第4章聚乙酸乙烯酯乳液胶粘剂.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第四章聚乙酸乙烯酯乳液胶粘剂,(Polyvinyl acetate adhesives),PVAc,：,由乙酸乙烯酯单体在分散介质水中经乳液聚合反应而成的。,为乳白色液体，又称乳白胶或白（乳）胶。,聚乙酸乙烯酯乳液胶粘剂的性能,优点：,1.,无毒，无腐蚀性，无火灾和爆炸的危险；,2.,干状胶合强度高，且胶层具有韧性；,3.,粘度大，不易透胶；,4.,常温下固化速度快；,5.,贮存期长；,6.,胶层白色，不易污染被胶合材料的表面；,7.,具有一定的水溶性。,缺点：,1.,不耐水；,2.,不耐热；,3.,易蠕变；,4.,耐寒性差；,5.,成本较高。,4,1,聚乙酸乙烯酯乳液胶粘剂的原料,一、单体 乙酸乙烯,(,酯,),性质：,1.,无色透明的液体，有醋酸气味；,2,沸点低,(72,73),；,3,熔点低,(-100.2),；,4,可溶于多种有机溶剂，微溶于水；,5,易聚合；,6,易燃易爆；,7,具有低毒。,二、水,作用：作为分散介质,要求：软水或蒸馏水,用量：总组分的,60,80%,三、引发剂,作用,：引发反应，使单体具有一定的活性,要求,：本身是易分解而产生自由基（游离基）的化合物,常用,：过氧化物,用量,：单体重的,0.1,1,四、乳化剂,作用,：使只微溶于水的单体能均匀地分散在水中,要求,：表面活性剂,常用,：聚乙烯醇、油酸钠,用量,：单体重的,9%,五、保护胶体,作用,：在聚合物颗粒表面形成保护层，防止其合并与凝聚，使乳液稳定,常用,：聚乙烯醇、明胶、羧甲基纤维素、羟乙基纤维素,六、调节剂,1.,表面张力调节剂,作用,：降低乙酸乙烯酯或其聚合物颗粒在水中的表面张力，使乳液稳定,常用,：含,5,10,个碳原子的脂肪族醇类,用量,：单体重的,0.1,0.5%,2.,聚合度调节剂,作用,：控制聚合程度，调节聚合物的分子量,常用,：四氯化碳、多硫化物,用量,：单体重的,2,5%,3.pH,值调节剂,作用,：稳定,pH,值，控制聚合速度,常用,：磷酸盐、碳酸盐、醋酸盐,用量,：单体重的,0.3,5%,七、增塑剂,作用,：提高聚乙酸乙烯酯乳液的柔软性、粘接性、特别是降低玻璃化温度，提高成膜性,常用,：邻苯二甲酸二丁酯、乙二醇的酯类,用量,：单体重的,10,15%,八、冻融稳定剂,作用,：使乳液冻结消融稳定,常用,：多元醇,用量,：乳液重的,2,10%,九、防腐剂,作用,：防止乳液发霉,常用,：甲醛、苯酚、季胺盐,用量,：总投料量的,0.2,0.3%,十、消泡剂,作用,：使聚乙酸乙烯酯乳液在使用中不易产生气泡,常用,：硅油、醇类化合物,用量,：总投料量的,0.2,0.3%,4,2,聚乙酸乙烯酯的合成原理,用引发剂引发聚合反应，因此遵循自由基加聚反应的一般规律，即经过链引发、链增长和链终止这三个阶段。,一、链引发,引发剂 初级自由基,初级自由基,+,单体 单体自由基,二、链增长,（自由基传递）,单体自由基,+,单体 链自由基,三、链终止,1.,双基结合（偶合）终止,链自由基 链自由基 高聚物,2.,双基歧化终止,链自由基 链自由基 高聚物,3.,链自由基与初级自由基结合终止,链自由基 初级自由基 高聚物,4,3,影响聚乙酸乙烯酯乳液质量的因素,一、引发剂的影响,不同种类的引发剂引发效率不同。,引发效率,：能活化,(,或引发,),的单体数占单体总数的百分数。,引发剂用量多 反应效率高，分子量小,二、乳化剂的影响,乳化剂用量多 聚合速度快，,分子量大，稳定性好，,但胶层耐水性差。,三、反应温度的影响,当温度,最高聚合温度,温度越高 反应速度越快,当温度,最高聚合温度,温度越高 反应速度越慢,一般情况下：,温度高 聚合度低，分子量小,四、搅拌强度的影响,搅拌作用,：保持反应物的均匀度，防止形成聚集体；有利于传质和传热，使整个反应体系保持温度恒定。,搅拌速度,：,乳胶粒直径，乳胶粒数反应速度,易混入氧阻聚反应速率,易使乳液产生凝胶或硬化失去稳定性,在保证反应液均匀的前提下，宜采用较小的搅拌速度。,五、其它因素的影响,1,单体浓度的影响,单体浓度聚合速度，分子量,2,单体或引发剂滴加条件的影响,在乳液聚合中，单体滴加时间越长 乳液的粘度越高，结构粘性越大。,在同样条件下滴加单体，引发剂滴加量越多 乳液粘度越高，结构粘性越大,3,氧的影响,（,具有双重作用）,可起引发剂的作用，也可起阻聚剂的作用,起哪种作用取决于：,温度：低温阻碍反应；,高温引发反应,氧量：少 引发反应；,多 阻碍反应,4,4,聚乙酸乙烯酯乳液的合成工艺,一、投料方式,全部原料一次性加入。,先加水、乳化剂、引发剂、表面张力调节剂，再滴加单体。,先加水、乳化剂、表面张力调节剂、打底单体（,5-15%,）、部分引发剂（,30%,），再滴加单体，定时加入余下的引发剂。,二、反应温度,反应前期：,70,80,反应后期：,90,95,三、实例（见,P.138,）,4-5,聚乙酸乙烯酯乳液胶的应用和改性一、,PVAc,乳液的应用,1.,聚乙酸乙烯酯乳液胶层的形成原理,PVAc,中的水,(,PVAc,颗粒被水包着,),蒸发或向被胶合材料渗透,PVAc,颗粒裸露,乳胶粒粘性流动 融合粘连,成膜,（即固化原理）,使用场所的温度应高于,PVAc,的最低成膜温度。,2,PAVc,乳液的应用要求,粘度调节,粘度太大,加溶剂,(,甲苯、二甲苯、苯甲醇、醋酸丁酯等,),；或加少量温水,(,但水不宜太多，否则会分层，使质量,),。,粘度太小,加增粘剂,(,聚乙烯醇、淀粉、羧甲基纤维素等,),贮存条件,容器,：玻璃、瓷器、塑料,(,袋、桶,),要密封，防止结皮,贮存温度：,10,40,为宜,防冻,：预防水结冰产生破乳,3,PVAc,乳液的使用方法,涂胶,叠合,加压一段时间,（加热或不加热）即可。,二、,PVAc,乳液的改性,1,提高耐水性与耐热性,基本途径是使它向热固性树脂的方向发展,内加交联剂,常用：,丙烯酸类、不饱和羧酸酯类等,外加交联剂,常用：,酚醛树脂、脲醛树脂、三聚氰胺甲醛树脂、硅胶、异氰酸酯等。,2,降低脆性,外加增塑剂（使用时加入）,常用：酯类,(,邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯,),内加增塑剂（制备时加入）,常用：乙烯,讨论、思考题、作业：,1.,聚乙酸乙烯酯乳液胶（,PVAc,）具有哪些性能？,2.,生产,PVAc,需要哪些原料，各种原料的作用是什么？,3.,请简述,PVAc,的合成原理。,4.PVAc,分子量的大小与哪些因素有关；要获得较大分子量的聚乙酸乙烯酯乳液需采取什么样的合成工艺？,5.,请简述国内常用的生产,PVAc,的工艺。,6.,PVAc,的胶层是怎么形成的，它对使用场所有什么要求,?,7.,提高,PVAc,耐水性和耐热性的主要途径是什么？试举例。,