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压敏胶黏剂的研究进展与运用

压敏胶黏剂的研究进展与运用
压敏胶黏剂的研究进展与运用

压敏胶黏剂的研究进展

与运用

Document number:NOCG-YUNOO-BUYTT-UU986-1986UT

《胶黏剂与涂料》

课程论文

(二零一五至二零一六学年度第一学期)论文题目:压敏胶黏剂的研究进展与应用

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完成日期:2015年11月9日

压敏胶黏剂的研究进展与运用

摘要叙述了压敏胶粘剂在国内外的应用情况。着重介绍了橡胶型、聚丙烯酸酯型压敏胶黏剂和有机硅型压敏胶的研究现状。介绍了国内压敏胶的生产设备技术,指出了国内外的差距并阐述了其发展趋势。

关键词压敏胶,橡胶型压敏胶,丙烯酸酯压敏胶,热塑性弹性体型压敏胶,应用

1.前言

压敏胶粘剂是一类无需借助于溶剂或热,只需施加轻度压力,即可与被粘物粘合牢固的胶粘剂。主要用于制造压敏胶带、胶粘片和压敏标签等。由于使用方便,揭开后一般又不影响被粘物表面,因此用途非常广泛。它是以长链聚合物为基料,加入增粘树脂和软化剂制得。为了改善流动性能、提高内聚力、稳定性和抗氧化性,常需加入各种填充剂和防老化剂等

压敏胶粘剂按原料可分为聚丙烯酸酯压敏胶粘剂、有机硅压敏胶粘剂和橡胶型压敏胶黏剂。聚丙烯酸酯压敏胶粘剂应用最为广泛。而聚丙烯酸酯压敏剂又可分为乳液型、溶剂型和热熔型等六种。随着人们对环保的日益重视,环保型热熔压敏胶逐渐成为市场上最重要的压敏胶品种。压敏胶粘剂与制品由于使用简便,功能提高,得到越来越广泛的应用。1998年,美国、西欧、日本、中国及台湾地区等国家或地区的压敏胶粘剂的销售量估计1000千吨,大约占胶粘剂销售总量的14%,并以每年3%左右的速率持续增长。

2.聚丙烯酸酯压敏胶粘剂

聚丙烯酸酯聚合物优点是耐候性、耐光性、耐油性和耐水性好,不存在相分离和迁移现象,涂膜无色透明;在医用领域也有广泛地应用。按照不同类型分为乳液型、辐射固化型、热熔型、水溶胶型、溶剂型和再剥离型等6种。

乳液型

乳液型压敏胶是压敏胶中产量最大、应用最广的品种,80%以上的相关文献中都涉及丙烯酸酯单体。乳液型聚丙烯酸酯压敏胶具有污染小、性能稳定、合成条件容易控制等优点,缺点是粘接性能不够、无法达到内聚强度、剥离强度及初粘力三者之间的平衡。原位乳液聚合法成为提高乳液型聚丙烯酸酯压敏胶内聚强度、剥离强度的重点研究方向,其基本思路是直接将无机纳米粒子引入到聚合物乳液,制备出具有核-壳结构的有机-无机纳米复合压敏胶乳液。有文献报道了在聚丙烯乳液中分别添加粒径约15μm的石墨和粒径约30nm 的炭黑,制备了电气用聚丙烯酸压敏胶。该两种型号的压敏胶具有防湿、耐电应力等优点,在电气连接器中有广泛地应用。值得一提的是,刘国军等[8]采用原位乳液聚合法成功制备了高性能的聚丙烯酸酯/纳米SiO2有机-无机复合压敏胶乳液,该压敏胶的初粘力>20﹟球、持粘力>100h、180°剥离强度达到11N/25mm以上。700L釜进行的放大性实验无残渣或凝胶生成,性能也与小试结果一致。

聚丙烯酸酯乳液型压敏胶在医用绷带中也有广泛地应用。

辐射固化型

UV交联压敏胶也是目前国内外研究重点方向之一,基本原理是将UV能量转化为化学能。压敏胶中的光引发剂在吸收了特定波长的光线后,生成光化学活性的自由基,这种自由基可以引发快速的链增长反应。

在有机溶剂中,合成了丙烯酸2-乙基已酯(2-EHA)/丙烯酸4-二苯酮基酰氧基共聚物,该共聚物可用做UV交联压敏胶。通过调节主体树脂的比例和其它助剂用量,可以获得内聚强度、剥离强度和初粘力最佳匹配。

陈榕珍等以普通的丙烯酸酯作为单体采用本体聚合方法制备预聚体,通N2,采用核-壳聚合法的单体投料方式同时加入链转移剂十二烷基硫醇,通过调整引发剂和链转移剂的用量来控制本体聚合的进程,在预聚反应后期加入功能单体:N-羟甲基丙烯酰胺(NMA),获得功能化的预聚体。利用其官能团的交联功能,加入适当的交联剂,在常温下涂布后直接紫外光交联固化。

热熔型

热熔压敏胶的主要性能来源于聚合物粘弹特性的设计与优化,初粘性取决于胶粘剂中的增粘组分和软化组分,剥离性能取决于胶粘剂的玻璃化转变温度,而持粘性则取决于基体树脂的分子量和交联密度。这些性能的优化是热熔压敏胶配方设计的关键。

温度扫描方法得到的热熔压敏胶流变学曲线,可较好地转化为不同时间标度的流变学行为,用于解释热熔压敏胶的粘接现象。粘合和剥离过程都受到弛豫的显着影响。热熔压敏胶的玻璃化温度是初粘

力和剥离强度的一个决定因素,最佳的性能需要满足一定的玻璃化温度。

水溶胶型

水溶性丙烯酸酯共聚物是指在特定溶剂下进行的溶液共聚合的产物,其结构中有较大一部分的羧基官能团,能够被胺化或皂化成为可溶于水的分散液,相当于高分子水溶胶。

文献介绍了丙烯酸水溶胶的制备及其在印刷工业上的应用,带羧基的丙烯酸酯共聚物经过部分醇解(皂化反应)或碱中和成盐,制备可溶于水的丙烯酸酯聚合物分散体,应用于印刷品的UV底涂上光(粘接UV树脂层与印品,提高附着力)以及覆膜粘接,还可用于制备可回收的环保压敏胶带。特殊制备的水性丙烯酸树脂可单独用于印刷品上光(水性上光油)。

溶剂型

溶剂型压敏胶已被广泛用于制作医用胶带、压敏标签、双面胶带、防爆胶带等。唐中华等[15]采用溶液聚合制备了溶剂型聚丙烯酸酯类压敏胶。原料包括:丙烯酸丁酯(BA)、丙烯酸异辛酯(2-EHA)作为软单体;甲基丙烯酸甲酯(MMA)、醋酸乙烯酯(VAc)作为硬单体;丙烯酸羟乙酯(HEA)、丙烯酸(AA)作为功能单体;甲苯和乙酸乙酯作为溶剂;过氧化苯甲酰(BPO)作为引发剂;十二硫醇作为链转移剂。制备过程是:将溶剂、单体投入反应器中,加热至合适温度后,分批次逐渐加入引发剂和链转移剂的溶液,加完后继续保温反应2h。降温至50℃,结束反应,出料。最后讨论了改性单体的种类及用量、链转移剂

的用量、引发剂的加入方式、聚合反应温度、胶液黏度和烘胶温度对压敏胶粘接性能的影响。

再剥离型

再剥离型压敏胶制品常用于表面保护用压敏胶带、记事贴等。陈活强发明了一种新型可剥离压敏胶即时贴本,与现有技术相比,在纸张厚度相同的情况下,原材料具有节省、环保、经济等特点。

微球再剥离型丙烯酸酯压敏胶是一类特殊的压敏胶制品,可用于记事贴。由丙烯酸异辛酯、丙烯酸、过氧化苯甲酰混合组成分散相,去离子水、聚乙烯醇和十二烷基硫酸钠混合成为连续相。

利用温度可控制压敏胶的再剥离性,机理是利用压敏胶侧链分子晶态结构的变化,使得其剥离力降低90%。另一方法是在压敏胶体系中加入适量水溶性添加剂,利用水的作用使压敏胶的树脂和添加剂之间产生相分离,降低了其粘性。

3.橡胶型压敏胶黏剂

橡胶型压敏胶由橡胶弹性体、增粘剂、软化剂、防老剂等组分溶于溶剂中配制而成。优点是粘附力强、耐低温性能好、价格低廉,缺点是存在未反应的双键,在光和热的作用下易老化。生产中多采用天然橡胶,但一般用丁苯橡胶及聚异丁烯共混的方法进行改性。以天然橡胶为基体的压敏胶一般用于医用橡皮膏和电工绝缘胶带。

胡家朋等采用自交联工艺合成溶剂型橡胶系压敏胶。实验表明,增粘树脂可以有效地提高压敏胶的初粘性和剥离强度,交联剂能够全面调节压敏胶的性能,适当的烘烤温度和烘烤时间有利于提高压敏胶

的粘接性能。其最佳工艺条件:增粘树脂与天然橡胶的质量比为70∶100,软化剂含量为20%,交联剂为%,接枝共聚的温度为80℃。

中国发明公开了一种橡胶型压敏胶、可用于预涂胶乒乓球拍套胶。该预涂胶乒乓球拍套胶包括依次连接的胶皮保护膜、胶皮、粘结层和海绵层,该预涂胶乒乓球拍套胶还包括压敏胶层和离型材料层,压敏胶层与海绵层粘接,离型材料层贴在压敏胶层上。另一实用发明公开了一种新型道路交通标线带,采用铝箔作底片,橡胶型压敏胶作为底层,粘接力达到30~42N。

Florian等以丁苯橡胶和羧基丁苯橡胶为基体,加入改性剂苯乙烯-丙烯酸辛酯和其它助剂,合成了嵌段压敏胶,并讨论了90°粘附力和表面自由能的变化因素。

林芸等人将松香树脂用酪素-KOH、明胶等体系乳化及其与天然胶乳的混合配比进行了研究,找出了稳定的复合比例,在80℃乳化时的松香乳液的复合体系稳定性好。符新则以松香树脂、古马隆树脂和其它增粘树脂等在天然胶乳型压敏胶粘剂中的应用进行了比较研究,得出了在各自的最佳配比下的天然胶乳压敏胶。Hino[4]等人则对氢化松香季戊四醇脂混合改性的天然橡胶型压敏胶粘剂的粘性机理从形态学角度进行了研究。郑昌仁等就用环氧树脂、松香改性树脂和用接枝方法改性的天然乳胶配合,通过热处理的方法使压敏胶粘剂的剥离力高达1500N/m。这些研究带动了胶乳系压敏胶的发展。4.有机硅压敏胶黏剂

有机硅压敏胶在高、低温下具有优良的使用性能(可在-73℃—260℃的温度范围内使用),还具有优良的电性能、耐酸碱腐蚀和耐老化的性能。此外它还能与多种难粘的材料如未经表面处理的聚烯烃、氟塑料、聚酞亚胺以及聚碳酸醋等胶接,被广泛用于汽车制造、船舶制造、发电机和电动机的电气绝缘、化学刻蚀加工的掩蔽、气体屏蔽和化学屏蔽等方面。有机硅压敏胶粘剂不仅具有压敏胶良好的粘接强度和初粘性,还具有出色的耐高温剪切强度,并且具有一定的液体渗透性和生物惰性,可用于治疗药物与人体皮肤的粘接。

有机硅压敏胶具有下列优点:

①适应温度范围广,可长期在-73℃—260℃温度范围内使用,不变脆不变干;②电性能优良,耐电弧、漏电性特别好。可作为制造H级电绝缘胶带的压敏胶用;③耐水性、耐湿性和耐候性均优;④耐油、耐酸碱性好,化学惰性、施工期限长;⑤可以粘接多种难粘的低表面能材料,如未经处理的聚烯烃、聚四氟乙烯和聚酸亚胺薄膜、有机硅脱膜纸等。

同时,有机硅压敏胶与普通类型的压敏胶相比也有许多缺点和不足之处:①工艺复杂、成本比较高。其成本大约是丙烯酸醋压敏胶的2—3倍、天然橡胶压敏胶的4—5倍;②多数有机硅压敏胶是溶剂型,会造成空气污染;③干燥和热处理温度比较高(一般在100—180℃之间);④粘接力小,因此基材的处理技术非常重要;⑤对于甲基型有机硅压敏胶,除价格很高的聚四氟乙烯等氟化物外,还没有找到合适的隔离纸。一般的有机硅隔离纸随时间延长会逐渐失去隔离效果。

由于以上种种特点,决定了有机硅压敏胶常常是作为一种特殊胶在高温、高湿、强腐蚀性等特殊环境中或在有特殊性能要求的场合下使用。可以根据需要选择不同的树月歇橡胶比例配制成各种压敏胶制品。有机硅压敏胶粘剂可似配合多种耐高温的基材使用,如聚四氟乙烯薄膜、聚酞亚胺薄膜、玻璃布、耐高温聚醋薄膜、铝箔、铜箔等,它既可胶接低能表面,也可以胶接高能表面,现已成功地用于阿拉斯加

石油管线的胶接。

现在,人们常利用共混、共聚、嵌段、接枝等手段把有机硅和其他功能基团连接起来,来改善有机硅压敏胶的某些性能。例如欧洲专利报道的有机硅压敏胶中除了MQ树脂、硅橡胶等基本组分外,还

加人了一种由二异氛酸醋与有2个反应性基团的聚有机硅氧烷反应制备的软、硬链段交替的热塑性共聚物。硬段来自二异氰酸醋部分,软段则由聚有机硅氧烷疏水部分和聚乙烯氧化物亲水部分组成。此胶明显改善了有机硅压敏胶的“冷流性”。德国希尔斯股份公司通过接枝的方法来改善有机硅压敏胶的性能。它是在硅氧烷主链上接枝无定

型聚a一烯烃。该胶可湿气固化,具有较高的粘接力·内聚力和热稳定性。欧洲另一专利是在传统配方基础上加人油溶的金属盐做稳定剂来提高耐温性。产品能通过288℃老化实验。具体配方为:(A)MQ树脂,其中树Q为一,(B)端经基聚二有机硅氧烷,(C)稳定剂,一种油溶的

稀有金属盐,例如:柿盐、斓盐等。加人的量为(A十B)总量的200一500x10-6,(D)有机溶剂。此胶在-150一200℃固化。

此外,还可通过共聚、共混制成热熔型有机硅压敏胶。它在近十年发展很快,例如Dwocorning公司研制的一种热熔型有机硅压敏胶是由

硅氧烷共聚体和端经基聚二甲基硅氧烷组成,用苯基甲基硅氧烷作软化剂,所制胶带的剥离强度(粘不锈钢)·em-1。

在有机硅压敏胶的固化方式上,也在进行多方面的研究。其中对紫外光(uv)固化和电子束(EB)固化研究比较多。它具有无污染、低能耗和高效率等优点。其基本组分是:带烯键聚硅氧烷、可与烯键聚硅氧烷共聚合的单官能团烯类单体、MQ硅树脂、光引发剂、多官能团烯类单体交联剂和少量溶剂。由于PSA体系不含或只含少量溶剂,因此,辐射固化取消了溶剂型压敏胶高温烘干工序,也就避免了对一些热敏基材的破坏。

有机硅压敏胶从20世纪70年代开始国外就有人研究,至今已有一些公司和研究单位申请了专利。国外已有专业公司(例如道康宁公司,信越化学公司,东丽有机硅公司,3M公司等)生产经营各种性能、

规格的PSA产品。国内在有机硅PSA的基础研究与产品开发方面均与国外尚有差距。在品种、质量和数量方面远远不能适应高科技工业发展的需要,有机硅PSA还需进口。目前,只有四川晨光化工研究院和一些高校有此方面的研究报道。而汽车行业、电子行业和航天工业等部门对这种高性能的压敏胶需求量很大,所以高性能、耐高温压敏胶的研究开发一定会有很好的市场前景和经济效益。

5.今后的发展趋势

向对环境友好的、无害化方向发展

发展无溶剂型(包括液体低聚物型、水溶形、热熔型)、高固含量压敏胶以减轻环境的压力。

对压敏胶制品予以性能化

压敏胶是一种多相多组分的复合体系,使其功能化的可能性非常大。其功能化方式,主要有以下三种情况:

(1)使基材具备某些功能;基材通过必要的加工后,而功能化的制品现已经开发出不可胜数的用途,如标示、装饰、遮蔽、保护、补强、捆扎、绝缘、导电、防湿、防雾、防蚀、防锈、隔热、吸光、反射、透过、防振、防滑、润滑等功能。

(2)使压敏胶具备某些功能;赋予压敏胶层的功能主要与压敏性和粘合性的改善和控制有关。另外,可以利用功能性单体的共聚、接枝聚合、聚合物合金中的增容或相分离技术等高分子化学的成果,赋予它更加丰富的功能。

(3)引入第四相、第五相使之功能化。

智能化

东京工业大学的中浜精一教授所合成的在聚苯乙烯两端有聚甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)的嵌段共聚物,它对亲水性介质露出聚HEMA 端,而对疏水性介质则苯乙烯的头并在一起。接触介质改变时,其可逆定向状态可以反复多次改变。

6.压敏胶的用途

随着工业发展,技术进步,压敏胶带质量的提高,使用范畴也愈来愈广泛。按使用功能分主要有:

(1)表面保护胶带。这种胶带使用面广,数量大。如汽车、飞机、机械零件、建筑墙板、家用电器、木制品、玻璃制品、塑料及塑料成型制品等。

(2)医疗用胶。常用外科手术的粘贴和包扎,如医用橡皮膏以及TDDS(药物透皮递释系统)

(3)绝缘用胶。如变压器线圈,电器设备的接线,电线电缆的组合绝缘等。

(4)包装用。纸箱的捆包,容器的封缄,棒状物质的捆束以及其他各种包装。

(5)掩蔽用胶。如涂料、喷漆、电镀等非工作件的掩蔽等。

(6)标志用胶。如管道、导线等的识别、商品的标志、零件、贮藏区的区分、道路的区分和标志等。

(7)粘接固定用胶。纸、布、塑料薄膜、电线等的粘接、印刷版、壁纸、薄膜类的粘接固定。

另外,在农业上的应用如种子的固定胶带,园艺字粘带以及对树木杀害虫的药物胶带等。

7.国内外的差距

虽然我国压敏胶工业发展迅速,但是生产工艺技术还是比较落后,与国外相比,差距较大。主要表现在:(1)产量较低。1996年年我国压敏胶带为亿㎡而同比美国为亿㎡约为我国的倍(2)胶种单

一。我国发展较多的是丙烯酸酯乳液,而欧美国家则溶剂型、水乳

液型、热熔型、辐射固化型竞相发展,橡胶类、丙烯酸酯类等各类

压敏胶并存。(3)生产规模相对较小.(4)胶带种类贫乏。其中/011及牛

皮纸占了大多数。(5)欧美国家采用的辐射固化涂布生产线已向商

品化过渡。(6)缺乏对压敏胶及其制品的超前研究,对该领域的热

门课题如专用乳液的制备,热熔型压敏胶的耐老化、水溶胶、球状

压敏胶,以及该领域的前沿课题如可硬化压敏胶、压敏胶的辐射涂

布技术等的研究还是太少。

8.结束语

随着科技的进步和工业化程度的发展,压敏胶粘剂不仅在汽车、电器、建筑等行业的应用不断增加,而且在人们的日常生活如百货、

文教、卫生、医疗等领域中将发挥着越来越重要的作用。

我国的压敏胶行业虽然起步比较晚,但是发展速度还是相当快的。相信在不远的将来,一定会有更大的发展。

参考文献

[1]钟明强等.压敏胶应用与开发进展.浙江:浙江化

工.2001

[2]陈妍慧等.压敏胶粘剂的研究进展.四川:高校理科研究.

[3]周卫新等.压敏胶粘剂的研究进展.江苏:化工新型材

料.2009

[4]唐盛斌等.天然胶乳压敏胶粘剂的研究进展.海口:材料

科学与工程学报.2008

[5]郭金彦.有机硅压敏胶粘剂的研究概况.黑龙江.2003

木质材料研究现状与发展趋势(doc9)(1)

木质材料研究现状与发展趋势 木材由裸子植物和被子植物的树木产生,具有丰富的生物多样性。树木生长是一个复杂而协凋的生物化学过程,通过光能利用二氧化碳、水分和矿物等使自身发育成一个粗大的有机体,木材就是树木营养生长的主要产物。木材的形成是吸收二氧化碳、固碳并释放氧气的过程,有利于改善生态环境。 木材作为传统的材料,一直为人类所利用。随着自然资源和人类需求发生变化和科学技术的进步,木材利用方式从原始的原木逐渐发展到锯材、单板、刨花、纤维和化学成分的利用,形成了一个庞大的新型木质材料家族,如腔合板、刨花板、纤维板、单板层积材、集成材、重组木、定向刨花板、重组装饰薄木等木质重组材料,以及石膏刨花板、水泥刨花板、木/塑复合材料、木材/金属复合材料、木质导电材料和木材陶瓷等木基复合材料。 木质材料在建筑、家具、包装、铁路等领域发挥着巨大的作用。在不可再生资源日益枯竭、人类社会正在走向可持续发展的今天,木材以其特有的固碳、可再生、可自然降解、美观和凋节室内环境等天然属性,以及强度-重量比高和加工能耗小等加工利用特性,将为社会的可恃续发展做出显著贡献。与其他材料相比,木材具有多孔性、各向异性、湿胀干缩性、燃烧性和生物降解性等独特性质,如何更好地利用这些特性和最大限度地限制其副作用,是木材科学家和工程技术专家长期努力解决的主要问题。近年来林学家也积极参与木材科学研究,从树木的遗传学角度认识和改良木材的基本特性。 -、木质材料的研究现状 木质材料的研究开发与资源、经济和环境的发展密切相关,木材学、木材化学加工学、木制品先进制造技术、木基复合材料、木质重组材料、木质生态环境材料和木结构工程学等研究领域比较活跃。 1.木材学

常用胶粘剂

常用胶粘剂

常用胶粘剂 合成胶粘剂的几种分类 酚醛-氯丁橡胶胶粘剂 由树脂&tracelog=pd_info_promo" target="_blank">酚醛树脂和氯丁橡胶混炼胶溶于苯或醋酸乙酯和汽油的混合溶剂中配制而成的。由于初粘力强,又能在室温下粘接和固化,使用简便,所以应用较广,适用于粘接金属和非金属材料。市售的商品有铁锚801强力胶、百得胶、JX-15-1胶、FN-303胶、CX-401胶、XY-401胶、CH-406胶等。 有机硅胶粘剂 它的主要组分是有机硅氧烷。它有优良的耐紫外线、耐臭氧、耐化学介质和耐潮湿,还有很好的热稳定性和低温柔韧性。它能粘接金属、玻璃、陶瓷等材料,特别能粘接通常不易粘接的硅橡胶、氟橡胶等。主要用于电子工业中的灌封、电器元件连接部位和接头处的密封,以防止灰尘和潮气等的侵害。还可作建筑工程的防水密封材料。有机硅胶粘剂分单组分、双组分、室温硫化和加热硫化等多种,室温硫化型的主要产品牌号有703、704、D-05、FS-203、GD-400等。 瞬间胶粘剂

是由α-氰基丙烯酸酯单体和少量稳定剂、增塑剂等配制而成的。这类胶组分简单,不用配料,能在常温常压下迅速固化,因此获得瞬间胶粘剂的美称。使用时,被粘物表面不需特殊处理,能满足工业自动化流水线的需要。它无毒,因而应用范围广,不仅适合粘接各种金属、非金属材料,还用于医疗方面的粘结。这种胶的缺点是不适宜于大面积和多孔材料的粘接。常用的是α-氰基丙烯酸乙酯,商品牌号为502胶,医用的α-氰基丙烯酸丁酯,商品牌号为504胶。 厌氧胶 该胶的主要成分是甲基丙烯酸双酯。它在室温、有空气时不能固化,排除空气(即无氧条件)就能迅速固化。根据不同需要,可加入引发剂、促进剂、增稠剂和染料等组分。它的主要用途是作螺纹的紧固密封和轴承的装配。对非活性金属,如不锈钢、锌、银等需加入促进剂以加速固化。它不宜粘接多孔材料和填充较大缝隙。产品分高、中、低档强度和粘度,牌号有铁锚300系列,GY-100、200、300系列,Y-150胶等。 聚醋酸乙烯酯 聚醋酸乙烯酯乳液是醋酸乙烯的聚合物。它就是市售的白胶。这种胶粘剂能在室温下自干,化学稳定性好,容易跟填料、增塑剂等相互混合,粘接度可自由调节,有较好的早期粘接强度。它可以单独使

木质材料研究现状与发展趋势修订稿

木质材料研究现状与发 展趋势 Document number【SA80SAB-SAA9SYT-SAATC-SA6UT-SA18】

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反应粘粘接原理

一、粘接原理;高分子自粘卷材上的防水胶膜-丙烯酸脂单体通过水泥浆与混凝土结实 地板部牢固粘接,使卷材本体长链分子含有丰富的亲水链锻,这些链锻形成的游离键相当于“爪子”一样能伸入基层表面的空隙中,牢牢的抓紧基面。水泥在水化过程中产生胶体反映,其表面的微观结构为多孔结构,蠕动分子的亲水链锻可以直接伸进水泥胶体的孔缝中,使之和混凝土融合在一起成为混凝土外表的皮肤。所以高分子反应型自粘方式卷材既适应于干燥机层面又可适应于潮湿基面,对水泥基面和混凝土有良好的粘接效果,能使卷材和基层有效地形成一个整体。 二、防水卷材的反应材料分子呈长链型线性结构,其物料形态介于固体和液体之间,分 子间健能较弱,在外力的作用下长链分子可以弯曲变形,分子间可以相互滑动,而其物理和化学性能均不发生变化,这使卷材具有良好的柔软和外力自流平性,能自我化解内应力。 三、自粘卷材的特点 1、不用粘接剂,也不须加热烤至融化,只需撕去隔离膜即可牢固地粘接在基层上,施工方便安全环保且施工速度快质量好。 2、具有橡胶弹性,延伸率极佳,很好地适应基层的变形和开裂。 3、极具特色的自愈功能,能自行愈合较小的穿刺破损,在遭遇穿刺或硬物嵌入时,会自动与这些物体合为一体,保持良好的防水性能。 4、具有优异的对基层的粘接力,粘接力往往大于粘合面外断裂,确保搭接严密可靠,天衣无缝。 5、施工安全,不污染环境,施工简便干净,容易做到现场文明施工。 6、除主体材料外,表面材料高分子膜也具有良好的防水性和很高的强度,防水具有双重保险。 7、该卷材具有很好的耐酸、耐碱、耐化学腐蚀,在各种环境中具有优良的耐老化性能。 四、应用范围 适用于工业与民用建筑的屋面、地下室、室内、市政工程和蓄水池、游泳次以及地铁隧道防水。还适用于木结构和金属结构屋面的防水工程。特别适用于需要冷施工的军事设施和不宜动火的石油库、化工厂、纺织厂、粮库等防水工程。 五、注意事项 1、不要把非暴露型的卷材用于用于暴露的使用环境。 2、不要在冻结的基层上铺贴自粘卷材。 3、不能在被污染和含水率较高的基层上施工。 4、自粘卷材的包装和隔离纸只能在铺贴前和铺贴时除去。 5、其他厂家的配套材料,未经验证,不要适用于本产品。

胶粘剂的种类与介绍

胶粘剂的种类与介绍 α-氰基丙烯酸酯胶是单组分、低粘度、透明、常温快速固化胶粘剂。又称为瞬干胶。粘接面广,对绝大多数材料都有良好的粘接能力,是重要的室温固化胶种之一。不足之处是反应速度过快,耐水性较差,脆性大,耐温低(<70℃),保存期短,耐久性不好,故配胶时要加人相应的助剂,多用于临时性粘接。主体材料为特定的氰基丙烯酸酯,再加一些辅助物质如稳定剂、增稠剂、增塑剂、阻聚剂等。配胶时应尽可能隔绝水蒸气,包装容器也应用透气性小或不透气的。国产胶种有501,502,504,661等。 反应型丙烯酸酯(结构)胶粘剂最常用的基料为甲基丙烯酸甲酯。这种胶的特点是固化快、粘接强度大、粘接面广,胶接物表面不需严格处理,双组分胶的各组分用量也勿需严格要求。缺点是气味不好闻。单纯的(甲基)丙烯酸酯单体形成的胶固化后较脆,抗冲击性能差,故常加入其他一些化合物以改善胶层韧性,提高胶层的力学性能和耐环境性能。如果加入的化合物在胶液固化时不参与反应,仅存在于其中起增韧剂作用,这类胶称为第一代丙烯酸酯结构胶(FGA)。若加入的化合物在胶液固化时可与单体进行接枝共聚,从分子内进行增改性,这类胶称为第二代丙烯酸酯胶粘剂(SGA)。还有一类在配胶时以光敏剂、增感剂代替过氧化物引发剂与促进剂,则构成了以紫外光或电子束固化的第三代丙烯酸酯胶粘剂(TGA),其固化更快、贮存更稳定,并且是单组分的。 ===合成胶粘剂介绍==== 1.胶粘特点 用胶粘剂把物品连接在一起的方法叫胶接,也称粘接。具有以下特点: 1)整个胶接面都能承受载荷,强度较高,避免了应力集中,耐疲劳强度好。 2)可连接不同种类的材料。 3)胶接结构质量轻,表面光滑美观。 4)具有密封作用 5)胶接工艺简单,操作方便。 2.胶粘剂的组成 又称粘接剂、胶合剂或胶水。有天然胶粘剂和合成胶粘剂之分,也可分为有机胶粘剂和无机胶粘剂。主要组成基料+固化剂+填料+增塑剂+增韧剂+稀释剂。 3.常用胶粘剂 (1)环氧胶粘剂基料主要使用环氧树脂,我国用于最广的是双酚A型,俗称“万能胶”。 (2)改性酚醛胶粘剂耐热性、耐老化性好,粘接强度也高,但脆性大、固化收缩率大。 (3)聚氨酯胶粘剂柔韧性好,可低温使用,但不耐热、强度低。 (4)α-氰基丙烯酸酯胶常温快速固化胶粘剂,又称“瞬干胶”,但耐热性和耐溶性较差。 (5)厌氧胶这是一种常温下有氧时不能固化,当排掉氧后即能迅速固化的胶。主要成分是甲基丙烯酸的双酯。

大豆基胶黏剂改性的研究进展

第28卷 第1期 2009年 2月 大豆科学 S OY BE AN SC I E NCE Vol 128 No 11Feb . 2009 大豆基胶黏剂改性的研究进展 收稿日期:2008207228 基金项目:国家十一五科技支撑计划资助项目(2006BAD18B 0905)。 作者简介:韩彦雪(19852),女,硕士,研究方向为生物质能源利用。E 2mail:hyx .m.s@https://www.doczj.com/doc/7b1851276.html, 。 韩彦雪,张求慧,赵广杰,张天昊 (北京林业大学材料科学与技术学院,北京100083) 摘 要:大豆蛋白的凝胶性能够使大豆分离蛋白具有较高的粘度、可塑性和弹性,由大豆分离蛋白形成的胶黏剂不会释放甲醛等有害气体,是高环保型胶黏剂。但是普通大豆胶黏剂耐水性差、胶合强度低,而且耐腐蚀性差、易于生物降解,所以需要进行改性处理以期提高耐水性以及胶合强度。常用改性方法包括:物理改性、化学改性、仿生改性、酶改性等,通过对大豆蛋白改性处理方法的归纳,介绍了大豆胶的最新研究动态,以及国内外大豆胶改性的先进技术,从而总结出适宜的改性方法,为实际的生产与应用提供依据。关键词:大豆分离蛋白;豆胶;改性处理 中图分类号:T Q432.7 文献标识码:A 文章编号:100029841(2009)0120164203 Progress on Soybean 2ba sed Adhesi ve M od i f i ca ti on HAN Yan 2xue,Z HANG Q iu 2hui,Z HAO Guang 2jie,Z HANG Tian 2hao (College of Materials Science and Technol ogy in Beijing Forestry University,Beijing 100083,China ) Abstract:The gel of s oy p r otein gives it high viscosity,elasticity and p lasticity,the adhesive makes with the for mati on of s oy p r otein will not f or maldehyde or other har mful gases,it is a high 2envir on ment 2p r otecti on adhesive .But ordinary ad 2hesive s oybean is poor in water resistance,l ow in adhesive strength,poor in corr osi on resistance,and easy t o be bi odegrada 2ti on,s o it should be modified with the vie w t o i m p r oving water resistance and the adhesive strength .Modificati on methods commonly used include physical modificati on,che m ical modificati on and bi onic modificati on,et al .This article su mmarized the latest research devel opment on s oybean glue,then su mmed up the app r op riate modificati on methods suitable f or the actu 2al p r oducti on and app licati on of p ractical basis . Key words:Soy p r otein is olate;Modificati on;Soybean p lastic 天然高分子胶黏剂是由天然产物(动、植物等)提取的原料加工而成的,植物蛋白质胶黏剂以大豆分离蛋白(SP I )制成的大豆基胶黏剂为代表,具有价廉、量广、可再生等特点,可用于热压和冷压,但是存在粘接强度低、耐水性差、抗微生物降解能力低等问题,尤其是耐水胶合强度差的缺陷使其达不到工 业应用的要求,阻碍了豆胶的推广[1] 。为了克服这些问题,有关人员对大豆蛋白改性进行了相关的研究。 1 大豆蛋白的改性研究 大豆蛋白改性就是通过改变蛋白质的一个或几 个理化性能,达到加强或改善蛋白质功能性的目的,同时抑制酶的活性或除去有害物质,达到除去异味和提高营养利用率的目的。其实质就是改变大豆蛋 白的分子结构,进而改变其理化性质,达到功能性质 改变的结果[2] 。1.1 热改性 热改性属于物理改性,热处理是大豆发生胶凝的必要前提。适当的热烘处理能提高大豆蛋白的表面活性和乳化性,有利于凝胶作用,同时加工过程中的热处理能钝化大豆中对人体不利的酶或蛋白 [3-4] 。 1.2 碱改性 碱处理有助于大豆球蛋白解聚,暴露出极性和非极性基团,再与木材反应,使胶的强度和耐水性都能得到改善,但也缩短了胶的使用期限。Hettiarach 2chy 等 [5] 用碱改性大豆蛋白,发现其粘接强度和耐 水性比未改性的大豆蛋白胶有了明显的提高。但是通常Na OH 改性蛋白质溶液因为其不断水解而不稳

国内常用粘合剂

我国合成胶粘剂生产企业比较分散,有2000多家,并有数百家专门生产通用品种如脲醛树脂胶粘剂、聚醋酸乙烯胶粘剂、聚丙烯酸树脂胶粘剂等。 脲醛树脂、酚醛、三聚氰胺—甲醛胶粘剂:主要用于木材加工行业,使用后的甲醛释放量高于国际标准。 聚丙烯酸树脂:主要用于生产压敏胶粘剂,也用于纺织和建筑领域。近年来,国内企业从国外引进数条压敏胶粘制品生产流水线,推动了国内聚丙烯酸树脂生产技术的发展。 聚氨酯胶粘剂:能粘接多种材料,粘接后在低温或超低温时仍能保持材料理化性质,主要应用于制鞋、包装、汽车、磁性记录材料等领域。近几年,国内聚氨酯胶粘剂年产量以平均30%的速度增长。国内现约有170家工厂在生产100多种不同规格的此类胶粘剂。 热熔胶粘剂:根据原料不同,可分为EVA热熔胶、聚酰胺热熔胶、聚酯热熔胶、聚烯烃热熔胶等。目前国内主要生产和使用的是EVA热熔胶。聚烯烃系列胶粘剂主要原料是乙烯系列、SBS、SIS共聚体。 环氧树脂胶粘剂:可对金属与大多数非金属材料之间进行粘接,广泛用于建筑、汽车、电子、电器及日常家庭用品方面。国内生产环氧树脂胶粘剂工厂有100多家,分布较分散,年产量约为1万吨。 有机硅胶粘剂:是一种密封胶粘剂,具有耐寒、耐热、耐老化、防水、防潮、伸缩疲劳强度高、永久变形小、无毒等特点。近年来,此类胶粘剂在国内发展迅速,但目前我国有机硅胶粘剂的原料部分依靠进口。 合成胶粘剂:主要用于木材加工、建筑、装饰、汽车、制鞋、包装、纺织、电子、印刷装订等领域。目前,我国每年进口合成胶粘剂近20万吨,品种包括热熔胶粘剂、有机硅密封胶粘剂、聚丙烯酸胶粘剂、聚氨酯胶粘剂、汽车用聚氯乙烯可塑胶粘剂等。同时,每年出口合成胶粘剂约2万吨,主要是聚醋酸乙烯、聚乙烯酸缩甲醛及压敏胶粘剂。 木材加工用胶粘剂:用于中密度纤维板、石膏板、胶合板和刨花板等。 建筑用胶粘剂:主要用于建筑工程装饰、密封或结构之间的粘接。随着建筑行业发展,高层建筑、室内装饰的发展需要,建筑用胶粘剂用量急剧增加。2000年我国建筑用胶粘剂消费量约60万吨以上。但专家认为,我国此类胶粘剂的产品结构需调整。在国内,建筑装饰用胶粘剂如聚醋酸乙烯、聚丙烯酸、VAE乳液等基本上可满足需要,但建筑用密封胶粘剂、结构胶粘剂还需部分从国外进口。 密封胶粘剂:主要用于门、窗及装配式房屋预制件的连接处。过去用桐油与石灰拌制后作为密封剂,现在规定两层以上楼房必须用合成胶粘剂。高档密封胶粘剂为有机硅及聚氨酯胶粘剂,中档的为氯丁橡胶类胶粘剂、聚丙烯酸等。在我国,建筑用胶粘剂市场上,有机硅胶粘剂、聚氨酯密封胶粘剂应是今后发展的方向,目前其占据建筑密封胶粘剂的销售量为30%左右。 建筑结构用胶粘剂:主要用于结构单元之间的联接。如钢筋混凝土结构外部修补,金属补强固定以及建筑现场施工,一般考虑采用环氧树脂系列胶粘剂。 汽车用胶粘剂:分为4种,即车体用、车内装饰用、挡风玻璃用以及车体底盘用胶粘剂。目前我国汽车用胶粘剂年消耗量约为4万吨,其中使用量最大的是聚氯乙烯可塑胶粘剂、氯丁橡胶胶粘剂及沥青系列胶粘剂。 制鞋用胶粘剂:年消费量约为12.5万吨,其中氯丁橡胶类胶粘剂需要11 万吨,聚氨酯胶粘剂约1.5万吨。由于氯丁橡胶类胶粘剂需用苯类作溶剂,而苯

木质素的研究进展

Botanical Research 植物学研究, 2016, 5(1), 17-25 Published Online January 2016 in Hans. https://www.doczj.com/doc/7b1851276.html,/journal/br https://www.doczj.com/doc/7b1851276.html,/10.12677/br.2016.51004 Progress in Research on Lignin Yongbin Meng1*, Lei Xu1, Zidong Zhang1, Ying Liu2, Ying Zhang2, Qinghuan Meng2, Siming Nie2, Qi Lu1,2 1National Engineering Laboratory for Ecological Use of Biological Resources, Harbin Heilongjiang 2Key Laboratory of Forest Plant Ecology, Ministry of Education, Northeast Forestry University, Harbin Heilongjiang Email: 347576614@https://www.doczj.com/doc/7b1851276.html,, luqi42700473@https://www.doczj.com/doc/7b1851276.html, Received: Dec. 10th, 2015; accepted: Dec. 24th, 2015; published: Dec. 30th, 2015 Copyright ? 2016 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). https://www.doczj.com/doc/7b1851276.html,/licenses/by/4.0/ Abstract Lignin is a renewable aromatic polymer in nature, and it can be used in the process of high added value. In addition, the oil and natural gas are facing the serious situation of increasingly exhausted. Lignin as a part of alternative fossil raw materials shows a good application prospect. In order to realize the use of lignin, firstly, we must understand the composition and structure of lignin. Stat-ing from the chemical composition of lignin, this paper analyzed and compared some methods and techniques for separation as well as extraction, and application of lignin extraction, focused on the latest progress in the structure of lignin, and forecasted the development direction of lignin ap-plication. Keywords Lignin, Structure, Separation, Application 木质素的研究进展 孟永斌1*,徐蕾1,张子东1,刘英2,张莹2,孟庆焕2,聂思铭2,路祺1,2 1生物资源生态利用国家地方联合工程实验室,黑龙江哈尔滨 2东北林业大学森林植物生态学教育部重点实验室,黑龙江哈尔滨 Email: 347576614@https://www.doczj.com/doc/7b1851276.html,, luqi42700473@https://www.doczj.com/doc/7b1851276.html, 收稿日期:2015年12月10日;录用日期:2015年12月24日;发布日期:2015年12月30日 *第一作者。

胶粘剂种类及应用有哪些

胶粘剂种类及应用有哪些? 胶粘剂在我们日常已经是很常见的了,也是我们生活必不可少的一部分。主要体现在将两种不同的物体,或者相同的物体粘接在一起的一门技术,影响粘接的因素有,重量,密度,温度等等。胶粘剂特别适合不同的材质,不同的厚度的物体相连接。现在胶粘剂的技术已经相对成熟,并在高新科学技术领域上,有着不可忽视的影响,主要的胶粘剂种类及应用有哪些? 据不完全统计,迄今为止已有6000多种胶粘剂产品问世,由于其品种繁多,组分各异, 热熔胶粘剂:根据原料不同,可分为EVA热熔胶、聚酰胺热熔胶、聚酯热熔胶、聚烯烃热熔胶等。聚烯烃系列胶粘剂主要原料是乙烯系列、SBS、SIS共聚体。 环氧树脂胶粘剂:可对金属与大多数非金属材料之间进行粘接,广泛用于建筑、汽车、电子、电器及日常家庭用品方面 密封胶粘剂:主要用于门、窗及装配式房屋预制件的连接处。过去用桐油与石灰拌制后作为密封剂,现在规定两层以上楼房必须用合成胶粘剂。高档密封胶粘剂为有机硅及聚氨酯胶粘剂,中档的为氯丁橡胶类胶粘剂、聚丙烯酸等。 电子用胶粘剂:消耗量较少,目前每年不到1万吨,大部分用于集成电路及电子产品,现主要用环氧树脂、不饱和聚酯树脂、有机硅胶粘剂。

一、在汽车工业上的应用 在汽车工业应用橡胶与金属胶粘剂是为了工艺简便、性能可靠,经济高效。它可用于金属,塑料、织物、玻璃、橡胶等材料自身或相互之间的粘涂,表面的结构连接,固定和密封等。目前,在汽车工业上的结构用胶部位有:车体与车项加固板,双层壳体顶板,车盖内外板、盘式制动器摩擦衬块,玻璃钢车身壁板,散热器水箱。车篷边缘突起,塑料地板和各部分镙纹锁因等。 二、在建筑工业上的应用 在建筑工业上胶粘剂主要用于结构和装饰,制造各种建筑构件,例如软木胶合板、层压木板,层压纸张板等。目前,在建筑工程上,粘接装镙的用胶有:整体衬板,墙面与木框架的粘接。带衬板的地板及天花板与木行条的粘接。各种表面受力在层板、胶合木顶木行架的装配等。 三、在电子、电气工业上的应用 胶粘剂在电子、电气工业上的应用有多种多样,从微电路定位到大电机线圈的粘接。对电气用胶粘剂除要求机械紧固外,还有导电、绝缘、减振、密封和保护基材等特殊性能的要求。 几乎在所有电气设备上,都能找到胶粘剂的应用,例如:雷达天线复合材料的粘接,还有导弹前锥体环的粘接。其典型的应用:舰船防空系统中跟踪照射雷达用的天线反射器,用于外部介雷窗与基体粘接的雷达系统。用导热膜粘接导弹计算机各种电子元件,空中交通指挥雷达中层压件粘接于金属构件上。

木材胶粘剂的研究现状及发展趋势

木材胶粘剂的现状及发展趋势 ——淀粉在木材胶粘剂中的应用前景 李兆丰顾正彪王嫣洪雁 (江南大学食品学院,江苏无锡 214036) 摘要:淀粉作为原料生产木材胶粘剂将成为一种必然的发展趋势。本文主要介绍了木材胶粘剂的现状和发展趋势,并对淀粉在木材胶粘剂中的应用情况进行了综述。 关键词:淀粉;木材胶粘剂;应用 1 前言 胶粘剂是现代精细化工品,二十一世纪以来,胶粘剂和粘接技术已显示出无比的生机和活力,其重要性与日俱增,其实用性令人瞩目,其广泛性无可限量,应该大力推广应用,创造可观的经济效益和社会效益[1-5]。在欧美国家,胶粘剂的增长速度高于国民生产总值的增长速度,平均增长率为3%左右[6]。世界胶粘剂年销售量目前已超过1000万吨,全球合成胶粘剂销售额超过260亿美元[6-7]。我国胶粘剂产业保持持续快速增长,近5年来平均发展速度达到11.6%,生产技术水平大有进步,新技术与新产品不断涌现,预计2005年胶粘剂和密封剂产量可达365万t[7-8],并呈现销售额增长高于产量增长的格局。专家预测,未来阶段胶粘剂产业将会进入一个重组的时期,朝经营规模化、技术先进化、生产现代化、产品环保化的方向发展。目前我国胶粘剂消费规模最大的行业是木材加工业,占整体约60%;其次是建筑业,约占22%;再次是包装业、制鞋业,分别占6.2%、4%[5,7]。业内人士分析,未来5~10年,我国胶粘剂消费仍将以较快的速度增长,胶粘剂行业将有一个较大的发展,行业前景看好。 淀粉是自然界中含量非常丰富的有机化合物,具有来源广泛、价格低廉、可生物降解、可再生等优点。随着石油和煤炭资源的日益匮乏,如何从深度和广度开发应用淀粉,已成为国内外学者普遍关注的研究课题。淀粉糊化或氧化改性作为胶粘剂使用已有很久的历史,但是,由于粘接强度小和耐水性差等缺点,使其应用范围受到了很大限制。特别是在木材胶粘剂行业,很少使用淀粉作为原料来开发木材胶粘剂。由于木材胶粘剂的消费量非常大,如果能用淀粉取代或部分取代其他合成高分子应用于木材胶粘剂中,将对淀粉工业和胶粘剂工业具有很大的促进作用,同时具有很好的经济价值和社会价值。目前,国内外研究者在这方面做了很多卓有成效的工作,开发了一系列的以淀粉为原料的木材胶粘剂。 本文主要介绍木材胶粘剂的现状和发展趋势,并对淀粉在木材胶粘剂中的应用情况进行综述。 2 木材胶粘剂的研究进展 2.1 木材胶粘剂的现状 木材与钢材、水泥、塑料并称为人类社会的四大材料。由于木材具有环境友好性能,在四大材料中是唯一可持续利用的再生资源,其重要性日益显著,越来越受到人类社会的青睐。我国是一个缺林少材相当严重的国家,森林资源极其匮乏,再加上长期的滥砍乱伐,进入90年代后,天然优质大径级木材越来越少[9-11]。为满足对木材制品不断增长的需求,人工速生材及小径级材种必将成为木材加工工业的主要原料,因此,发展木材高效综合利用,充分利用采伐剩余物、加工剩余物和低劣木材发展人造板和木材胶接制品,是解决木材供需矛盾的有效措施。而胶粘剂则在这些措施中起着举足轻重的作用[12]。

常见的胶黏剂及其粘结机理

一、胶黏剂的定义: 通过界面的黏附和内聚等作用, 能使两种或两种以上的制件或材料连接在一起的天然的 或合成的、有机的或无机的一类物质,统称为胶黏剂,又叫黏合剂,习惯上简称为胶。简而言之,胶黏剂就是通过黏合作用,能使被黏物结合在一起的物质。 二、胶黏剂的分类: 胶黏剂的分类方法很多,按应用方法可分为热固型、热熔型、室温固化型、压敏型等;按应用对象分为结构型、非构型或特种胶;按形态可分为水溶型、水乳型、 溶剂型以及各种固态型等;从胶黏剂的应用领域来分,则胶黏剂主要分为土木建筑、纸张与植物、汽车、飞机和船舶、电子和电气以及医疗卫生用胶黏剂等种类。所以用途不同的胶黏剂的作用机理也是大不一样的,下面就各种材料:木材、玻璃、金属、纸张和塑料的粘结机理做以简单的介绍。 三、六大胶粘理论 聚合物之间,聚合物与非金属或金属之间,金属与金属和金属与非金属之间的胶接等都存在聚合物基料与不同材料之间界面胶接问题。粘接是不同材料界面间接触后相互作用的结果。因此,界面层的作用是胶粘科学中研究的基本问题。诸如被粘物与粘料的界面张力、表面自由能、官能基团性质、界面间反应等都影响胶接。胶接是综合性强,影响因素复杂的一类技术,而现有的胶接理论都是从某一方面出发来阐述其原理,所以至今全面唯一的理论是没有的。

1、吸附理论: 人们把固体对胶黏剂的吸附看成是胶接主要原因的理论,称为胶接的吸附理论。理论认为:粘接力的主要来源是粘接体系的分子作用力,即范德化引力和氢键力。胶粘与被粘物表面的粘接力与吸附力具有某种相同的性质。胶黏剂分子与被粘物表面分子的作用过程有两个过程: 第一阶段是液体胶黏剂分子借助于布朗运动向被粘物表面扩散,使两界面的极性基团或链节相互靠近,在此过程中,升温、施加接触压力和降低胶黏剂粘度等都有利 于布朗运动的加强。第二阶段是吸附力的产生。当胶黏剂与被粘物分子间的距离达到10-5Å时,界面分子之间便产生相互吸引力,使分子间的距离进一步缩短到处于最大稳定状态。胶黏剂的极性太高,有时候会严重妨碍湿润过程的进行而降低粘接力。分子间作用力是提供粘接力的因素,但不是唯一因素。在某些特殊情况下,其他因素也能起主导作用。 2、化学键形成理论: 化学键理论认为胶黏剂与被粘物分子之间除相互作用力外,有时还有化学键产生,例如硫化橡胶与镀铜金属的胶接界面、偶联剂对胶接的作用、异氰酸酯对金属与橡胶的胶接界面等的研究,均证明有化学键的生成。化学键的强度比范德化作用力高得多;化学键形成不仅可以提高粘附强度,还可以克服脱附使胶接接头破坏的弊病。但化学键的形成并不普通,要形成化学键必须满足一定的量子化`件,所以不可能做到使胶黏剂与被粘物之间的接触点都形成化学键。况且,单位粘附界面上化学键数要比分子间作用的数目少得多,因此粘附强度来自分子间的作用力是不可忽视的。 3、弱界层理论:

木陶瓷研究进展

木陶瓷的研究进展 摘要 木陶瓷是一种典型的功能材料,它的开发备受人们的关注。本文通过查阅大量的文献、资料,综述了几种典型基木陶瓷的材料的不同制法与性能,对不同的制备方法做了论述。对不同制法的木陶瓷提出了它们未能克服的缺点,为今后人们的研究提供了思路和方向。 关键词:木陶瓷、功能材料、性能 Research and development of wood ceramics Abstract Wood ceramics is a kind of typical functional material, and its development has attracted people's attention. This article through the literature and data, different preparation methods and properties of several typical wood ceramic materials were summarized. The different preparation methods are discussed and proposed which can overcome the shortcomings, providing ideas and direction for the future research of people. Keywords: wood ceramics, functional materials, performance 1. 引言 木材是人类生活中必不可少的材料之一。随着人类社会物质文明的发展,木材资源也日趋短缺,但是,人类对木材的需求量有增无减。为更好充分利用木材潜在的利用价值,减少木材的浪费、研制具有新性能、多功能的高级材料,使木材得到充分合理的应用便成为当前木材科学研究的主流。木材烧制成木炭,已有几千年古老的历史。木炭这种产品以其独特的性质,广泛应用于国民经济和人民生活的各个方面。为了开发炭材更多的功效,世界上一些国家和地区正研制开发一种新产品——木陶瓷,颇受人们的关注。 木陶瓷作为一种环境材料,它一方面充分利用了木质废物等生物材料,实现了废弃物的最大化利用节约了资源,另一方面,它又具有良好的机械性能,具有吸附、耐腐蚀、阻尼、耐高温等功能,是一种典型的结构功能材料。木陶瓷可以利用木材加工后的废弃木材来进行制备,它的开发在一定程度上减少了木材的浪费,有利于木材的最大化利用,节约了资源,它使碳得以大量固定,从而有利于温室效应的抑制,且加工制造过程中环境友好。 一、木陶瓷的由来 在木材领域之中有两种材料称为木陶瓷[1],一种是木材/无机复合材料,另

胶水种类大全

胶水种类大全 在生活中总是能够经常用到各种各样的胶水,在工业上也是一样,它具有很重要的价值。常用胶水种类有瞬间胶、环氧树脂粘结类、厌氧胶水、UV胶水(紫外线光固化类)、热熔胶、压敏胶、乳胶类等。 胶水标准:本标准由中华人民共和国化学工业部提出;代号GB/T13553一92。 胶水是连接两种材料的中间体,多以水剂出现,属精细化工类,种类繁多,主要以粘料、物理形态、硬化方法和被粘物材质的分类方法。 按胶粘剂被粘物分类: 多类材料代号为A;木材代号为B;纸代号为C;天然纤维代号为D;合成纤维代号为E;聚烯烃纤维(不含E类)代号为F;金属及合金代号为G;难粘金属(金、银、铜等)代号为H;金属纤维代号为I无机纤维代号为J;透明无机材料(玻璃、宝石等)代号为K; 不透明无机材料代号为L;天然橡胶代号为M;合成橡胶代号为N;难粘橡胶(硅橡胶、氟橡胶、丁基橡胶)代号为O,硬质塑料代号为P,塑料薄膜代号为Q;皮革、合成革代号为R,泡沫塑料代号为S; 难粘塑料及薄膜(氟塑料、聚乙烯、聚丙烯等)代号为T;生物体组织骨骼及齿质材料代号为U;其他代号为V。 按胶粘剂主要粘料属性分类: 1动物胶,2植物胶;3无机物及矿物,4合成弹性体;5合成热塑性材料,6合成热固性材料,7热固性、热塑性材料与弹性体复合. 按胶粘剂物理形态分类: 1无溶剂液体代号为1;2有机溶剂液体代号为2;3水基液体代号为3,4膏状、糊状代号为4,5粉状、粒状、块状代号为5;6片状、膜状、网状、带状代号为6;7丝状、条状、棒状代号为7。 按胶粘剂硬化方法分类: 常用胶水种类低温硬化代号为a;常温硬化代号为b;加温硬化代号为c;适合多种温度区域硬化代号为d;与水反应固化代号为e;厌氧固化代号为f;辐射(光、电子束、放射线)固化代号为g;热熔冷硬化代号为h;压敏粘接代号为i;混凝或凝聚代号为j,其他代号为k。

木质素活化改性制备酚醛树脂胶黏剂研究进展_张伟

收稿:2012-05-07;修回:2012-06- 21;基金项目:国家科技支撑项目(2012BAD24B04 );作者简介:张伟,男,博士研究生,主要从事生物质胶黏剂及泡沫材料研究; *通讯联系人,E-mail:chufuxiang @caf.ac.cn.木质素活化改性制备酚醛树脂胶黏剂研究进展 张 伟1,马玉峰1,王春鹏1,储富祥2* (1.中国林业科学研究院林产化学工业研究所; 江苏省生物质能源与材料重点实验室;国家林业局林产化学工程重点开放性实验室;生物质化学利用国家工程实验室;南京 210042; 2.中国林业科学研究院,北京 100091 ) 摘要: 木质素由于化学结构与苯酚相似,通过活化改性可部分替代苯酚制备木质素改性酚醛树脂胶黏剂。既可降低成本、达到生物质资源高效利用的目的,并且制备的木质素改性酚醛树脂胶黏剂有毒残余较低,具有环保意义, 是合成制备生物质高分子材料的重要途径。本文综述了国内外研究人员在木质素活化改性制备酚醛树脂胶黏剂研究领域的最新进展, 重点介绍了化学改性、物理改性、生物改性等木质素活化改性方法,比较了不同改性产物制备酚醛树脂胶黏剂的性能,并对影响木质素活化改性制备酚醛树脂胶黏剂实现工业化应用的主要因素进行了分析。 关键词:木质素; 改性;酚醛树脂;胶黏剂引言 2010年世界酚醛树脂产量约480万吨,其中酚醛树脂胶黏剂约占33%[1] 。中国是世界人造板生产第一大国,2011年中国人造板产量达到2.35亿立方米[2] ,消耗木材胶黏剂约1000万吨, 以酚醛、脲醛、三聚氰胺甲醛树脂为主。酚醛树脂因其独特的网状交联分子结构, 具有胶合强度高、耐水性好、耐候性好的优点。但随着石油资源的日益短缺和石油基化工原料价格上涨,人造板用酚醛树脂胶黏剂的大规模生产和应用越来越受到限制。从上世纪80年代起,人们开始研究以木质素、单宁等天然多酚原料替代苯酚制备木质素基酚醛树脂胶黏剂。 自然界中木质素是仅次于纤维素的第二大可再生资源,同时也是天然产量最大的芳香族化合物,据 估测全球每年可产生约6×1014 t[3]。工业木质素主要来源于制浆造纸工业废弃物,绝大多数被作为燃料烧掉, 仅有1%~2%的木质素被分离出来生产高附加值产品[4] ,高值化利用率较低。木质素是以苯基丙烷为结构单元,通过碳-碳键和醚键高度交联的三维网状结构天然芳香族化合物。由于分子上具有醇羟基和酚羟基等活性官能团,与酚醛树脂结构相似,木质素可部分替代苯酚制备木质素改性酚醛树脂胶黏剂,既可降低成本、达到生物质资源高效利用的目的,并且制备的木质素改性酚醛树脂胶黏剂游离酚等有毒残余较低,具有环保意义。与苯酚相比,木质素分子结构复杂,空间位阻大,反应可及度较低且活性位点多已被取代,反应活性不高。针对木质素的分子结构特点和可活化位点反应特性,对木质素分子结构进行活化改性, 提高木质素分子上羟甲基、酚羟基、醇羟基含量,从而提高木质素与酚醛树脂聚合度,是提高木质素改性酚醛树脂胶黏剂胶合强度的重要手段。由于酚羟基的电子诱导效应,酚型木质素分子结构的可活化位点更多,活性更高。如图1所示,酚羟基的邻位C5可受到亲电试剂的进攻发生亲电加成,生成活性更高的羟甲基。侧链上α位碳、β位碳, 以及甲氧基的C—O键和侧链β-O-4结构中的C—O键均可受到亲核试剂进攻发生亲核取代,生成更多的醇羟基或酚羟基,从而提高木质素分子活性。 根据改性方式不同,木质素活化改性大体可分为三类:化学改性、物理改性和生物改性。 · 31· 第10期 高 分 子 通 报DOI:10.14028/https://www.doczj.com/doc/7b1851276.html,ki.1003-3726.2012.10.010

聚氨酯黏合剂原理及其应用

过去的一节课,我们讲粘合剂,着重讲了粘合工艺和原理、代表性粘合剂,侯兴旺刘红良等同学也给出了对导电粘合剂的浅显理解。但是我没有讲应用的问题,请同学们逆向思考:粘合剂的使用是为了粘合两种材料,假设在使用一段时间后粘合剂松开了,或者你想重新加工粘合两种材料,这样就需要除去或者洗脱掉原有的粘合剂,请至少列举一种粘合剂的应用以及其对应的后处理方法、并指出原理是什么。

一、聚氨酯黏合剂的应用 1、汽车用聚氨酯胶粘剂新型汽车结构中引入大量的轻质金属、复合材料和塑料,造成汽车用胶粘剂和密封胶持续增长。在汽车上应用最为广泛的聚氨酯胶粘剂主要有装配挡风玻璃用单组分程固化聚氨酯密封胶、粘接玻璃约维增强塑料和片状模塑复合村料的结构胶粘剂、内装件用双组分聚氨酯胶粘剂及水性聚氯酯胶等。此外,茎车内饰件也是胶粘剂用量增长的一个领域。汽车上应用广泛的水性聚氨酯胶粘剂是指聚氨酯溶于水或分散于水中而形成的胶粘剂。大多数水性聚氨酯是线性热塑性聚氨酯,由于其涂膜没有交联,分子质量较低,因而耐水性、耐溶剂性、胶膜强度等性能还较差,必须对其进行改性,以提高其性能。聚酯和丙烯酸的杂和分散体与脲二酮和异氰脱脲酸酯配合制备的汽车修补清漆,不需要高速搅拌设备,容易混合在一起且具有良好的粘附性能。 2、木材用聚氨酯胶粘剂随着世界性森林资源急剧减少和我国天然林资源保护工程的实施,小木材拼大板就要求胶粘剂粘接强度和耐久耐候等性能优于木材本身。胶粘剂用量的多少,已成为衡量木材工业技术发展水平的标志。过去人们用的木村胶粘剂多为以甲醛为主要原料的脖醛树脂,酚醛树脂和三聚氰氨甲醛树脂,但由于游离的甲醛存在,产品使用期间会逐淋向周围散发甲醛气体,造成环境污染。木村加工行业已开始将目光投向新型的环保胶粘剂聚氯酯胶,以期减少对环境的行染。木工行业使用的单组分湿气固化聚氨酯胶粘剂是液态的,在室温下使用。通常其粘接强度高、柔韧性和耐水性好,并能和许多非木基材(如纺织纤维、金属、塑料、橡胶筑)粘接。单组分聚氨酯胶粘剂在测试中所表现出的干、返强度均要好于酚醛胶粘剂。粘接前,在粘接基材表面涂布羟甲基间苯二酚(HMR)偶合剂可以提高粘接强度。HMR可以加强所有热固型木村胶粘剂的粘接强度,当木村表面预涂HMR偶合剂时,单组分聚氨酯胶粘剂的强度和耐久性可以满足大部分严格的测试要求。 3、鞋用聚氨酯胶粘剂我国是一个制鞋大国,鞋用胶粘剂的发展经历三代后,随着全球性环保意识的提高,以及石油危机的加剧,促使第四代环保无溶剂型和水基型载用粘胶剂的出现。近年来,水性聚氨酯的制备工艺己日趋成熟。对于一些低极性鞋材如SBS等材质的粘接, 聚氨酯胶粘剂的剥高强度达不到要求。通过添加增粘树脂等进行改性,可开发出具有结晶度高、结晶速度快、内聚强度大和剥离强度较理想的聚氨酯鞋用胶粘剂。 4包装用聚氨酯胶粘剂软包装又称软罐头,以其轻质方便、保鲜期长、卫生、易贮存运输、易拆开、垃圾量少及货架效应良好等独特的综合性能,现己超过硬包装如塑料、玻璃瓶和罐等。聚氨酯胶粘剂由于其优异的性能,可将不同性质的薄膜材料粘接在一起得到耐寒、耐泊、耐药品、透明、耐磨等各种性能的软包装用复合薄膜。目前在国内外市场中, 聚氨酯胶粘剂已经成为软包装用复合薄膜加工的主要胶粘剂。在国内胶粘剂市场中,包装用复合薄膜制造业中, 聚氨酯胶粘剂用量仅次于制鞋业而居第二位。用于包装的聚氨酯胶粘剂品种繁多,如水基聚氨酯胶粘剂、热熔型聚氨酯胶粘剂、溶剂型聚氨酯胶粘剂以及无溶剂型聚氨酯胶粘剂等。其中常用的聚氨酯热熔胶又可分为热塑性聚氨酯弹性体热熔胶与反应型热熔胶两类。热塑性热熔胶的主要缺点是粘度较高,故对涂布表观质量的影响较大。反应型聚氨酯热熔胶粘剂是在传统热熔胶基础上发展起来的一类新型胶粘剂,它不仅有传统热熔胶初粘性好和后固化性能优的特点,又具有聚氮酯的组成结构多变和性能调节范围大的优点,对多种基材具有优良的粘接性能。另外,在包装用水

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