胶粘剂复习资料

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填空题

1. 水渗透到胶层的本体中,并和胶粘剂发生两种作用,其一:_水分破坏胶粘剂分子间的氢键和其 他次价键,对胶粘剂产生增塑作用_;其二:_胶粘剂的化学键被水解,引起胶粘剂的降解_。

2. 胶粘剂的四个基本条件是:_胶粘剂的湿润性_;_胶粘剂的分子量及分子量分布_;_胶粘剂的pH 值_;_胶粘剂的极性_。

3. 脲醛树脂胶合制品所释放的甲醛主要来自:UF树脂中的游离甲醛; 树脂固化中分解的甲醛;木材等被胶接材料所释放的甲醛。

4.甲阶脲醛树脂的反应终点是用 粘度 方法控制的。

5、在脲醛树脂合成过程中,反应程度的控制可以根据树脂溶液与水相溶性的变化来确定,常用的方法有 水数测定法 , 憎水温度 , 浊点 ;也可以根据 测定粘度 来确定。

6、要形成良好的胶接,首先胶黏剂要 润湿 被胶接材料表面,然后通过 扩散 作用,形成 胶接键 。

7.涂料是由成膜物质 、着色材料 、 溶剂 和 助 剂 等成份组成的。

8、胶接接头破坏类型:被胶接物破坏;内聚破坏;界面破坏;混合破坏。

9、成膜物质:是涂于制品表面能够干结成膜的物质。决定涂膜的主要性能。包括植物油和合成树脂

10、胶接过程是一个复杂的过程,胶粘剂与被胶接材料的胶接效果,是主价力、 次价力、 静电引力

和 机械作用力等作用综合作用的结果。

11、一般来说,木材纤维方向对胶接强度也有影响,纤维方向的角度越大,胶接强度越

低。

12、一般情况下,胶液对被胶接物的表面有良好的润湿,所形成的接触角就越小,胶接强度就高。

13、在甲醛系列树脂合成过程中,甲醛的官能度为 2 ,苯酚的官能度为 3 ,三聚氰胺的官能度为6

14、热固性树脂固化过程中 分子量增大,而热塑性树脂硬化过程中, 分子量不变 。

15、薄胶层变形需要的应力比厚胶层大。

16、甲醛水溶液显弱酸性,而尿素水溶液显弱碱性,加成反应初期,随着反应的进行,反应液 pH值逐渐下降。

17、热塑性酚醛树脂合成条件:________________________________。

第一章

一、名词解释

1、胶粘剂:一类单组分或多组分的,具有优良粘接性能的,在一定条件下能使被胶接材料通过表面粘附作用紧密地胶合在一起的物质。

2、被胶接物:通过黏合作用,与胶粘剂结合在一起的物质。

3、粘附:两个表面靠化学力、物理力或两者兼有的力使之结合在一起的状态。

两个表面靠化学力、物理力或两者兼有的力使之结合在一起的状态

4、弱界面层:材料表面与内部存在着性质上的差异而造成结构不均匀性界面。当被胶接的材料、胶粘剂及环境中的低分子物或杂质等,通过渗析、吸附及聚集等过程,在部分或 全部界面内产生这些低分子物的富集区,这就是弱界面层。胶接破坏中的界面破坏发生于弱界面 层,并可使胶接强度严重下降。

5、活性期:配制后的胶粘剂能维持其可用性能的时间。

6、润湿性:是指固体对液体的亲和性,一般用液体对固体表面的接触角(θ)来表示,一般情况下,两者间的 接触角越小,固体就容易被液体湿润(润湿性好),其胶接强度就越高。润湿性与胶粘剂的性质、被胶接材料表面的结构与状态及胶接过程中的工作条件等因素密切相关。

7、机械胶接理论:液态胶粘剂充满被胶接物表面的缝隙或凹陷处,固化后在界面区产生啮合连接。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。 机械作用一般有:嵌装,钩合(可以是分子级的)、锚合、钉合、树根固定等

8、吸附胶接理论:胶接作用是胶粘剂分子与被胶接物分子在界面层上相互吸附产生的,是物理吸附和化学吸附共同作用的结果。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。

9、扩散胶接理论:胶粘剂和被粘物分子通过相互扩散而形成牢固的接头。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。

10、化学键胶接理论:胶接作用主要是化学键力作用的结果,胶粘剂与被胶接物表面分子间产生化学反应而获得高强度的主价键结合。

11、耐久性:胶接接头在使用和存放过程中长期保存其性能的能力。

12、胶接技术:选择适宜的胶粘剂及适当的粘接方式采用合理达到牢固的粘接目的。选择适宜的胶粘剂,选择适当的接头形式,采用合理的粘接工艺而达到粘接目的的方法。

二、问答题

1、木材胶粘剂是如何分类的?

(1)按胶粘剂的主要化学成分分类

磷酸盐型胶粘剂

无机胶粘剂 硅酸盐型胶粘剂

硼酸盐型胶粘剂

木材胶粘剂 动物胶粘剂:鱼胶、虫胶、皮胶、骨胶、血胶等

天然胶粘剂 植物胶粘剂:松香、淀粉、阿拉伯胶、酪素胶、

有机高分子 豆胶等

胶粘剂 热固型树脂胶粘剂:环氧树脂、酚醛树脂、

脲醛树脂、有机硅树脂等

合成胶粘剂 热塑性树脂胶粘剂:聚醋酸乙烯乳液、乙烯醋酸

乙烯共聚树脂、聚酰胺树脂等

橡胶型树脂胶粘剂:氯丁橡胶、丁腈橡胶、

硅橡胶等

(2)按胶粘剂固化形式分类

化学反应型胶粘剂

溶剂挥发型胶粘剂

热熔型胶粘剂

(3)按胶粘剂的构成形态分类

溶液型胶粘剂

乳液型胶粘剂

无溶剂型胶粘剂

热熔型胶粘剂

(4)按胶液调制类型分类

单组分型胶粘剂

双组分型胶粘剂 2、木材与胶粘剂之间的胶合力的种类?

机械连接力,分子吸附力,电荷引力,分子引力,化学键结合力。

3、木材胶粘剂应具备哪些条件?

应具有极性、适当湿润性、适当分子量、PH值酸碱度。。

极性:木材系极性物质,其表面具有部分不饱和状态的极性基因,胶粘剂也只有带极性基因,才能造成异性基因互相吸引而对木材表面产生牢固的胶合力。

适当的润湿性:即对木材等物体表面的粘附和扩散作用。胶液润湿性与其表面张力、内聚力大小有关,表面张力越小,内聚力越小,其粘附、扩散作用越大。反之则越小。但润湿性过大,易被木材吸收而造成缺胶及耗胶量过大。不同的胶合材料应采用相应的浓度和粘度。

适当的酸碱度(pH):强酸强碱的胶粘剂都会降低木材的力学性质,强酸尤甚。

适当的分子量与分子量分布:针对胶粘剂的不同用途调整(或设计)所要求的分子量范围及分子量分布,可以提高胶粘强度和加速固化。

4、选择胶粘剂的原则是什么?

(1)按木材胶接制品选择

胶接强度、耐水性、 耐久性、胶接制品的毒性 作简单说明

(2)按胶粘剂的使用特性选择

胶粘剂的固体含量和粘度、适用期、 固化条件和固化时间 作简单说明

因此每种胶粘剂各有其特点,只有合理选择,使用得当才能发挥长处,应根据不同胶接制品的使用环境、用途等的不同而不同。

5、简述影响胶接强度的因素?

答;1,胶粘剂的分子量、分子结构、极性

分子量润湿性、内聚力;分子结构:线形、支型、体型;极性

2,弱界面层

被胶接材料和胶粘剂中,由于材料表面与内部存在着性质上的差异而造成结构不均匀性弱界面层。

主要对物理吸附的胶接体系产生影响,对化学胶接理论和自粘体系影响不大。

1)物理吸附,2)胶接体系中存在不相容的低分子物,3)低分子物对被胶接物的吸引力大。

3,内应力

内应力主要是收缩应力和热应力

4,环境应力

机械力,温度变化(两端温度不同时,小分子易发生移动),表面污染,湿度变化,微生物、霉菌。

被胶接物的表面状态、弱界面层、内应力、交联度、极性、分子量和分子量分布、固化

6、胶粘剂的固化和硬化有何区别?

固化:胶粘剂通过存在的活性基团在一定条件的作用下,粘料发生聚合、交联等化学反应而变硬的现象产生胶接。

硬化是指胶粘剂通过干燥、结晶等物理过程而变硬的现象,这是一个物理过程, 一般热塑性树脂、溶液型胶粘剂是通过硬化来实现胶接

7、木材加工业所用胶粘剂存在问题有哪些,针对这些问题,木材胶粘剂的发展方向如何?

笔记 8、胶接结构的内应力产生原因有哪些,如何降低内应力或应力集中的现象?

主要是收缩应力和热应力两类。

收缩应力是胶粘剂固化过程中体积收缩产生的应力,热熔胶,由于冷却速度的变化,温度的分布梯度,高聚物的结晶度及结晶区的分布等会产生内应力。温度变化引起的材料收缩,在某些情况下是相当严重的。溶液胶粘剂固化过程中溶液的浓度梯度、溶剂的挥发速度等的分布与变化都将产生内应力。

热应力是热膨胀系数不等的材料胶接在一起,当温度变化时在界面中产生的。其大小正比于温度变化、胶粘剂与被胶接膨胀系数差值以及材料的弹性模量。因此,接头设计时,尽可能减少材料种类,采用膨胀系数匹配的材料和胶粘剂。尽可能选用模量低,延伸率高的胶粘剂,使热应力通过胶粘剂的变形释放出来。适当提高胶层厚度,选用室温固化的胶粘剂都可减小接头的热应力。

环境应力,通过胶接体系内的缺陷造成应力集中而导致破坏的。包括外界的机械作用力、温度波动的热冲击以及油、水等介质因素对胶接界面的物理化学作用。

9、胶接接头破坏类型有哪些?造成的原因是什么?

胶接接头破坏类型:1,被胶接物破坏;2,内聚破坏;3,界面6破坏;4,混合破坏

原因:被胶接物破坏和胶粘剂和胶粘剂的内聚破坏,主要取决于二者材料自身的强度。还与材料内部的缺陷、构成接头后体系内部胶层厚度,被胶接表面处理状况,组分间相互作用等有关,界面破坏是被胶接材料的可粘性差造成的。界面破坏的原因是被胶接材料的可粘性差造成的。由于材料的非均一性及表面处理、工艺实施等环节的不均一性,完全的界面破坏是不存在的。在理想的条件下,即没有界面区存在时,其破坏强度主要取决于胶粘剂与被胶接物之间的粘附强度。混合破坏的情况,在各种材料强度相近时特别容易发生。P.29

第二章

名词解释

1、凝胶化:体型缩聚反应中,当反应程度达到某一数值时,体系的黏度会突然增加,突然转变成不溶、不熔、具有交联网状结构的弹性凝胶的过程。

2、脲醛树脂胶黏剂:是尿素与甲醛在催化剂(碱性或酸性催化剂)作用下,缩聚而成的初期脲醛树脂;在固化剂或助剂作用下,形成不溶、不熔的末期树脂。

3、热固型脲醛树脂:脲醛树脂为分子量低于200并相互间不能分离的不同低分子聚合物的混合物。它可长期贮存或在温度和促进剂或仅在促进剂的作用下继续缩聚反应,树脂从线型结构转化为体型结构,即转变成不溶、不熔的热固性脲醛树脂。