粘接剂第4章程序.ppt

第四章 水基型胶黏剂;4.1 概述; 由于木材加工用胶量非常大，选胶的关键在于胶的成本及性能，当前各国多以廉价的脲醛为主，只有制造耐水性能好的高档胶合板时才用酚醛树脂胶，我国90年代中期用于木材加工及胶合板的胶黏剂占整个胶黏剂用量的43％，随着现代木材加工及人造板工业的发展，胶黏剂用量也将继续增长。 聚乙酸乙烯酯乳胶由于无毒、强度好，主要应用于木材加工、建筑和包装领域，其次在纺织、纸品、卷烟、轻工等部门应用也较广，为适应市场需求，要求开发耐水、初粘性好、低温快干、抗冻、高固含量、低黏度的共聚乳液。 聚丙烯酸酯乳液胶黏剂，1982年我国才开始研制和生产，大部分应用于压敏胶方面，目前国内用于特殊领域的丙烯酸酯压敏胶带，如商标膜、双面胶带、医用胶带、保护胶带、太阳膜胶带等主要依赖进口。EVA乳液胶黏剂较聚乙酸乙烯乳胶具有更好柔性、耐水性及对非极性表面的张力，主要用于胶接塑料、水材、纸制品和织物等方面。 ;★水基环氧分散体系是多官能团环氧树脂，常用可溶于水和可水分散的物质作交联剂，如双氰胺、取代咪唑和胺等固化剂。该体系不仅性能优异，而且对环境友好，因此它们常用作层压胶黏剂、涂料底漆、织物和玻璃胶黏剂。;4.2 酚醛树脂胶黏剂;★甲阶酚醛树脂（resol） 一种可熔、易溶的线型结构酚类树脂，分子量较低，含有一定量的活性羟甲基，进一步反应树脂变得不熔。PF树脂胶粘剂均为此阶段的树脂。 ★线型酚醛树脂（热塑性PF，novolak） 一种甲醛与苯酚摩尔比小于1∶1的酚醛树脂。通常情况下它保持热塑性，当加热并与适量甲醛（聚甲醛或六次甲基四胺）反应时形成不溶物。酚塑模材料、电木粉。;★乙阶酚醛树脂 是指甲阶酚醛树脂经加热或长期贮存，树脂分子量较高（1000左右），聚合度6-7，可部分溶于丙酮、乙醇等溶剂，具溶胀性，加热可软化，冷却后变脆。;酚醛树脂胶黏剂的分类： 按固化温度分：常温固化型、加热固化型。 按外观分：液状、粉状、胶膜状。;酚醛树脂胶黏剂的特性： 极性大、粘接力强 刚性大、耐热性高 耐老化性好 耐水、耐油、耐化学介质、耐霉菌 本身易于改性，也能对其他胶黏剂进行改性 制造容易，价格较便宜;粘接强度高，用途广泛 电绝缘性能优良 抗蠕变，尺寸稳定性好 脆性大、剥离强度低；毒性大、耐强碱性低 需高温高压固化，收缩率较大 固化时气味较大 ;酚醛树脂胶黏剂的应用： ★性能良好的结构胶粘剂，木材工业中一类重要的胶粘剂，用量仅次于脲醛树脂胶粘剂。 ★其所胶接的制品可在室内外广泛应用。 ★德国规定：室外用人造板一律要使用酚醛树脂胶粘剂 ;★其耐水性、耐老化性、耐热性都较UF胶好，胶合强度也高，在Ⅰ类胶合板、航空胶合板、船舶板、车厢板、木材层积塑料等产品以及结构用人造板（如定向刨花板OSB、单板层积材LVL等）中有着广泛的应用。 ★集装箱、建筑模板。 ;酚醛树脂胶黏剂的存在问题及发展方向： 制造成本较高，胶层颜色较深，固化温度要求较高（140℃以上），固化时间长，毒性较大，在使用上受到了一定限制，而目前很多有关酚醛树脂胶黏剂的开发研究就是为此展开的，并取得了很大的进展。;酚醛树脂形成原理;;2. 羟甲基酚缩聚反应 羟甲基酚进一步的反应是缩聚反应，形成线型结构的酚醛树脂。此反应有下列三种可能：;但在碱性条件下，缩聚体主要是通过次甲基键连接起来的。羟甲基酚的缩聚反应进行到凝胶点前，突然把反应体系冷却下来，各种反应速度都降低，此时可得到各种用途的可溶性酚醛树脂，即甲阶酚醛树脂（A阶树脂）,它就是由不同聚合度的树脂组成。;;醚键的断裂;（二）加成反应机理 （强碱（NaOH）催化剂作用下的加成反应机理） ★第一步——酚钠盐的形成：苯酚与NaOH形成酚钠盐;酚钠盐与甲醛的加成反应;对羟甲基酚的形成机理;★加成反应中酚羟基的对位比邻位的反应活性稍大。若以苯酚的第一个邻位导入羟甲基的相对反应速度为1时，则在对位导入羟甲基的反应速度为1.07，然而由于在酚环中有两个邻位，所以实际的反应中邻羟甲基酚比对羟甲基酚生成的速度大得多，在反应中首先生成邻羟甲基酚。 ★一旦邻羟甲基酚形成之后，它再进行加成反应形成二羟甲基酚的活性又超过原来的苯酚。因此，在碱性条件下形成热固性的甲阶酚醛树脂水溶液中有较高的游离酚含量 ★一旦形成对羟甲基酚之后，再进行加成反应的活性大约降低到原来的40%以下。;（三）羟甲基酚的缩聚反应 ★羟甲基是缩聚反应发生的必要充分条件（碱性条件下） ■羟甲基酚之间的反应 ■羟甲基酚与苯酚之间的反应 ■羟甲基之间或羟甲基与活性氢之间进行的反应;★比较各种羟甲基酚异构体可知，在缩聚反应中对羟甲基酚的反应活性比邻羟甲基酚大得多，因此，缩聚反应主要