涂料与粘合剂习题答案
- 格式:doc
- 大小:85.50 KB
- 文档页数:4
涂料与胶黏剂期中试题1、(5分)涂料于胶黏剂有何异同?涂料作用于一面,胶黏剂作用于两面。
涂料主要起装饰、保护、美观作用,胶黏剂主要起力的传递作用,固化后有一定强度。
涂料以树脂为主要成膜物质,有颜料和流平剂、固化剂和表面活性剂等,而胶黏剂以高分子为基础但不含有颜料,不需要流平剂等。
2、(10分)外墙涂料比贴瓷砖有何突出的优势?涂料的自重轻涂料的施工和维修方便涂料的色彩丰富、美观涂料较为安全,传统瓷砖掉落易砸伤人涂料的资源丰富,而瓷砖容易枯竭瓷砖中含有放射性物质,污染大3、(5分)选择涂料品种时,应该考虑哪些问题,才能达到最佳效果?根据被涂抹物的材质选择根据涂饰目的进行选择根据被涂物件所处的工作环境进行选择根据施工条件来选择选择涂料产品时要注意涂料的配套性选择涂料产品时要注意经济效益4、(5分)何谓真溶剂?请举例说明。
真溶剂指的是在溶解高分子过程中起到真正的溶解作用的溶剂。
比如硝基漆,它的真溶剂就是酯类溶剂。
5、(5分)混合溶剂的配置原则是?良好的溶解能力均匀的挥发速度无水分杂质价格便宜无毒或低毒6、(5分)漆膜实干后,一般都要保养7—14天,原因何在?因为要使漆膜完全固化。
溶剂挥发,湿度即水分含量达到要求,从而进行下一工序的展开,固化不充分在后续工艺中会由于漆膜干燥导致收缩、拉裂开。
7、(10分)船舶(海轮)的涂装工艺有何特殊要求,请具体说明。
由于船舶工作在水域、海水中,要求:选择合适的防水涂料注意除锈、防腐蚀展开适当的防护措施,防止海水、水中生物的附着伤害漆层对其船体进行适当的电化学腐蚀等措施防止涂料开裂破坏防水层耐候性要好不同部位(比如船底和船身)的工艺要求不同。
8、(10分)涂装工艺的表面处理,能达到哪些目的?请叙述酸洗除锈的工艺方法及应该注意的问题。
目的:a保证和提高涂料的防护性能b增强涂层对物体表面的附着力C 修理表面缺陷,打磨达到合适的表面粗糙度D增强底材与涂料的配套与相容2酸洗原理:酸与氧化物反应生成盐类,置换出氢气,破坏锈层及氧化皮,达到除锈的目的。
涂料与粘合剂2次作业材研1410 周亚军 2014210224 1.胶接技术同机械连接和焊接相比有那些特点?什么是涂装技术?它有哪些特点和属性?答:胶接亦称为粘接、胶粘、胶合、粘合等,是指将同质或异质物体表面用胶粘剂连接在一起的一种技术。
被粘接在一起的部位称为胶接接头。
胶接接头具有应力分布连续、重量轻、工艺温度低、可密封等特点,特别适用于不同材质、不同厚度、超薄规格和复杂构件的连接。
涂装技术:是指把固体物质表面用涂料进行涂饰的一种技术。
同贴皮、包封、电镀、镏金等相比具有工艺简单,使用范围广,可重复涂敷等特点。
2.如何根据胶接接头破坏的形式确定是否属于结构胶接?答:使被粘物在屈服点前承受应力的粘接,因此能充分发挥被粘物强度的优点。
3.粘附力与粘接力学强度有什么不同?形成粘附力需要什么条件?(粘接的吸附理论本质及局限性)答:粘附力:粘附力指某种材料附着于另一种材料表面的能力。
粘接力学强度:单位长度上所需粘附力力的大小。
形成粘附力的条件:(1)胶接前或涂装前必需是液体(能够改变形态,适于表面);(2)必需能够润湿;(3)必须能够固化(成膜);(4)必需具有特定功能。
4.从溶解度参数的基本含义考虑,它与温度有关吗?WHY?扩散的条件是什么?答:溶解度参数的关系式:δ= (ΔE/V)1/2,ΔE=ΔHv-RT,由关系式可以看出,溶解度参数和温度有关。
扩散条件:J=-Ddc/dx,由关系式可以看出,扩散由扩散系数D和dc/dx 决定。
而扩散系数与粘度和分子半径有关。
5.高分子相溶性的热力学含义和工艺上有什么差别?溶解度参数为什么能够判别两物质的相溶性,试说明这种判断方法有什么局限性?答:高分子的相溶性,从热力学角度来说,是指在任一比例混合时形成均相的能力;从工艺方面说,则是指两种聚合物之间容易相互分散得到性能稳定共混物的能力。
溶解度参数的关系式:δ= (ΔE/V)1/2,从热力学观点来看,自发过程的必要条件是 ΔGm=ΔHm-TΔSm<0,ΔSm为混合熵,体系的熵变在溶解过程中总是增大的,故TΔSm为正值,因此, ΔGm的正负决定于ΔHm的正负与大小。
1、水性涂料,溶剂型涂料,粉末涂料,光敏涂料,高固体分涂料。
2、涂料的干造成膜过程是指液态或粘稠状薄膜转变为固态漆膜的全过程,具有装饰性、保护性。
化学干燥:基体+适量比例的固化剂,成膜过程产生化学反应,又分为两种类型。
常温固化成膜:常温条件下,依靠其主要成膜物质(涂料主要化学成份)与空气中的氧气或水蒸汽,或与固化剂进行化学反应,形成网状(体型)聚合物或缩合物。
(1)溶剂挥发→空气中氧→聚合交联→网状结构(2)溶剂挥发→空气中水份→交联成膜随气温(施工环境温度的不同,固化剂的量和比例并需作适当的调整)。
加热固化成膜:大多数热固性类合成树脂,选择不同的施工工艺条件、温度、时间、蒸汽、电、远红外等。
3、化学除锈:酸与氧化物反应生成,盐类(可溶或不溶),置换出H2,破坏锈层及氧化皮,达到除锈目的。
有两种工艺方法:(1)、浸泡:酸洗→原处理包裹:涂沫→水洗、中和、原处理1、主要成膜物质是指单独能形成有一定强度、连续的干膜的物质,如各种树脂、干性油等有机高分子物质以及水玻璃等无机物质,是形成涂膜必不可少的成分。
2、真溶剂指的是在溶解高分子过程中起到真正的溶解作用的溶剂。
3、流平性是指油墨在承印物上流平均匀呈现足够光泽而无针孔的性能。
4、发蓝是将钢在空气中加热或直接浸於浓氧化性溶液中,使其表面产生极薄的氧化物膜的材料保护技术。
5、喷涂通过喷枪或碟式雾化器,借助于压力或离心力,分散成均匀而微细的雾滴,施涂于被涂物表面的涂装方法。
可分为空气喷涂、无空气喷涂、静电喷涂以及上述基本喷涂形式的各种派生的方式,如大流量低压力雾化喷涂、热喷涂、自动喷涂、多组喷涂等。
6、次要成膜物质也是构成涂膜的重要组成部分,但它不能离开主要成膜物质单独构成涂膜。
涂料中没有次要成膜物质照样可以形成涂膜,但是有了它可以使涂膜的性能得到改善,使涂料的品种增多。
这种成分就是涂料中使用的颜料。
7、难溶性药物与加入的第三种物质在溶剂中形成可溶性分子间的络合物、缔合物或复盐等,以增加药物在溶剂中的溶解度。
胶黏剂与涂料试题参考答案一、解释下列每组概念。
(本大题共5小题,每小题3分,总计15分)1. 内聚破坏:胶黏剂或被粘物中发生的目视可见的破坏现象。
(1.5分)黏附破坏:胶黏剂和被粘物界处发生的目视可见的破坏现象。
(1.5分)2. 固化:胶黏剂通过化学反应(聚合、交联等)获得并提高胶接强度等性能的过程。
(1.5分)硬化:胶黏剂通过化学反应或物理作用获得并提高胶接强度、内聚强度等性能的过程。
(1.5分) 3.贮存期:在规定条件下,胶黏剂仍能保持其操作性能和规定强度的最长存放时间。
(1.5分) 适用期:配制后的胶黏剂能维持其可用性能的时间。
(1.5分)4.环氧值:指每100g树脂中所含环氧基的当量数。
(1.5分)环氧当量:含有一克当量环氧基的环氧树脂的克数。
(1.5分)5.晾置时间:指热熔胶从涂布到冷却失去润湿能力前的时间,即可操作时间。
(1.5分) 固化时间:指热熔胶涂布后从两个粘接面压合到粘接牢固的时间。
(1.5分)二、填空题(每空1分,总计15分)1. 黏度2.润湿;扩散;胶接键3. 阴离子聚合;自由基聚合4. 阳离子或阴离子基团;强亲水基团;乳化剂5. 相容性;涂布方式;树脂特性三、简答题。
(本大题共8小题,每小题5分,总计40分)1、如何降低脲醛树脂胶接制品中的甲醛释放量。
(1)树脂的合成工艺:(1.0分)①降低F/U的摩尔比;②分次加入尿素;(2)使用甲醛捕捉剂;(1.0分)(3)合理选用固化剂;(1.0分)(4)对人造板后处理;(1.0分)(5)利用甲醛具有还原性的特点,将甲醛氧化。
(1.0分)2、改进酚醛树脂固化速度的途径。
(1)添加固化促进剂或高反应性的物质;(1.5分)(2)改变树脂的化学构造,赋予其高反应性;(1.5分)(3)与快速固化性树脂复合;(1.0分)(4)提高树脂的聚合度。
(1.0分)3、聚乙酸乙烯酯(均聚)乳液胶黏剂的硬化过程。
聚醋酸乙烯酯乳液的硬化是通过将水分蒸发到空气中以及被多孔性被胶接物吸收,(1.0分)在高于最低成膜温度MFT时,(1.0分)各乳胶粒子中的分子相互渗透,相互扩散,(2.0分)聚结为一体而成为连续透明的薄膜。
《涂料与胶黏剂》思考题一、涂料部分1、什么是油漆?什么是涂料?2、涂料的作用有哪些?涂料一般由什么所组成?3、涂料的分类方法有哪些?如何进行命名,其型号、编码的含义是什么?4、常用的溶剂型、水性型、粉末型涂料的生产工艺流程是什么?5、涂料的成膜干燥(固化)机理有哪几种?其干燥固化的方法有哪些?6、如何进行涂料配方的设计?一般分哪几步骤?涂料的性能检验包括哪几个方面的主要内容?涂装的方法有哪些?其工艺过程是什么?溶剂的作用是什么?其种类有哪些?及其影响涂料的性能的因素有哪些?常用于涂料的颜料品种有哪些?其作用是什么?及其影响涂料性能的因素有哪些?18、金属涂料的合成原理是什么?其方法有哪些?常用金属涂料的制备工艺(生产工艺)过程是什么?如何设计其配方?根据树脂结构,常用的金属涂料有氨基涂料、醇酸涂料、丙烯酸涂料、环氧树脂涂料、聚氨酯涂料等,根据固化工艺,又可分为烘漆、自干漆等。
19、如何设计建筑涂料的配方?常用的建筑涂料的生产工艺过程是什么?1、建筑涂料的分类A、按基料类别分类:有机、无机和有机—无机复合涂料三大类。
B、按涂膜厚度或质地分类:表面平整光滑的平面涂料和有特殊装饰质感的非平面类涂料。
平面涂料又分为平光(无光)涂料、半光涂料等。
C、按建筑使用的部位分类:内墙涂料、外墙涂料、地面涂料和顶棚涂料等。
2、在建筑涂料中,乳胶漆是产量最大、用途最广的产品,它已形成了系列化的产品。
乳胶漆也称为合成树脂乳液涂料,是有机涂料的一种,是以合成树脂乳液为基料,加入颜料、填料及各种助剂配制而成的一类水性涂料。
3、乳胶漆的配方设计A、原料的选择B、涂料组成以及各组分的性能C、颜填料以及助剂、溶剂的选择D、配方的优化4、乳胶漆的生产工艺20、如何设计木器涂料的配方?常用的木器涂料的生产工艺过程是什么?第二节醇酸型木器漆第三节丙烯酸自干木器漆第四节聚氨酯木器漆第五节不饱和聚酯木器漆第六节硝基漆第七节光固化木器涂料第八节水性木器漆21、特种涂料的品种有哪些?有防火涂料、防污涂料、变色涂料、防核辐射涂料、绝缘涂料、航空航天特种涂料、海洋重防腐涂料、导电涂料和防静电涂料。
胶黏剂与涂料参考答案一、概念题1.热固性胶粘剂:通过加热、催化和紫外线等作用,导致材料处于相对不熔不溶状态的性质。
2.固体含量:在规定的测试条件下,测得胶粘剂中非挥发性物质重量的百分数。
3.适用期:配制后的胶粘剂能维持其可用性能的时间。
4.耐水性:胶接件经水分或湿气作用后,仍能保持其胶接性能的能力。
5.熔融黏度:在测定温度下(一般为热熔胶使用的平均温度190℃±2℃)热熔胶熔融状态时的粘度。
二、填空题1.甲阶脲醛树脂的反应终点是用(粘度)方法控制的。
2.两液胶是指(脲醛树脂)和(白胶)两种组分的胶。
3.降低热熔胶的熔融黏度需加入(增粘剂)、(蜡类)、(增塑剂)成分。
4.氯丁橡胶胶粘剂中常用的硫化剂是(氧化镁)和(氧化锌)。
5.在乳液聚合过程中应用最多的分散介质是(水)。
6.聚氨酯胶粘剂的体系中含有相当数量的(氨基甲酸酯)基和适量的(异氰酸酯)基。
7.涂料是由(成膜物质)、(着色材料)、(溶剂)和(助剂)等成份组成的。
三、简答题1.机械胶接理论的要点及其在木材胶接中的作用?答:机械胶接理论的要点即液态胶粘剂流入并填满凹凸不平的被胶接材料表面,经过固化,胶粘剂与被胶接物通过表面互相咬合,如钩、锚那样实现牢固连接。
(4分)木材是多孔性材料,木材表面存在大量的纹孔和暴露在外的细胞腔,这是木材胶接形成胶接力(胶钉作用)的有利条件。
(1分)2.胶粘剂的润湿性对胶接强度有何影响?答:胶粘剂在完成胶接作用时,其分子必须对被胶接物体表面有一定的润湿、扩散能力,使胶液形成薄而均匀的胶层,为胶粘剂分子和被胶接物表面分子相互吸引,达到良好胶接而创造必要的条件,润湿性过大、过小都会影响到胶接的质量。
3.热塑性酚醛树脂加热是否可以固化?为什么?答:热塑性酚醛树脂加热不能固化。
因为这种树脂结构中不存在没有反应的羟甲基,所以当树脂加热时,仅熔化而不能继续进行缩聚反应。
因此不能固化。
4.热熔胶在什么情况下一定要加抗氧剂?什么情况下可以不加?答:热熔胶加抗氧剂是为了防止热熔胶的氧化和热分解,如果使用热熔胶在180℃—230℃加热10小时以上或者所用的组分热稳定性差就要加抗氧剂,如果使用组分耐热性好,而且并不在高温条件下长时间加热,可以不加抗氧剂。
《胶粘剂与涂料》试卷B卷一、名词解释(15分)吸附胶接理论:API:润湿性:甲阶酚醛树脂:热熔胶粘剂:二、判断改错题(20分,每题2分)1.常用木材胶粘剂的耐老化性能由大到小依次为:热固性酚醛树脂、脲醛树脂、聚醋酸乙烯乳液、三聚氰胺甲醛树脂。
()2.环氧树脂本身是线型结构的热塑性分子,其固化是通过加入固化剂来实现的。
()3.脲醛树脂最常用的固化剂为氢氧化钠,其浓度通常为10%,用量通常为树脂液总量的5%。
()4.EEA 是乙酸乙烯 -N- 羟甲基丙烯酰胺共聚物的缩写。
()5.在甲醛系列树脂合成过程中,甲醛的官能度为1,苯酚的官能度为1,三聚氰胺的官能度为3。
()6.正常情况下,胶液固体含量越低,温度越低,粘度越高。
()7.合成PVAc最常用的引发剂为硫酸铵。
()8.热固性树脂固化过程中分子量不变,而热塑性树脂硬化过程中,分子量增大。
()9.薄胶层变形需要的应力比厚胶层大。
()10.氯化铵法是测定脲醛树脂游离甲醛含量的标准方法。
()三、填空题(17分)1.粗糙度系数R可用来表示木材表面的粗糙情况,R值的减小,意味着有效胶接面。
(1分)2.胶接破坏的四种类型:;;;。
(2分)3.降低涂料表面张力的途径有:;;。
(1.5分)4.脲醛树脂胶接制品所释放的甲醛来源于:;;。
(1.5分)5.涂料的组成成份有:;;;。
(2分)6.一般情况下,胶液对被胶接物的表面有良好的润湿,所形成的接触角就,胶接强度就高。
(1分)7.生产水溶性酚醛树脂最常用的催化剂为;生产醇溶性酚醛树脂最常用的催化剂为。
(2分)8.目前,制胶车间的工艺流程有三种:、和。
(1.5分)9.氯丁橡胶胶粘剂中加酚醛树脂的目的旨在:。
(2分)10.甲醛溶液中,甲醛含量的测定原理为。
( 2.5分)四、简答题(20分,每题4分)1.简述影响胶接强度的因素。
2.简述胶粘剂硬化与固化的区别。
3.简述苯酚与甲醛摩尔比对酚醛树脂的形成和性能的影响。
4.简介PVAc乳液的形成机理。
1.你以前对胶粘剂和涂料有什么认识?为什么选修《涂料与胶粘剂》?答:对胶粘剂有个大概的了解,觉得胶水、油漆属于这样的类型。
因为想了解更多的关于涂料与胶粘剂的知识。
2.是否学过大学化学、有机化学、高分子化学、高分子物理、材料力学、表面物理与化学?答:学过有机化学、高分子化学、高分子物理。
3.什么是环氧树脂、丙烯酸酯、有机硅、醇酸树脂、聚氨酯?答:环氧树脂:凡分子结构中含有环氧基团的高分子化合物统称为环氧树脂。
丙烯酸酯:丙烯酸及其同系物的酯类的总称。
有机硅:即有机硅化合物,是指含有Si-O键、且至少有一个有机基是直接与硅原子相连的化合物。
醇酸树脂:主侧链结构中均含有酯基团的低分子量聚酯树脂。
有线型(支链短而少)和支链型之分。
通常由甘油或季戊四醇、邻苯二甲酸酐、脂肪酸反应制备。
聚氨酯:聚氨酯全称为聚氨基甲酸酯,是主链上含有重复氨基甲酸酯基团(NHCOO )的大分子化合物的统称。
它是由有机二异氰酸酯或多异氰酸酯与二羟基或多羟基化合物加聚而成。
4.涂料有哪些功能和作用?胶粘剂有哪些功能和作用?都有什么类型?涂料的功能和作用:涂料是一种材料,这种材料可以用不同的施工工艺涂覆在物件表面,形成粘附牢固、具有一定强度、连续的固态薄膜。
这样形成的膜通称涂膜,又称漆膜或涂层。
组成:成膜物质(树脂)、颜料(包括体质颜料)、溶剂和添加剂。
主要成分有机化工高分子材料涂料的用途主要有以下几个方面:(1)保护作用。
涂料能在物体表面形成一层保护膜,能够阻止或延迟物体因长期暴露于空气中受到水分、空气、微生物等的侵蚀而造成的金属锈蚀、木材腐蚀、水泥风化等破坏现象。
(2)装饰作用(3)色彩标志作用(4)特殊功能作用。
涂料的类型:(1)按产品的形态来分,可分为:溶剂型涂料、粉末型涂料、高固体分涂料、金属涂料、珠光涂料、无溶剂型涂料、和水溶性涂料。
(2)按用途可分为建筑涂料、罐头涂料、汽车涂料、飞机涂料、家电涂料、木器涂料、桥梁涂料、塑料涂料等。
第三章作业1、涂料的性质、涂膜的性质有什么差别?答:涂料的性质是指涂装之前具有的性质,包括涂料的原始状态性能和使用性能。
有涂料的流变性质和粘度、细度、固体含量、储存稳定性、干燥时间、流平性和流挂性。
涂膜的性质指成膜后期膜性质,包括涂膜的厚度、涂抹的基本物理机械性能(硬度、抗冲击性、柔韧性、附着力、耐磨性、外观光泽性、防腐蚀保护性能)。
涂料的涂装工艺与涂料的流变学性质,干燥工艺及特点等密切相关,所以,涂料的性质决定涂膜的性能。
2、粘弹性与涂料的哪些性质有关系?答:粘弹性和涂料的柔韧性和后加工性、耐磨性和耐擦伤性、耐冲击性和抗石击性附着力。
3、有分散相体系粘度有什么特点?乳胶漆为什么有剪切变稀现象,对涂料施工有什么影响? 答:当有分散相的体积增加,粘度急速提高。
因为要更多地能量来转动颗粒,并且众多的颗粒干扰了其他颗粒的运动。
因为乳胶漆的颗粒易成簇,连续相陷在簇内则在低剪切低速率内向体积分数变高,在高剪切速率下,当簇被打散,则内向体积分数值降低,粘度减小。
4、溶剂型涂料一般由粘料、溶剂、填料、颜料等组成,粘料主要与哪些性质有关,简单说明?答:光泽:是指涂膜表面把投射其上的光线向一个方向反射出去的能力;鲜映性:是指涂膜表面反射影像的或投影的清晰程度;雾影性:反映慢反射现象;颜色:物体反射或透过光的特征的视觉描述;涂料遮盖力:是指把色漆均匀涂布在物体表面上,使其底色不再呈现的最小用漆量。
用g/m2表示,遮盖力是颜料对光线产生散射和吸收的结果;附着力:涂层与基底间联结力的总称。
在溶剂型涂料中粘料主要与涂料的机械性质有关,对于涂料的颜色主要是与颜料有关,涂料的光泽主要与填料、颜料有关,雾影性主要与颜料有关,但也与粘料有关。
涂料的粘度、耐磨损性和耐擦伤性,抗冲击性和石击性、附着力、遮盖力都与粘料的粘结能力和粘弹性有关。
所以溶剂型涂料中粘料主要与粘度、耐磨损性和耐擦伤性,抗冲击性和石击性、附着力、遮盖力性质有关。
涂料与粘接剂期末考试试题# 涂料与粘接剂期末考试试题## 一、选择题(每题2分,共20分)1. 涂料的基本组成不包括以下哪一项?A. 颜料B. 溶剂C. 树脂D. 催化剂2. 下列哪项不是涂料的主要功能?A. 装饰B. 保护C. 绝缘D. 增加重量3. 粘接剂的粘接机理主要包括以下哪几种?A. 机械嵌合B. 化学键合C. 物理吸附D. 所有选项都是4. 涂料的干燥方式主要有哪几种?A. 自然干燥B. 热风干燥C. 红外线干燥D. 所有选项都是5. 涂料的耐候性主要是指涂料在以下哪种环境下的稳定性?A. 潮湿B. 高温C. 日晒雨淋D. 低温## 二、简答题(每题10分,共30分)1. 简述涂料的基本组成及其作用。
2. 描述粘接剂的分类,并举例说明其应用领域。
3. 解释涂料的耐化学腐蚀性及其重要性。
## 三、计算题(每题15分,共30分)1. 某涂料厂生产一批涂料,已知涂料的固体含量为50%,涂料的总重量为1000kg。
请计算涂料中固体成分的重量,并说明如何计算。
2. 假设你是一名涂料工程师,需要为一种新型粘接剂设计配方。
已知该粘接剂的粘接强度与粘接剂的浓度成正比,粘接剂的浓度为20%时,粘接强度为5MPa。
请计算当粘接剂浓度提高到30%时,粘接强度是多少?## 四、论述题(20分)论述涂料与粘接剂在现代工业中的应用,并分析其在不同领域的重要性。
## 参考答案### 一、选择题1. D2. D3. D4. D5. C### 二、简答题1. 涂料的基本组成包括颜料、溶剂、树脂和添加剂。
颜料提供颜色和遮盖力;溶剂用于调整涂料的粘度和干燥速度;树脂是涂料的成膜物质,决定涂料的最终性能;添加剂用于改善涂料的施工性能和提高涂料的保护性能。
2. 粘接剂按化学成分可分为有机粘接剂和无机粘接剂。
有机粘接剂如环氧树脂、丙烯酸树脂等,广泛应用于电子、汽车等领域;无机粘接剂如水泥、玻璃等,常用于建筑行业。
3. 涂料的耐化学腐蚀性是指涂料在化学介质作用下的稳定性。
1.从接头形成过程讨论,为什么表面处理?答:胶接过程由于胶粘剂的流动性和较小的表面张力,对被粘物质的表面产生润湿作用,使得界面分子紧密接触,达到吸附平衡,随后胶粘剂分子对被粘表面进行扩散,扩散到表面氧化层的微孔中,形成胶接力。
全过程中的关键是润湿、扩散和形成胶接键。
对材料进行表面处理,能够除去表面的污染物,改善胶粘剂对表面的润湿性和粘附性;能够增大真实表面积,以便提高粘接强度,改善表面的应力分布;改善表面的化学结构,能够形成牢固的高能表面以便提高胶粘强度。
2.什么是粘附力,粘接力,关系如何,粘附表面热力学和分子水平的微观粘合两种解释的差别,关系?答:粘附力:被粘接表面分子之间的相互作用力。
粘接力是这种分子间作用力的宏观表现形式。
粘附表面热力学从表面自由能入手,研究液体对固体表面的润湿,粘附力以此来研究粘接的可能性;而从分子水平的微观粘合则主要是通过研究分子运动产生润湿、吸附、扩散、形成胶接键来研究胶接过程。
两者相同点在于都是讨论界面区的胶接,都有涉及润湿过程。
3.固化机理:答:双组份环氧树脂:RNH 2+CH 2CH ORN HCH 2CH OHRN CH 2CH OH+CH 2CHORNCH 2CHOHCH 2CHOHCH 2CH CH 2[O OC CH 3CH 3OCH 2CH OHCH 2]nC CH 3CH 3OOCH 2CH CH 2O单组份湿固化聚氨酯胶粘剂丙烯酸类(如上题中的502胶)OH 2HH OCNH OCNCCOORC H 2O H CNCOOR NuCNCCOOR C H 2Nu+CN CNCC H 2O H CN C CN COORCH 2O H第2代丙烯酸酯胶粘剂: 快固反应型丙烯酸酯类胶粘剂; 过氧化物产生自由基引发固化4.为什么 复合材料基体树脂 涂料成膜物质 也可以称为胶黏剂?答:通过界面(表面)层分子(原子)间相互作用,把两个固体材料表面连接在一起的物质或材料称为胶粘剂.复合材料可以认为是以一种材料为基体(Matrix),另一种材料为增强体(reinforcement)组合而成的材料。
1涂料是指通过界面(表面)层相互作用,粘附于并能形成固体膜或层,达到表面和表面与的物质。
2胶粘剂是指通过界面(表面)层相互作用,把两个连接在一起的物质或材料,也称粘合剂或俗称胶,胶水等,胶粘剂的英文名称。
3合成胶粘剂是以化学合成物为基础的胶粘剂,一般以、、为基础材料制成。
根据使用量,涂料和胶粘剂在合成聚合物材料中,占据第位和第位。
4胶接力是由于在界面分子(原子)之间的作用产生。
并以此解释和解决胶接过程的问题的理论称为胶接的理论。
5功就是将单位面积的分离成相同面积的固体表面和液体表面所需要的功。
6从界面上链段的扩散角度来研究粘接现象的理论称为粘接的。
该理论的本质是作用力,不仅有表面也有过渡层内部的作用力。
7涂装技术:是指把固体物质表面用进行涂饰的一种技术。
同贴皮、包封、电镀等相比具有简单,使用范围广,可重复涂敷等特点。
广泛用于、、及其它特殊领域。
8涂料的基本性能是、表面的外观和性质。
涂料的性质包括前性质、性质和成膜后性质。
9在胶粘剂性能测试中剪切强度的单位是,剥离强度的单位是,冲击强度的单位是,冲击强度测试作用时间s,持久强度的时间尺度s,剪切强度的时间尺度是s,疲劳强度的测试中试件受到的力,持久强度受到的是力。
1如果涂料和胶粘剂要形成良好的粘附力,必要进行表面处理,从接头形成过程考虑,简单回答为什么。
2什么是粘附力与粘结力?其相互关系如何?请说明从粘附表面热力学解释和从分子水平的微观粘合解释胶接理论的主要差异,相互关系如何?3请简要说明双组份环氧树脂胶粘剂、单组份湿固化聚氨酯胶粘剂、502胶(α-氰基丙烯酸酯胶)、AB型丙烯酸酯胶粘剂通过化学反应进行固化机理。
4从胶粘剂的定义来看,为什么复合材料基体树脂、涂料中的成膜物质也可以成为胶粘剂?5现有一件木器,表面已经有一层旧桐油漆,因漆膜破坏,需要在原漆膜上重涂一层涂料,现有醇酸树脂漆、苯丙乳胶漆、环氧树脂漆可供选择,请根据扩散理论选择使用哪种漆比较合适,并简要说明理由。
胶粘剂与涂料试卷和答案B p d f集团文件版本号:(M928-T898-M248-WU2669-I2896-DQ586-M1988)《胶粘剂与涂料》试卷B卷一、名词解释(15分)吸附胶接理论:API:润湿性:甲阶酚醛树脂:热熔胶粘剂:二、判断改错题(20分,每题2分)1.常用木材胶粘剂的耐老化性能由大到小依次为:热固性酚醛树脂、脲醛树脂、聚醋酸乙烯乳液、三聚氰胺甲醛树脂。
()2.环氧树脂本身是线型结构的热塑性分子,其固化是通过加入固化剂来实现的。
()3.脲醛树脂最常用的固化剂为氢氧化钠,其浓度通常为10%,用量通常为树脂液总量的5%。
()4.EEA 是乙酸乙烯 -N- 羟甲基丙烯酰胺共聚物的缩写。
()5.在甲醛系列树脂合成过程中,甲醛的官能度为1,苯酚的官能度为1,三聚氰胺的官能度为3。
()6.正常情况下,胶液固体含量越低,温度越低,粘度越高。
()7.合成PVAc最常用的引发剂为硫酸铵。
()8.热固性树脂固化过程中分子量不变,而热塑性树脂硬化过程中,分子量增大。
()9.薄胶层变形需要的应力比厚胶层大。
()10.氯化铵法是测定脲醛树脂游离甲醛含量的标准方法。
()三、填空题(17分)1.粗糙度系数 R可用来表示木材表面的粗糙情况,R值的减小,意味着有效胶接面。
( 1分)2.胶接破坏的四种类型:;;;。
( 2分)3.降低涂料表面张力的途径有:;;。
( 1.5分)4.脲醛树脂胶接制品所释放的甲醛来源于:;;。
( 1.5分)5.涂料的组成成份有:;;;。
( 2分)6.一般情况下,胶液对被胶接物的表面有良好的润湿,所形成的接触角就,胶接强度就高。
(1分)7.生产水溶性酚醛树脂最常用的催化剂为;生产醇溶性酚醛树脂最常用的催化剂为。
(2分)8.目前,制胶车间的工艺流程有三种:、和。
( 1.5分)9.氯丁橡胶胶粘剂中加酚醛树脂的目的旨在:。
( 2分)10.甲醛溶液中,甲醛含量的测定原理为。
( 2.5分)四、简答题(20分,每题4分)1.简述影响胶接强度的因素。
1 胶接技术同机械连接和焊接相比有那些特点?什么是涂装技术?它有哪些特点和属性?答:胶接亦称为粘接、胶粘、胶合、粘合等,是指将同质或异质物体表面用胶粘剂连接在一起的一种技术。
被粘接在一起的部位称为胶接接头(Adherent, joint)。
胶接接头具有应力分布连续、重量轻、工艺温度低、可密封等特点,特别适用于不同材质、不同厚度、超薄规格和复杂构件的连接。
涂装技术:是指把固体物质表面用涂料进行涂饰的一种技术。
同贴皮、包封、电镀、镏金等相比具有工艺简单,使用范围广,可重复涂敷等特点。
2. 如何根据胶接接头破坏的形式确定是否属于结构胶接?答:使被粘物在屈服点前承受应力的粘接,因此能充分发挥被粘物强度的优点。
3 粘附力与粘接力学强度有什么不同?形成粘附力需要什么条件?(粘接的吸附理论本质及局限性)答:粘附力:粘附力指某种材料附着于另一种材料表面的能力。
粘接力学强度:单位长度上所需粘附力力的大小。
形成粘附力的条件:(1)胶接前或涂装前必需是液体(能够改变形态,适于表面);(2)必需能够润湿;(3)必须能够固化(成膜);(4)必需具有特定功能。
4 从溶解度参数的基本含义考虑,它与温度有关吗?WHY?扩散的条件是什么?答:溶解度参数的关系式:δ= (ΔE/V)1/2,ΔE=ΔHv-RT,由关系式可以看出,溶解度参数和温度有关。
扩散条件:J=-Ddc/dx,由关系式可以看出,扩散由扩散系数D和dc/dx决定。
而扩散系数与粘度和分子半径有关。
5 高分子相溶性的热力学含义和工艺上有什么差别?溶解度参数为什么能够判别两物质的相溶性,试说明这种判断方法有什么局限性?高分子的相溶性,从热力学角度来说,是指在任一比例混合时形成均相的能力;从工艺方面说,则是指两种聚合物之间容易相互分散得到性能稳定共混物的能力。
溶解度参数的关系式:δ= (ΔE/V)1/2,从热力学观点来看,自发过程的必要条件是 ΔGm=ΔHm-TΔSm<0 ,ΔSm为混合熵,体系的熵变在溶解过程中总是增大的,故TΔSm为正值,因此, ΔGm的正负决定于ΔHm的正负与大小。
【1】涂料的定义、组分和作用答:涂料是一种保护、装饰物体表面的涂装材料。
具体讲,涂料是涂布于物体表面后,经干燥可以形成一层薄膜,赋予物体以保护、美化或其它功能的材料。
涂料一般包含四大组分:成膜物质、分散介质(溶剂)、颜(填)料和各类助剂。
涂料的作用一般包括:保护作用、装饰作用、标志作用、特殊作用。
【2】、涂料的成膜机理答:(1)溶剂挥发型:溶剂挥发型涂料的成膜特点是成膜过程中不发生显著的化学反应,溶剂挥发后残留涂料组分形成涂膜。
这类涂料都可自干,且表于极快,其干燥速度取决于溶剂的挥发速度,多采用自然干燥法。
(2)乳胶凝聚型:乳胶是聚合物粒子在水中的分散体系,它的干燥就是这些聚合物粒子凝聚成膜的过程。
随着分散合质(主要是水和共溶剂)的挥发,同时产生聚合物粒子的接近、接触、挤压变形而凝集,最后由粒子状态的聚集变成为分子状态的凝聚而形成连续的涂膜。
(3)氧化聚合型:氧化聚合型涂料主要指油或油改性涂料,它们是通过与空气中的氧发生氧化交联反应,生成网状大分子结构而成膜的。
(4)缩合反应型:由大分子量的具有线型分子链结构的树脂通过缩合反应形成交联网状结构而固化成膜,这就是缩合反应型成膜过程。
属于这一类型的有酚醛树脂涂料、氨基醇酸树脂涂料、脲醛树脂涂料等。
【3】、涂料有哪几种涂装方法答:刷涂、滚涂、浸涂和淋涂、高压无气喷涂、静电喷涂、电泳涂装【4】.液体涂料那些性能答:1.清漆透明度:清漆应具有足够的透明度,清澈透明,无任何机械杂质和沉淀物。
2.颜色与外观: 清漆:清漆颜色越浅越好。
真正水白透明无色的清漆很难达到,多数清漆都带有微黄色。
色漆:呈现的颜色应与其颜色名称一致,纯正均匀。
在日光照射下,经久不褪色。
3.固体分含量:定义:固体分在涂料组成中的含量比例,用百分比表示。
4.粘度5.干燥时间6.施工时限7.贮存稳定性8.流平性【5】.固体漆膜那些性能答:附着性、硬度、耐液性、耐热性、耐磨性、耐温变性、耐冲击性、光泽【6】、粘合剂的定义、组分、颜料体积浓度(PVC)与临界颜料体积浓度(CPVC)。
答:胶粘剂定义就是在一定条件下通过粘附作用能把被粘物结合在一起的物质,又叫粘合剂、胶黏剂,习惯上称为胶(但不宜称作胶水)。
粘合剂的组分:粘料、固化剂、填充剂、溶剂、增塑剂、增韧剂、偶联剂、其他物质(如:增粘剂、增稠剂、稀释剂、防老剂、阻燃剂、防腐剂、光敏剂、稳定剂等。
)在颜料和基料的总体积中既干膜体积中,颜料所占的体积分数称为颜料体积浓度,用PVC表示。
当基料逐渐加入到颜料中时,基料被颜料粒子表面吸附,同时颜料粒子表面空隙中的空气逐渐被基料所取代,随着基料的不断加入,颜料粒子空隙不断减少,基料完全覆盖了颜料粒子表面且恰好填满全部空隙时的颜料体积浓度定义为临界颜料体积浓度,并用CPVC表示。
【7】、粘合剂粘接中的作用力答:1、化学键力:离子键、共价键、金属键。
2、分子间力:又称次价力,取向、诱导、色散(范德华力),氢键。
3、界面静电引力。
4、机械作用力:机械理论认为粘结作用是由胶液与结合表面发生纯机械咬合和镶嵌而产生的。
【8】、粘合剂粘接机理答:1、机械理论,要点:机械理论认为胶粘剂渗入被粘物的凹陷处、缝隙或/和孔隙内,固化后产生锚合、钩合、楔合等作用,使被粘物胶接在一起。
简而言之,机械理论就是只把胶接看成是纯粹的机械嵌定作用。
2、吸附理论,要点:吸附理论认为胶粘剂分子通过布朗运动向被粘物表面移动,使二者的极性分子基团和链段靠近,当分子间距小于0.5 ~1nm时,便产生分子间力,即范德华力,而形成粘接。
3、扩散理论,要点:扩散理论认为胶粘剂和被粘物分子相互扩散,大分子相互缠结交织或在界面发生互溶,导致界面消失和过渡区的产生,从而固化后形成牢固的胶合。
4、静电理论,要点:又称为双电层理论,它认为胶粘剂与被粘物接触的界面上形成双电层,由于静电的相互吸引而产生胶接力。
5、化学键理论,要点:认为胶接作用是由于胶粘剂分子与被粘物表面通过化学反应形成化学键的结果。
形成化学键胶接的几种方法:1,胶粘剂和被胶接物之间的活性基团在一定条件下反应形成化学键。
2,加入偶联剂; 3,通过表面处理产生活性基团。
【9】、粘料的蠕变和应力松弛答:蠕变:与低分子化合物不一样,高分子化合物运动需要一定时间,因此在外力作用下产生形变时,形变的建立需要一定的时间,在应力保持恒定时,形变随着时间的延长而增大,这种现象称为蠕变。
应力松弛:将高分子形变固定起来,可看到随时间延长,应力降低,这种现象称为应力松弛。
蠕变与应力松弛不利于胶粘剂刚性强度,利于发生形变,适于织物的粘接,是使用在织物上必备的性能,若不具备蠕变和应力松弛,刚性较大,易开裂。
【10】、写出特种五种以上的特种粘合剂答:1、耐高温胶黏剂:可在200℃以上长期工作。
大多为含芳杂环的耐高温聚合物为基料配制成的。
如聚酰亚胺、聚苯并咪唑、聚亚苯基、聚苯硫醚、有机硅氧烷等。
2、超低温胶黏剂:多以聚氨酯及其改性产物为基料构成,能在-180℃以下工作。
3、导电胶黏剂:具有导电能力的胶黏剂。
由导电填料如银粉、铜粉、铝粉、炭黑等与粘合基料如环氧树脂、聚氨酯树脂等配制而成。
用于需导电而又不能受热的电子工业产品中。
4、导磁胶黏剂:由导磁铁粉及粘合树脂配制而成。
用于导磁性元器件的粘接:5、导热胶黏剂:由金属粉或其他传热性好的材料粉末与粘合树脂制成。
根据传热系数及工作温度要求,可以选择导热材料及用量:6、密封胶黏剂:可防止气体或液体渗漏,水分、灰尘侵入的胶黏剂。
密封腻子为可塑性很大的固态密封物质。
在汽车、飞机等交通工具及建筑上应用较多。
7、光敏胶黏剂:受紫外光照射,发生固化反应的胶黏剂。
两种被粘物中,至少有一种能透光,才能应用。
适用于透光零件或透光材料与金属、塑料的粘接。
电子工业中,广泛用于微型电路的光刻。
:【11】、异氰酸酯的种类及名称至少写出六种答:分为四大类:芳香族多异氰酸酯、脂肪族多异氰酸酯、芳脂族多异氰酸酯、和脂环族多异氰酸酯。
例:甲苯二异氰酸酯TDI;二苯基甲烷二异氰酸酯MDI;六亚甲基二异氰酸酯HDI;异佛尔酮二异氰酸酯IPDI;苯二亚甲基二异氰酸酯XDI;四甲基苯二亚甲基二异氰酸酯TMXDI;环己烷二亚甲基二异氰酸酯【12】、聚氨酯按用途分成哪几类答:聚氨酯按用途分成六类:聚氨酯塑料、聚氨酯橡胶、聚氨酯胶黏剂、聚氨酯涂料、聚氨酯油漆、聚氨酯纤维。
【13】、羟值的定义及计算方法答:羟值(或羟基当量):羟值是指100g环氧树脂中所含的羟基的摩尔数。
羟基当量:是指含1mol羟基的环氧树脂的质量克数。
羟值当量=100/羟值。
羟值的测定方法有两种:一是直接测定环氧树脂中的羟基含量;二是打开环氧基形成羟基,并进一步测定羟基含量的总和。
前一方法是根据氢化铝锂能和含有活泼氢的基团进行快速、定量反应的原理,用于直接测定环氧树脂中的羟基,是一种较可靠的方法。
后一方法是以乙酸酐、吡啶和浓硫酸混合后的乙酰化试剂与环氧树脂进行反应,形成羟基,然后测定总的羟基含量,再以二倍的环氧基减之,即可测定环氧树脂中的羟基含量即羟值。
【14】、写出异氰酸酯的几种化学反应。
答:1.异氰酸酯与羟基的反应;2.异氰酸酯与水的反应生成取代脲基团;3异氰酸酯同胺基的反应生成取代脲基团;4. 异酯同羧基的反应生成酰胺基基团5.异氰酸酯与三元醇的反应;6.与氨基甲酸酯的反应生成脲基甲酸酯;7.异氰酸酯同取代脲基团反应生成缩二脲;8.异氰酸酯同酰胺基团的反应生成酰基脲【15】、与异氰酸酯反应的不同活泼氢基团反应活性比较答:脂胺>芳胺>伯醇>水>仲醇>叔醇>酚上的-OH>-COOH【16】、环氧树脂及其固化物的性能特点答:(1) 力学性能高。
环氧树脂具有很强的内聚力,分子结构致密,所以它的力学性能高于酚醛树脂和不饱和聚酯等通用型热固性树脂。
(2) 附着力强。
环氧树脂固化体系中含有活性极大的环氧基、羟基以及醚键、胺键、酯键等极性基团,赋予环氧固化物对金属、陶瓷、玻璃、混凝士、木材等极性基材以优良的附着力。
(3) 固化收缩率小。
一般为1%~2%。
是热固性树脂中固化收缩率最小的品种之一(酚醛树脂为8%~10%;不饱和聚酯树脂为4%~6%;有机硅树脂为4%~8%)。
线胀系数也很小,一般为6×10-5/℃。
所以固化后体积变化不大。
(4) 工艺性好。
环氧树脂固化时基本上不产生低分子挥发物,所以可低压成型或接触压成型。
能与各种固化剂配合制造无溶剂、高固体、粉末涂料及水性涂料等环保型涂料。
(5) 优良的电绝缘性优良。
环氧树脂是热固性树脂中介电性能最好的品种之一。
(6) 稳定性好,抗化学药品性优良。
不合碱、盐等杂质的环氧树脂不易变质。
只要贮存得当(密封、不受潮、不遇高温),其贮存期为1年。
超期后若检验合格仍可使用。
环氧固化物具有优良的化学稳定性。
其耐碱、酸、盐等多种介质腐蚀的性能优于不饱和聚酯树脂、酚醛树脂等热固性树脂。
因此环氧树脂大量用作防腐蚀底漆,又因环氧树脂固化物呈三维网状结构,又能耐油类等的浸渍,大量应用于油槽、油轮、飞机的整体油箱内壁衬里等。
(7) 环氧固化物的耐热性一般为80~100℃。
环氧树脂的耐热品种可达200℃或更高。
环氧树脂也存在一些缺点,比如耐候性差,温固化性能差,一般需在10℃以上固化,在10℃以下则固化缓慢。
【17】、环氧基与那些含活泼氢的化合物反应答:①与伯胺、仲胺反应②与酚类反应③与羧酸反应④与无机酸反应⑤与巯基反应⑥与醇羟基反应(反应方程式在背面手写)【18】、环氧值定义、胺类固化剂的用量与固化剂的相对分子质量、分子中活泼氢原子数以及环氧树脂的环氧值有关。
答:环氧当量是指含有1mol环氧基的环氧树脂的质量克数,以EEW 表示。
而环氧值是指100g环氧树脂中环氧基的摩尔数。
胺类固化剂包括多元胺类固化剂、叔胺和咪唑类固化剂、硼胺及其硼胺配合物固化剂。
【19】、写出合成脲醛树脂的基本化学反应。
答:脲醛树脂是甲醛和尿素在一定条件下经缩合反应而成。
第一步是加成反应,生成各种羟甲基脲的混合物:第二步是缩合反应,在亚氨基与羟甲基间脱水缩合:羟甲基与羟甲基间缩合:甲醛与亚氨基间缩合: 100%⨯⨯=环氧值胺分子中活泼氢原子数胺的相对分子质量胺类固化剂的用量。