕緊固化，耐油性和耐藥性好。又因?yàn)榉肿又泻邪被?、羥基和酰氨基等極性基團(tuán)，因此對許多極性材料有較好的膠接性能。異常是在紡織品、電器和制鞋行業(yè)。3.熱熔膠的主要成分及其作用是什么？答：熱熔膠是由基料（主體聚合物）、增粘樹脂（增粘劑）、蠟類、抗氧劑、填料和增塑劑等混合配置而成的。（1）基料（主體聚合物）：聚合物基體對熱熔膠性能起關(guān)鍵作用，賦予其須要的膠接強(qiáng)度和內(nèi)聚強(qiáng)度。并決定膠的結(jié)晶、粘度、拉伸強(qiáng)度、伸長率、柔韌性等性能。（2）增粘劑：增粘劑的主要作用是降低熱熔膠的熔融粘度，提高其對被膠接面的濕潤性和初粘性，以達(dá)到提高粘接強(qiáng)度，改善操作性能及降低成本的目的。此外，還可以調(diào)節(jié)膠的耐熱溫度及晾置時光。蠟類（粘度降低劑）：蠟類的主要作用是降低熱熔膠的熔點(diǎn)和熔融粘度，改善膠液的流動性和濕潤性，提高粘接強(qiáng)度，降低成本。（4）抗氧劑：抗氧劑的作用是防止熱熔膠在長時光處于高的熔融溫度下發(fā)生氧