01chap4合成胶粘剂

Cｈaｐ4 表面活性剂功能与应用—乳化与破乳作用乳化简介乳状液是指一种或多种液珠形式分散在与它不相混溶的液体中构成的分散体系。

由于体系呈现乳白色而被称为乳状液。

形成乳状液的过程称乳化。

液滴大小对分散体系外观的影响乳状液体系中，以液珠形式存在的一相为内相，又称不连续相或分散相，另一相连成一片称为外相或连续相、分散介质。

大多数乳状液,一相是水溶液（水相）,一相是与水不相溶有机物（油相)。

㈠乳状液的类型和形式1、乳状液的类型和鉴别乳状液的类型通常有以下几种:①水包油型（o/w）:内相为油，外相为水。

如：人乳、牛奶②油包水型（ｗ/o）:内相为水，外相为油。

如:油状化妆品③套圈型:由水相和油相一层一层交替分散形成的乳状液主要有油包水再包油（o／w/ｏ）和水包油再包水（w／ｏ/ｗ）两种形式.这种类型乳液极少见，一般存在原油中。

套圈型乳状液的存在给原油的破乳带来很大困难。

乳状液类型的鉴别：稀释法、染料法、电导法和滤纸润湿法四种。

①稀释法:利用乳状液能够与其外相液相混溶的特点，以水或油状液体稀释乳状液来判断。

②染料法:将少量水溶性染料加入乳状液中,若整体被染上颜色,表明乳状液是o／w型，若只有分散的液滴带色,表明乳状液是w／o型。

油溶性染料情况恰好相反。

③电导法：o/w型乳状液的导电性好;ｗ／o型乳状液的导电性差。

测定分散体系的导电情况即可判断乳状液类型。

④滤纸润湿法:将一滴乳状液滴于滤纸上，若液体迅速铺展,在中心留下油滴，则表明乳状液为o/w型,若不能铺展，则此乳状液为ｗ／o型。

2、影响乳状液类型的因素⑴相体积计算出液珠最紧密堆积时液珠相（分散相）的体积占总体积的74.０２%，连续相的体积占总体积的25。

98％，当液珠相的体积分散大于74。

０2%，乳状液就会被破乳或发生转型。

２％只能形成ｗ／o型乳状液。

油相如果少于２5.98%只能形成ｏ/w型实际情况，可能大大超过74。

０2％例如：石蜡油与水仅被一层薄薄的水膜隔开,油相体积分数可高达9９％仍保持ｏ/ｗ型.⑵乳化剂的分子结构和性质a、亲水基、亲油基横截面大小的影响乳化剂中亲水基和疏水基横截面积不相等,其分子犹如一头大一头小的稧子，小的一头可以插入液滴例如:一价的金属盐极性大的横截面积大于非极性碳氢链横截面积,在该类乳化剂作用下容易生成o/w型。

2.软木用聚氨酯胶：将以NＣO为端基的聚氨酯胶粘剂应用于软木碎屑的粘接,由林产化工厂于软木碎屑中加入胶粘剂,混合均匀，加热压制成型,制成软木板材、片材等制品,用作保温、隔音等材料，其特点是耐水、防腐蚀。该胶粘剂是聚氨酯湿固化胶粘剂和密封剂的基础粘料，若对配方稍加调整，亦即加入一定比例的三官团的聚氧化丙烯三醇(如N－3３0），制成的ＮCO端基的预聚体胶粘剂即可作为下列材料的粘料(基料):ﻫ(1)聚氨酯浇注型橡胶的基料;
3．湿固化聚氨酯胶粘剂中异氰酸酯基（ＮCＯ)的含量对胶的性能有较大的影响。一般,NCＯ含量低,预聚体分子量较高，则胶的粘度大,胶的贮存期、适用期和固化时间较短。粘度过大时需加溶剂或增塑剂进行稀释,以使之达到合适的施胶粘度。NＣO含量高，则胶的粘度小，可制得无溶剂单组分胶粘剂,贮存期和固化时间相对较长。湿固化聚氨酯胶粘剂中ＮCO含量通常在2％—１０％之间。ﻫ４.胶层的涂胶量要影响固化时间。涂胶层薄,则固化时间短。在粘接非常干燥的材料或涂胶量多的场合,作为固化剂的水分量相对来说显得不充分,或不易渗透到胶层内部,需很长时间才能完全固化，有的甚至固化不完全。提高固化温度，有利于水分参加反应,缩短固化时间。当被粘材料的含水量过高、空气湿度较大、胶所含的NCO含量较高、固化温度又较高时,胶粘剂固化较快。这种情况下易产生较多的二氧化碳，而使胶层产生泡沫,降低粘合强度。
单组分聚氨酯胶粘剂配方和合成机理
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单组分聚氨酯胶粘剂配方和合成机理
单组分聚氨酯胶粘剂配方和合成机理
湿固化型聚氨酯胶
1．湿固化机理：湿固化型聚氨酯胶粘剂中含有活泼的NCO基团,当暴露于空气中时能与空气中的微量水分子发生反应；粘接时,它能与基材表面吸附的水以及表面存在羟基大呢感活性氢基团发生化学反应，生成脲键结构。因此湿固化型聚氨酯胶粘剂固化后的胶层组成是聚氨酯胶粘剂—聚脲结构。

胶粘剂的组成介绍胶粘剂是能把两种相同或不同的材料通过粘接作用连接起来，并能满足一定力学性能、物理性能和化学性能要求的一类物质，也称为粘合剂或粘结剂。

采用胶粘剂把材料连接在一起的工艺技术称为粘接技术。

胶粘剂通常由几种材料配制而成。

这些材料按其作用不同，一般分为基料和辅助材料两大类。

基料是在胶粘剂中起粘接作用并赋予胶层一定力学强度的物质，如各种树脂、橡胶、淀粉、蛋白质、磷酸盐、硅酸盐等。

辅助材料是胶粘剂中用以改善主体材料性能或为便于施工而加入的物质，如固化剂、增塑剂和增韧剂、稀释剂和溶剂、填料、偶联剂等。

1、基料在胶粘剂配方中，基料是使两被粘物体结合在一起时起主要作用的成分，它是构成胶粘剂的主体材料。

胶粘剂的性能主要与基料有关。

一般来讲，基料应是具有流动性的液态化合物或能在溶剂、热、压力的作用下具有流动性的化合物。

实际使用中，用做基料的物质有天然高分子物质、无机化合物、合成高分子化合物。

天然高分子物中，如淀粉、蛋白质、天然树脂等均可作为基料，人类应用它们已有数千年历史。

它们一般都是水溶性的，使用方便、价格便宜，且大多是低毒或无毒的；但由于它们受多种自然条件的影响，如地区、季节、气候不同，其性能不一致，因而质量不稳定，且品种单纯，粘接力较低，近几十年来大部分被合成高分子代替。

用做基料的无机化合物有硅酸盐、磷酸盐、硫酸盐、硼酸盐、氧化物等。

虽然它们性脆，然而具有耐高温、不燃烧的特点，某些以无机化合物为基料的胶粘剂耐高温已达到3000℃，这是任何有机基料的胶粘剂所无法比拟的。

热塑性高分子、热固性高分子、合成橡胶等高分子今天已广泛应用在胶粘剂中，是当代胶粘剂中最重要的基料。

合成高分子的迅速发展为胶粘剂的研制和生产提供了丰富的物质基础，促进了粘接强度高、综合性能优良、耐久性好的胶粘剂的快速研制，新胶粘剂品种不断出现。

这使胶粘剂的应用渗透到了国民经济的各个部门。

2、固化剂胶粘剂必须在流动状态涂布并浸润被粘物表面，然后通过适当的方法使其成为固体，才能承受各种负荷，这个过程称为固化。

CH2CHCH3 、CH2CH2OH、CH2CHCH2CH2CH2CH3、
CH3
CH3
CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH3、CH2
O
聚丙烯酸酯化学
xCH2 CH + COOR1
yCH2
CH3 C + zCH2 COOR2
CH COOH
CH3
CH2 CH
CH2 C
CH2 CH
COOR1 x
4、按用途分类
胶粘剂
结构用－能长期承 受较大负荷，有良好的 耐热、油、水等性能：酚醛-缩醛、 酚醛-丁腈、环氧-丁腈、环氧-尼 龙、环氧-酚醛
非结构用－有一定的胶接强度，随温度上升 粘结力下降：聚醋酸乙烯、聚丙 烯酸酯、橡胶类、热溶胶、虫胶 沥青
特殊用－供某些特殊性能和应用场合用：导 电胶、导热胶、光敏胶、应变胶、 医用胶、耐低温胶、耐高温胶、水 下粘结胶
4.3.4 其他无机胶粘剂
4.4 天然胶粘剂
• 动物胶粘剂 骨胶、酪朊胶、血朊胶、鱼胶、虫胶等。 • 植物胶粘剂 淀粉胶、植物蛋白胶、树脂胶。 • 矿物胶粘剂 硫磺胶粘剂、沥青胶粘剂、蜡质胶粘剂。
4.5 合成聚合物胶粘剂
• 热塑型胶粘剂 • 热固型胶粘剂 • 橡胶类胶粘剂 • 复合胶粘剂
4.5.1 热塑型胶粘剂
固化剂： 是使液态基料通过化学反应，发生聚合、缩 聚或交联反应，转变成高分子量固体，使胶接接头具有 力学强度和稳定性的物质。不同的基料应选用固化快、 质量好、用量少的固化剂。 偶联剂： 分子中含有特殊的极性和非极性基团，能同时
与极性物质和非极性物质产生一定的结合力，改善被 粘物表面性能，增进粘结强度。常用的有硅烷和钛酸 酯两种类型。
细绳状－环氧胶棒、热溶胶