第4章 聚乙酸乙烯酯乳液胶粘剂
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聚醋酸乙烯乳液粘合剂的制备一、实验目的聚醋酸乙烯乳液粘合剂,俗称白乳胶,适用于粘合多孔性纤维素材料,在建筑、木工、包装和装订等工业部门有着广泛的应用。
其特点是使用方法简便,以水为分散介质,成本低,无毒。
通过本实验掌握自由基聚合的反应原理,了解乳液聚合的反应特点;掌握白乳胶的制备方法及其中助剂的作用。
二、反应机理1、链引发:N H 4OS OOOOS O OONH 4△2NH 4OS O OO2、链增长:N H 4OS OO OC H 2C HOCOC H 3N H 4OS OOOC H 2C H C H 2C H O COC H 3O COC H 3nnC H 2C HO COC H 33、链终止:O COC H 3C H C H 2O COC H 3C H 2C H OC OC H 3C H C H 2O COC H 3C H 2C H O COC H 3C H C H 2O COC H 3C H 2C H OCOC H 3C H 2C H 2O COC H 3C H C H 2+++三、药品和仪器1 药品规格用量 醋酸乙烯酯化学纯b.p 73℃ 34g 聚乙烯纯水溶液 10% 37.5g 过硫酸铵 化学纯 0.085g 乳化剂 少量 蒸馏水 44mlDBP5g辛醇0.2g填料增稠剂防腐剂2 仪器规格数量四口烧瓶250ml 1滴液漏斗125ml 1密封搅拌装置 1球形冷凝器300ml 1酒精温度计100℃ 2水浴锅 1加热装置 1四、实验方法(一)乳液聚合在四口烧瓶中加入10%的聚乙烯纯水溶液37.5g、蒸馏水44g。
装好搅拌器、冷凝管、滴液漏斗和温度计。
开动搅拌,用水浴加热至65℃(内温),加入引发剂总量的三分之一,待完全溶解后,用滴液漏斗滴加醋酸乙烯,调节滴加速度为10~15ml/hr(约0.5滴/秒),温度计慢慢升至70℃,将温度维持在70±1℃。
一小时后再加入三分之一引发剂,单体滴加速度调至20ml/hr(约1.5秒/滴),在两小时左右将34g单体加完。
聚醋酸乙烯乳液胶粘剂的配方.1 主要原材料(1)单体单体为醋酸乙烯,也称醋酸乙烯酯(VAC),结构式为CH3C0OCH=CH2乳液聚合同于自由基型加聚反应,对单体的纯度要求很高,单体在贮存时,常加入阻聚剂以防止自聚,聚合前应除去阻聚剂,或采取在聚合时适量地多加一些引发剂的方法以去除阻聚剂。
(2)乳化剂反应一般使用两种非离子型乳化剂,即壬基酚聚氧乙烯醚(OP-10)和聚乙烯醇。
其中聚乙烯醇除作乳化剂外,也起保护胶和增稠剂的作用,所以其用量较大。
也可适量地加入少许的阴离子乳化剂。
乳化剂的品种和用量对乳液的稳定性、粒度大小的分布、胶的性能等都有很大的影响。
(3)引发剂过硫酸盐,如过硫酸铰8、过硫酸钾可以作为引发剂。
乳液聚合一般都用水溶性引发剂,用量为单体量的0.5%左右。
过硫酸盐的加入,会使体系的pH值降低,致使反应速度减慢、乳液粒子变粗,甚至发生凝胶破乳等现象,所以使用时需加入碳酸氢钠等调节控制pH值。
(4)其他助剂增塑剂邻苯二甲酸二丁酯防腐剂亚硝酸钠、苯甲酸钠消泡剂辛醇分散刑甲醇防冻剂乙二醇(5)水采用去离子水,因为自来水中含有金属离子,对聚合反应有阻聚作用,如果用自来水作原料需加入整合剂乙二胺四乙酸。
.2 聚醋酸乙烯乳液合成机理乳液聚合的引发反应在胶束内发生,聚合反应主要是在引发后的胶束中以及由此形成的聚合物微粒中进行的,单体液滴主要起单体储藏的作用。
由于胶束的数目非常大,一个胶束中几乎只可能含合一个自由基,因此链终止速度显著降低,致使乳液聚合速废快,所得聚合物分子量高。
醋酸乙烯乳液聚合,属自由基聚合反应类型,遵循自由基聚合反应的一般规律,需要经过链引发、链增长和链终止3个主要阶段。
下面介绍聚合反应的机理。
(1)聚合反应的链引发将单体、水、乳化剂、引发剂等物料加入到反应器中,经搅拌形成乳状液。
醋酸乙烯乳液聚合通常采用过硫酸盐作引发剂,如过硫酸钾或过硫酸铵,在加热时反应体系中的引发剂分子受热分解生成自由基。
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塑料桶包装,净重20千克装。
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聚乙酸乙烯酯乳液(白乳胶)一、均聚系列二、共聚系列三、卷烟胶系列四、印刷装订胶(采用德国汉高公司技术和标准生产)五、高档卷烟胶系列(采用德国汉高公司技术和标准生产)六、标签粘贴胶系列(采用德国汉高公司技术和标准生产)七、信封纸袋制造胶系列(采用德国汉高公司技术和标准生产)八、高档木制品粘接胶系列(采用德国汉高公司技术和标准生产)九、地板粘接胶(采用德国汉高公司技术和标准生产)十、壁纸胶(采用德国汉高公司技术和标准生产)十一、文件夹制造胶系列(采用德国汉高公司技术和标准生产)十二、纸箱制造胶系列(采用德国汉高公司技术和标准生产)十三、地毯整理胶系列(采用德国汉高公司技术和标准生产)。
实验二-聚醋酸乙烯乳液粘合剂的合成实验二聚醋酸乙烯乳液粘合剂的合成一、实验目的聚醋酸乙烯乳液粘合剂,俗称白乳胶,适用于粘合多孔性纤维素材料,在建筑、木工、包装和装订等工业部门有着广泛的应用。
其特点是使用方法简便,以水为分散介质,成本低,无毒。
通过本实验掌握自由基聚合的反应原理,了解乳液聚合的反应特点;掌握白乳胶的制备方法及其中助剂的作用。
二、反应机理1、链引发:2、链增长:3、链终止:塑剂,填料,防腐剂,增稠剂,消泡剂,搅拌均匀后出料。
将样品涂在长10cm宽2cm的胶合板上(涂层的面积约4cm2),在干燥箱中干燥后测定其拉伸强度。
五、注意事项1、称量药品时,过量药品不要回倒,醋酸乙烯酯先倒入烧杯中再倒入量筒。
2、滴液漏斗先关旋塞,再加入醋酸乙烯酯。
3、严格控制单体滴加速度和反应速度,升温要慢一些,防止体系凝胶,结块。
4、反应过程中气泡过多,要降低单体滴加速度,减慢或停止搅拌。
六、思考题1、反应前体系中加入聚乙烯醇的作用是什么?作聚醋酸乙烯乳液聚合的乳化稳定剂为什么要求严格控制单体滴加速度,如果滴加过快,会出现什么现象?可以获得较小的聚合物乳胶粒,防止结块现象产生,聚合反应易控制,可以得到稳定的乳液。
2、引发剂为什么要分批加入,依次加入对聚合反应及白乳胶性能有什么影响?3、为什么要严格控制搅拌速度和反应温度,如升温快了会出现什么现象?4、聚合物乳液含固量比原配比要低,是如何造成的?5、白乳胶所加入各助剂的作用是什么?6、使用白乳胶要注意些什么?备注:1、配制10%聚乙烯醇水溶液的方法:按配比将聚乙烯醇与冷水搅拌浸泡一段时间后,再滴水加热至完全溶解,不同溶解度的聚乙烯醇溶解情况不同。
2、醋酸乙烯单体容易自聚,一般都会有阻聚剂,聚合前通常要蒸馏单体除去阻聚剂,否则应适当增加引发剂的用量。
白乳胶/聚醋酸乙烯胶粘剂,白乳胶由醋酸与乙烯合成醋酸乙烯可常温固化、固化较快、粘接强度较高,粘接层具有较好的韧性和耐久性且不易老化。
聚醋酸乙烯酯胶粘剂配方聚醋酸乙烯酯胶粘剂的配方如下:1.单体:醋酸乙烯,也被称为醋酸乙烯酯(VAC),其结构式为CH3C00CH=CH2o这种乳液聚合反应属于自由基型加聚反应,对单体的纯度要求很高。
在贮存时,通常会加入阻聚剂以防止自聚。
在聚合之前,应除去阻聚剂,或者采取在聚合时适量地多加一些引发剂的方法以去除阻聚剂。
2.乳化剂:反应一般使用两种非离子型乳化剂,即壬基酚聚氧乙烯酸(OP-IO)和聚乙烯醇。
其中,聚乙烯醇除了作为乳化剂外,也起到保护胶和增稠剂的作用,因此其用量较大。
也可以适量地加入少许的阴离子乳化剂。
乳化剂的品种和用量对乳液的稳定性、粒度大小的分布、胶的性能等都有很大的影响。
3.引发剂:引发剂通常使用过硫酸核(APS)和偶氮二异丁月青(AIBN)。
这两种引发剂分别适用于不同的聚合温度,其中过硫酸镂在60-70℃时分解,而偶氮二异丁月青在80-90。
C时分解。
因此,根据所需的聚合温度选择合适的引发剂。
另外,也可以适量地加入一些复合引发剂,如氧化-还原体系引发剂,以提高聚合速率。
4.缓冲剂:缓冲剂通常使用碳酸氢钠(NaHC03)和磷酸氢二钠(Na2HP04),用于调节聚合反应的PH值。
聚合反应的PH值对乳液的稳定性、聚合速率和聚合物分子量都有影响。
在聚合过程中,pH值应保持恒定,以避免乳液不稳定和聚合物分子量降低等问题。
5.填料:为了提高胶粘剂的粘附力和耐久性,可以适量地添加一些填料,如碳酸钙(Caeo3)、高岭土(Kaolin)和滑石粉(Talc)o这些填料可以改善胶粘剂的物理性能,使其更适合于各种应用。
通过调整配方中的各个组分的比例和聚合条件,可以获得不同性能的聚醋酸乙烯酯胶粘剂。
请注意,聚醋酸乙烯酯胶粘剂配方和生产工艺涉及多种因素,需要综合考虑。
如需了解更多信息,建议咨询专业人士或查阅相关书籍文献。
聚醋酸乙烯酯乳液胶粘剂配方和生产工艺
一、配方
醋酸乙烯710千克
水636千克
乙烯醇&tracelog=pd_info_promo" target=_blank>聚乙烯醇(PVA)
62.5千克
过硫酸铵(以10倍水稀释后用) 1.43千克
辛基苯酚聚氧乙烯醚8千克
碳酸氢钠(以10倍水稀释后用) 2.2千克
邻苯二甲酸二丁酯80千克
二、生产工艺
把聚乙烯醇和水加入溶解釜,搅拌10分钟升温至90℃,溶解4小时,溶成10%的溶液。
将已溶解的PVA水溶液过滤后,投入聚合釜,加辛基苯酚聚氧乙烯醚和打底单体100千克(约为总单体量的1/7左右),以及浓度为10%的过硫酸铵溶液5.5千克,关闭投料孔,开冷却水。
开始升温,在30分钟内升至65℃左右,当视镜出现液滴时,关闭蒸汽阀(约30-40分钟),温度自升至75-78℃,此时回流正常,即开始加单体(在8-9小时内加完)。
同时每小时加过硫酸铵50克(用10倍水稀
释)反应温度偏高或偏低,可适当控制加单体的流量及引发剂的量,但不得超过配方的总量。
每30分钟记录加单体回流情况和反应温度,每小时记录加单体的流量和引发剂的用量。
加完单体,观察反应液温度,如偏高(在85℃以上)可以适当补加过硫酸铵440克,补加时,应分次加入(一次加入反应过快),液温自升到90-95℃,保温30分钟,冷却至50℃以下,加入碳酸氢钠溶液。
观察乳液外观合格后,加入邻苯二甲酸二丁醋,搅拌1小时,出料。
聚醋酸乙烯酯胶粘剂毕业设计(论文)聚醋酸乙烯酯胶粘剂毕业设计摘要随着人们环境保护意识的不断增强,开发绿色环保型产品已成为各行各业发展的主流方向。
聚醋酸乙烯酯乳液俗称白乳胶,是应用最广的胶粘剂之一,由于它为水基胶粘剂,具有其他胶粘剂不可比拟的无毒、无腐蚀和优良的环保性能,并且原料来源广泛,成本较低,在胶粘剂中所占比例也越来越大,但白乳胶也存在一些性能上的不足,如耐水性,耐热性,抗蠕变性,耐寒性及耐机械稳定性等均较差。
因此,需要对聚醋酸乙烯酯乳液的合成工艺进行研究,确定最佳工艺条件,或对聚醋酸乙烯酯乳液进行改性,以提高其各方面的性能,也扩大其应用领域。
本文重点阐述了聚醋酸乙烯酯乳液合成原理,最佳合成工艺及改性研究。
在其应用上,除普遍适用于木材的粘合以外,聚醋酸乙烯酯类胶粘剂正渐渐的被应用于建筑等很多行业,并且,本文针对目前研究较少的胶类降解的研究给予简单的分析。
关键字:聚醋酸乙烯酯;合成;改性;应用AbstractAlong with the enhancement of people’s environment protection consciousness, the green environment protection product has become the mainstream. The polyvinyl acetate emulsion is named the white emulsion,which is one of the most widely used adhesives. Because it is water base adhesive, comparing with other adhesives it is non-toxic, non-corrosion and fine environment protection performance. The raw material of polyvinyl acetate emulsion is widespread, costs lower, so its proportion in the adhesive is more and more.But the white emulsion also has the insufficiency in some performance, like the water resistance, the thermal stability, the anticreep, the resistance to cold and bears mechanical stability are all infirmness. Therefore, we need to conduct the research to the polyvinyl acetate emulsion synthesis craft, and find the best craft condition, or carry on the modification to the polyvinyl acetate emulsion. We can enhance its various performance through the craft improvement and the modification of the performance, also expand its application This article elaborates the polyvinyl acetate emulsion synthesis principle, best synthesis craft and modified research. In its application, besides it is generally used for the lumber agglutination, the polyvinyl acetate adhesive is gradually applied to the construction and so on. In this article, some simple analysis of degradation is also mentioned Key word: polyvinyl acetate; synthesis; application; modification目录前言 1第一章胶粘剂概述 21.1蛋白质类胶粘剂 21.2聚丙烯酸酯类胶粘剂 31.3聚氨酯类胶粘剂 51.4环氧树脂类胶粘剂 61.5聚醋酸乙烯酯类胶粘剂7第二章聚醋酸乙烯酯乳液的合成82.1聚醋酸乙烯酯合成基本原料82.2合成原理112.3合成方法122.4工艺条件影响16第三章聚醋酸乙烯酯乳液的应用223.1聚醋酸乙烯酯作为木材胶粘剂223.2其它方面的应用23第四章聚醋酸乙烯酯乳液胶粘剂发展方向 264.1聚醋酸乙烯酯改性研究264.2可降解化处理36结论38致谢39参考文献: 40前言我国是胶粘剂应用最早国家之一。
摘要随着人们环境保护意识的不断增强,开发绿色环保型产品已成为各行各业发展的主流方向。
聚醋酸乙烯酯乳液俗称白乳胶,是应用最广的胶粘剂之一,由于它为水基胶粘剂,具有其他胶粘剂不可比拟的无毒、无腐蚀和优良的环保性能,并且原料来源广泛,成本较低,在胶粘剂中所占比例也越来越大,但白乳胶也存在一些性能上的不足,如耐水性,耐热性,抗蠕变性,耐寒性及耐机械稳定性等均较差。
因此,需要对聚醋酸乙烯酯乳液的合成工艺进行研究,确定最佳工艺条件,或对聚醋酸乙烯酯乳液进行改性,以提高其各方面的性能,也扩大其应用领域。
本文重点阐述了聚醋酸乙烯酯乳液合成原理,最佳合成工艺及改性研究。
在其应用上,除普遍适用于木材的粘合以外,聚醋酸乙烯酯类胶粘剂正渐渐的被应用于建筑等很多行业,并且,本文针对目前研究较少的胶类降解的研究给予简单的分析。
关键字:聚醋酸乙烯酯;合成;改性;应用AbstractAlong with the enhancement of people’s environment protection consciousness, the green environment protection product has become the mainstream. The polyvinyl acetate emulsion is named the white emulsion, which is one of the most widely used adhesives. Because it is water base adhesive, comparing with other adhesives it is non-toxic, non-corrosion and fine environment protection performance. The raw material of polyvinyl acetate emulsion is widespread, costs lower, so its proportion in the adhesive is more and more.But the white emulsion also has the insufficiency in some performance, like the water resistance, the thermal stability, the anticreep, the resistance to cold and bears mechanical stability are all infirmness. Therefore, we need to conduct the research to the polyvinyl acetate emulsion synthesis craft, and find the best craft condition, or carry on the modification to the polyvinyl acetate emulsion. We can enhance its various performance through the craft improvement and the modification of the performance, also expand its application.This article elaborates the polyvinyl acetate emulsion synthesis principle, best synthesis craft and modified research. In its application, besides it is generally used for the lumber agglutination, the polyvinyl acetate adhesive is gradually applied to the construction and so on. In this article, some simple analysis of degradation is also mentioned .Key word:polyvinyl acetate; synthesis; application; modification目录前言 (1)第一章胶粘剂概述 (2)1.1蛋白质类胶粘剂 (2)1.2聚丙烯酸酯类胶粘剂 (3)1.3聚氨酯类胶粘剂 (5)1.4环氧树脂类胶粘剂 (6)1.5聚醋酸乙烯酯类胶粘剂 (7)第二章聚醋酸乙烯酯乳液的合成 (8)2.1聚醋酸乙烯酯合成基本原料 (8)2.2合成原理 (11)2.3合成方法 (12)2.4工艺条件影响 (16)第三章聚醋酸乙烯酯乳液的应用 (22)3.1聚醋酸乙烯酯作为木材胶粘剂 (22)3.2其它方面的应用 (23)第四章聚醋酸乙烯酯乳液胶粘剂发展方向 (26)4.1聚醋酸乙烯酯改性研究 (26)4.2可降解化处理 (36)结论 (38)致谢 (39)参考文献: (40)前言我国是胶粘剂应用最早国家之一。
聚醋酸乙烯酯乳液胶固化机理聚醋酸乙烯酯乳液胶是一种常用的胶粘剂,其固化机理是指在特定条件下,聚醋酸乙烯酯乳液中的单体分子发生聚合反应,形成交联结构从而使胶体液体固化为固体胶体的过程。
本文将从聚合反应、交联结构以及影响固化过程的因素等方面进行阐述。
聚合反应是聚醋酸乙烯酯乳液胶固化的关键步骤。
聚醋酸乙烯酯乳液中的单体分子通过引发剂或活性物种的作用发生自由基聚合反应,单体分子之间的双键逐渐开裂,形成长链聚合物。
聚合反应的速度取决于引发剂的活性、温度和反应环境等因素。
在固化过程中,聚合反应的进行使胶体液体逐渐变为胶体固体。
交联结构是固化过程中的重要环节。
聚醋酸乙烯酯乳液胶的固化是通过交联反应将聚合物链条连接在一起形成三维网络结构。
交联反应可以通过热交联、化学交联或辐射交联等方式实现。
在聚合反应进行的同时,交联反应也在同步进行,使聚合物之间形成交联点,从而增加胶体固体的强度和稳定性。
固化过程中的影响因素有很多,其中温度是最重要的因素之一。
温度会影响聚合反应的速度和交联反应的进行,过高或过低的温度都会影响固化效果。
此外,聚醋酸乙烯酯乳液的pH值、溶剂选择、添加剂的种类和用量等也会对固化过程产生影响。
这些因素的不同组合将会导致固化后的胶体固体具有不同的性能。
聚醋酸乙烯酯乳液胶固化机理的研究对于优化产品性能、提高胶粘剂的使用效果具有重要意义。
通过控制聚合反应和交联反应的条件,可以调控胶体固体的力学性能、粘接性能和耐久性等特性,满足不同应用领域的要求。
此外,固化机理的研究还可以为新型胶粘剂的设计和合成提供指导。
聚醋酸乙烯酯乳液胶固化机理是聚合反应和交联反应的综合作用。
聚醋酸乙烯酯乳液中的单体分子通过聚合反应形成聚合物,然后通过交联反应形成交联结构,最终形成胶体固体。
固化过程中的温度、pH值、溶剂和添加剂等因素对固化效果有重要影响。
固化机理的研究有助于优化产品性能和开发新型胶粘剂。