树脂型胶粘剂(水性聚氨酯胶粘剂)
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- 2022-06-19 22:27:14
胶粘剂树脂有哪几大类。按什么分类
粘合剂的种类很多,分类方法也不一样。常见的分类方法有三种:(1)按性质可分为胶粘剂和密封剂。主要用于物体之间粘接的具有优良粘接性能的粘合物质,统称为胶粘剂;主要起密封作用的粘合物质叫密封胶;(2)根据固化方式的不同,可分为溶剂型胶黏剂、水性胶黏剂、热熔胶和反应型胶黏剂。(3)按化学成分可分为硅酮胶粘剂、环氧树脂胶粘剂、丙烯酸胶粘剂、聚氨酯胶粘剂侧剂、合成橡胶胶粘剂等。
合成树脂胶粘剂的用途是什么?
一种由合成树脂为主体,固化剂和其他添加剂制成的胶粘剂。合成树脂是由小分子物质在一定条件下聚合或缩合而成。合成树脂胶在耐水性、耐热性、耐腐蚀性和操作工艺上均优于天然树脂胶。合成树脂胶是制造人造板和集成材不可缺少的原料,其用量占据首位。其次是建筑和机械制造业,用于室内装修、密封和机械修理;轻工行业皮革、文体器材的快速包装、无线装订、粘接。此外,合成树脂胶粘剂在现代医学、电子器件和文物修复保护中也发挥着重要作用。合成树脂胶粘剂简史是20世纪初的产物。L.H .贝克兰(L.H.Baekeland)在1907年发明了酚醛树脂,并将其用于模塑制品。从此,合成树脂进入了粘合剂领域。第一次世界大战后,随着航空工业和化学工业的发展,20世纪30年代发展了醇酸树脂、脲醛树脂和聚醋酸乙烯酯。胶粘剂的发展深受时代需求和科技发展的影响。为了解决胶粘剂的耐水性和耐久性,四五十年代,三聚氰胺甲醛树脂胶粘剂、间苯二酚树脂胶粘剂、环氧树脂胶粘剂相继问世。60年代中期,出现了耐高温的杂环聚合物胶粘剂。20世纪70年代,出现了一种性能优异的改性丙烯酸酯胶粘剂。由于高分子材料和粘接技术的创新和突破,合成树脂胶粘剂发展迅速。到80年代末,已有上千个品种,产量占胶粘剂总产量的80%以上。合成树脂胶粘剂在中国起步较晚。50年代中期开发出酚醛树脂和脲醛树脂胶粘剂,主要用于木材加工行业,60年代初开始批量生产。与此同时,浸渍用三聚氰胺甲醛树脂胶粘剂和聚醋酸乙烯乳液也相继问世。随着木材加工技术的革新和复合材料粘接技术的发展,20世纪七八十年代出现了热熔胶、异氰酸酯胶、吉祥丙烯酸树脂胶等300多个品种。合成树脂粘合剂有很多种。按用途可分为结构胶和非结构胶。结构胶:用于粘接承重部件。一般要求接头的应力与被胶合物体本身的应力相当。比如环氧和改性环氧树脂胶,酚醛和改性酚醛树脂胶,间苯二酚甲醛树脂胶,杂环聚合物胶都属于它。非结构胶:用于非主要受力部位。非结构胶的机械要求比结构胶低。比如脲醛树脂胶、聚醋酸乙烯胶等。合成树脂胶按化学结构和性能可分为热固性合成树脂胶和热塑性合成树脂胶。热固性合成树脂胶:在热和催化剂或热和压力的作用下,因化学反应而不溶、不溶的树脂胶,如酚醛树脂胶、间苯二酚树脂胶、脲醛树脂胶、三聚氰胺甲醛树脂胶、环氧树脂胶、不饱和聚酯树脂胶、聚氨酯胶、硅树脂胶等。热塑性合成树脂胶:反复加热能软化(或熔化),冷却能固化的树脂胶。它是一种普通的线性聚合物化合物。在软化状态下可以压制成型,冷却到软化点以下后可以保持模具的形状。例如,聚氯乙烯树脂、聚乙酸乙烯酯及其共聚物树脂、聚乙烯及其共聚物树脂、聚乙烯醇缩醛、聚丙烯酸酯和聚氯乙烯树脂都是粘合剂。常用的合成树脂胶黏剂木材工业常用的合成树脂胶黏剂有以下几种:酚醛树脂胶黏剂是酚类(苯酚、甲酚)和醛类(主要是甲醛)在催化剂作用下缩聚的产物。酚和醛的种类、摩尔比和催化剂不同,反应产物也不同。有热塑性树脂和热固性树脂。在酸性催化剂条件下(pH & lt4)当苯酚过量时,线性塞莫拉
制备方法是苯酚与甲醛的摩尔比为1 1.2 ~ 2.5,使用不同的催化剂,制得不同性能的树脂。用氢氧化钠作催化剂时,生成水溶性树脂,主要用作人造板的胶粘剂。以氨水为催化剂制备醇溶性树脂,主要用于浸渍木皮、纸张等层压材料。酚醛树脂胶粘剂具有良好的耐沸水性、耐老化性和较高的粘接强度。其产品属于高耐水性户外产品,主要用于制造胶合板、航空胶合板、船板、车厢板、木质层压塑料和装饰板等。(见酚醛树脂胶)间苯二酚甲醛树脂胶是间苯二酚和甲醛在催化打浆剂作用下缩聚得到的产物。制备方法是间苯二酚与甲醛的摩尔比为10.5 ~ 0.7,在弱酸或弱碱性催化剂的作用下,短时间回流,用乙醇稀释,即可制得红棕色液体树脂。使用前,应在树脂中加入甲醛或多聚甲醛和木粉填料。室温固化大概需要15 ~ 50分钟。间苯二酚树脂胶粘剂的耐沸水性和耐老化性在木材胶粘剂中名列前茅。因此常用于胶合各种木质构件,如大型屋架、桥梁、枕木等。这种胶水的主要缺点是成本高。为了降低成本,用苯酚-甲醛共缩聚法制备了间苯二酚-苯酚-甲醛树脂胶粘剂。丁腈橡胶和聚乙烯醇缩醛通常用于改善其粘合层的脆性。(见间苯二酚树脂胶)氨基树脂胶尿素和三聚氰胺与甲醛反应制备的树脂胶都是氨基树脂胶。一般水溶性或醇溶性;多为液体树脂,也可根据特殊需要制成粉末树脂。脲醛树脂又称脲醛树脂。制备方法是将尿素和甲醛缩聚成低分子量的初始产物。
物,根据需要再进行真空脱水,制成不同浓度的液体树脂。使用时需加入固化剂及其他助剂配制成脲醛胶。脲醛胶具有原料成本低、固化速度快、胶层色泽浅、能防腐防霉菌等特点,故广泛用于制造胶合板、刨花板、细木工板和中密度纤维板。其产品属于室内型二类产品。用量约占木材胶粘剂的70~80%。(见脲醛树脂胶粘剂)三聚氰胺树脂胶又称三聚氰胺甲醛树脂胶。反应原理与脲醛树脂相似。该胶的耐热水及耐老化性能均比脲醛树脂好,但成本高。为了降低成本,在制造时,常加入适量的尿素制成三聚氰胺尿素甲醛共缩树脂胶。三聚氰胺树脂耐磨、耐热及耐腐蚀性能均优,主要用于制造装饰板。(见三聚氰胺树脂胶粘剂)聚醋酸乙烯酯胶醋酸乙烯单体在引发剂的作用下经聚合反应而制成的产品,是热塑性胶粘剂。聚合方法不同,又分为溶液聚合胶和乳液聚合胶。其中产量最大的是乳液聚合胶。常用于木制品胶合的“白胶”,即聚醋乙烯酯乳胶。该胶为自干型胶粘剂,固化后胶层为无色透明,对制品无污染,无臭无毒,对人体无刺激作用,使用方便,不需加固化剂,室温即可固化,初期胶合强度高,且胶膜有韧性。但胶层耐水性差,蠕变性大,故常与热固性树脂(脲醛树脂、三聚氰胺树脂、酚醛树脂)混合使用,或加入交联剂以改进其耐水性和耐热性。聚醋酸乙烯乳胶,对纤维素材料及多孔材料有优良的胶合强度,广泛用于木制品、纸张及织物的胶合,也是家庭常用的胶粘剂。(见聚醋酸乙烯酯胶粘剂)展望随着人造板应用领域的扩大,必将从室内家具及装修发展到室外建筑及结构用材。因此对胶粘剂的耐候、耐久及耐腐蚀性能提出新的要求,如改进脲醛树脂胶的耐候和耐久性,进一步降低脲醛胶的甲醛释放量。由于人造板表面加工技术日益发展,所用的配套新胶种如压敏胶、热熔胶将得到进一步发展。同时溶剂型胶粘剂因易造成空气污染和存在易爆、易燃的危险,使其发展受到限制,因而促进了乳液型胶粘剂的发展和应用。
什么是丙烯酸树脂胶粘剂?
以丙烯酸及其酯和甲基丙烯酸及其酯等单体的聚合产物为主体材料的胶粘剂。选用不同的单体和配比,可生产出性能各别的多种丙烯酸树脂。它们的共同特点是耐光、耐候、耐热、耐腐蚀,广泛用作胶粘剂和涂料。丙烯酸树脂按其聚合方式分为本体、溶液、悬浮和乳液聚合等4类;按其成分有均聚树脂和共聚树脂两类;按固化机理可分为反应型和非反应型,反应型中又有第一代(FGA)、第二代(SGA)和第三代(TGA)3种。此外,还有特殊的厌氧胶等。常用的单体有丙烯酸、岁首丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、β羟乙酯、缩水甘油酯和甲基丙烯酸及其酯类。(甲基)丙烯酸酯及其聚合物的结构式右上。单体的聚合和树脂的固化都是游离基过程。常用的丙烯酸树脂胶粘剂有以下几种:丙烯酸乳液胶粘剂主要由丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯和醋酸乙烯酯等单体经乳液聚合而成。在聚合过程中,单体逐步加入,便于散热;共聚单体可均匀混合缓慢加入,以保证共聚物的均匀。常用的引发剂是过硫化物,乳化剂以非离子型和阴离子型为主。丙烯酸乳液有交联型和非交联型两类,前者导入了反应基团如羟甲基,从而能交联固化,可胶接装饰板与木材、聚氯乙烯薄膜与木材。非交联型靠水分挥发,使球状聚合物接触连成膜,用于家具工业等。水溶性丙烯酸树脂制备方法有两种:丙烯酸酯经溶液共聚成树脂再醇解;丙烯酸酯与含双键又带有羧基的单体共聚,加胺中和成水溶性树脂。后一种方法常用。树脂通过官能团(如羧基)的反应,或加入交联剂如氨基树脂而固化。氰基丙烯酸脂拿雀缓胶粘剂由a-氰基丙烯酸酯单体(结构为4220、增稠剂(常用聚丙烯酸酯等)、增塑剂和稳定剂组成。单体经引发聚合而固化,增稠剂是弹性体,不参与化学反应,是第一代丙烯酸胶粘剂的代表。这种胶粘剂瞬间胶合,粘度低,透明性好,对多种材料有良好的胶接强度。缺点是耐水性和耐极性溶剂差,胶层较脆,不宜大面积使用。高粘度的胶液可直接用于木材胶接。第二代丙烯酸胶粘剂由丙烯酸酯的单体(或低聚物)、引发剂、弹性体、促进剂组成。固化过程中,消模单体与弹性体发生化学反应,如接枝共聚。一般将引发剂与促进剂分开包装,使用时把促进剂组分涂于被粘物之一的表面,含有引发剂的组分涂于另一被粘物的表面,两个被涂面紧密拼合后迅速固化。这种胶粘剂可以胶接带油表面,主要用于汽车工业,也可用于聚氯乙烯薄膜与刨花板的胶接。丙烯酸及其酯和甲基丙烯酸及其酯的毒性轻度至中度。单体的毒性主要由于它有令人不愉快的气味,刺激眼睛和皮肤,一旦接触到,可用大量清水冲洗。一般情况下,合格的通风和防护设施,即可达到安全的要求。
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