胶粘剂第四章

1 基本分子结构：
—CH2—CH—CH2—CH —CH2—CH—
CH3COO
Байду номын сангаас
C=O
OCOCH3
NH
2 性能与应用
CH2OH
VNA共聚乳液在热或酸性固化剂作用下会发生交联反应 ，成为热固性胶。
胶层耐热、耐蠕变、耐水、耐酸碱性能得到改善。
贮存稳定性好，可用于冷压或热压，适用于人造板表面 的装饰加工及高含水率的微薄木与胶合板胶贴。
室温胶接时，要求室内问题必须高于它的最低成膜温度（能 使乳胶粒融合粘连，乳胶液形成连续胶膜的最低温度）。
粘度可以调节，夏季气温高，粘度小时可添加增粘剂；水分 蒸发，粘度增大时，为改善其润湿性，可添加少量水或溶剂 降低其粘度。
贮存与运输过程中的温度以10~40为宜，不能放在严寒场所 ，以免受冻。
乳胶粒中单体浓度 氧
4.1.4 影响聚乙酸乙烯酯乳液质量的因素
（一）乳化剂的影响
其它条件固定时，乳化剂用量增加，乳胶粒数目多，粒 径小，乳液稳定性好；
乳化剂用量相同时，使用CMC值越小，单体增容度越大 的乳化剂，生成的乳胶粒多，粒径小，平均分子量低 。
（二）引发剂用量的影响
引发剂用量多，可增加链游离基的数量，也会增加链终 止的机会，生成的乳液分子量低，影响胶接强度，同 时，引发剂用量多，酸性增强，影响乳液的稳定性。
乳液聚合过程：
胶束
补
扩散 增容胶束 补
充
R•游离基
充
Ⅰ—R•
引发剂
溶解
Ⅰ—R•
单体 乳化剂
Ⅰ—R•
未成核胶束
Ⅰ—R•
单体液滴
水相
4.1.4 影响聚乙酸乙烯酯乳液质量的因素
（一）乳化剂的影响 （二）引发剂用量的影响 （三）搅拌强度的影响 （四）反应温度的影响 （五）其它影响因素 单体或引发剂的滴加条件
4.3 丙烯酸酯类胶粘剂
4.3.1 概述
丙烯酸酯类胶粘剂是以聚丙烯酸酯作为粘料的一类 胶粘剂。
可分为两类： 反应性丙烯酸酯胶粘剂：胶接时通过化学反应使胶层
固化，可制成瞬干胶、结构胶及光敏胶使用； 非反应性丙烯酸酯胶粘剂：胶接时靠溶剂或分散相的
挥发使胶层固化，可制成压敏胶、热熔胶使用。
4.3 丙烯酸酯类胶粘剂
缺点：
耐水性差， 软化点低，高温下使用会产生蠕变现象，胶接强度下降； 在-5℃以下贮存时易冻结使乳液破坏， 成本高于脲醛树脂和酚醛树脂。
4.1.6 聚乙酸乙烯酯乳液的应用及改性
（一）应用：
使用时应注意的问题：
要求木材含水率在5~12%，含水率在12~17%，固化时间会 延长，超过17%，会影响胶接强度。
胶合原理与胶粘剂
林学院：张晓燕
第四章 烯类高聚物胶粘剂
内容提要：
4.1 聚乙酸乙烯酯乳液胶粘剂（PVAc） 4.2 乙酸乙烯酯共聚乳液胶 4.3 丙烯酸酯类胶粘剂
4.1 聚乙酸乙烯酯乳液胶粘剂
4.1.1 原料 4.1.2 合成原理 4.1.3 乳液聚合机理 4.1.4 影响乳液质量的因素 4.1.5 合成工艺 4.1.6 应用及改性
CH3COO CH3COO
SO4- —CH2-CH—CH2-CH .
CH3COO x CH3COO
4.1.2 聚乙酸乙烯酯乳液的合成原理
（三）链终止 游离基链相互作用，导致游离基活性丧失。有偶
合终止和歧化终止两种反应。 （四）链转移 游离基聚合过程中，链游离基从单体、溶剂或引
发剂上夺取一个原子而终止反应。有时为了避 免分子量过高特意加入链转移剂。
单体液滴中无引发剂； 胶束是单体和引发剂相遇的场所，单体浓度高。
4.1.3 乳液聚合机理
（三）聚合过程：包括三个阶段： 乳胶粒形成阶段：水相中的游离基扩散进入
单体增容胶束内，进行引发、增长，形成乳 胶粒； 聚合反应速度恒定阶段：单体由单体液滴进 入乳胶粒，使乳胶粒内单体浓度恒定； 聚合反应速度下降阶段：单体液滴消失，胶 束内单体浓度没有补充来源，聚合反应速度 下降。
（四）反应温度的影响
反应温度高，游离基生成速率快，一方面使乳胶粒中链终 止的速率快，聚合度降低；另一方面会使水相中的游离 基浓度增大，乳胶粒数目多，粒径小，聚合速率提高。
4.1.4 影响聚乙酸乙烯酯乳液质量的因素
（五）其它因素的影响
1 单体或引发剂的滴加条件：单体滴加慢，形成的乳液 粘度增大，同样的条件滴加单体，引发剂用量多，粘 度高。
内交联的乙酸乙烯酯共聚乳液：将具有多官能团的活 性单体如N-羟甲基丙烯酰胺与乙酸乙烯酯共聚，得到 可交联的共聚乳液，使耐热、耐水性得到改善。
内增塑和内交联的乙酸乙烯酯共聚乳液
4.2 乙酸乙烯酯共聚乳液胶粘剂
4.2.2 乙酸乙烯酯-乙烯共聚乳液（EVA乳液）
1 基本分子结构：
—CH2—CH—CH2—CH2 —CH2—CH—CH2—CH —
4.1.6 聚乙酸乙烯酯乳液的应用及改性
（二）聚乙酸乙烯酯的改性
缺点：
聚乙酸乙烯酯乳液是热塑性树脂，软化点低，制造时用亲水 性的聚乙烯醇作乳化剂和保护胶体，耐热、耐水性差。
改性方法：
通过内加交联剂和外加交联剂使其从热塑性向热固性转化。 内加交联剂：乳液制造时加入共聚单体（如N-羟甲基丙烯
酰胺），得到可交联的热固性共聚物。 外加交联剂：在均聚乳液中加入能使大分子进一步交联的
CH3COO
CH3COO CH3COO
2 性能与应用
主链上引入一定数量的乙烯基，使乙酸酯基间的距离 增大，聚合物分子变得柔软，胶膜柔韧性好。
最低成膜温度比PVAc的降低，可用于常温胶接。
胶层耐热、耐水、耐低温、贮存稳定性、冻融稳定性 优于PVAc。
4.2 乙酸乙烯酯共聚乳液胶粘剂
4.2.3 乙酸乙烯酯-羟甲基丙烯酰胺共聚乳液（VNA乳液）
4.1.1 原料
（五）保护胶体 在粘性的聚合物表面形成保护层，以防其凝聚。
常用的有聚乙烯醇、甲基纤维素、羧甲基纤维 素等，用量为 乳液重量的1%~4%。 （六）调节剂（分子量调节剂、链转移剂） 在游离基聚合反应过程中，控制聚合物分子量。 常用四氯化碳，硫醇等，用量为单体重量的 2%~5%。
4.1.1 原料
4.3.2 а—氰基丙烯酸酯胶粘剂
又称瞬干胶粘剂，分子式为： 优点：
能在室温以接触压力实现快速胶接； 对多种材料具有良好的胶接强度，有“万能瞬间胶粘剂”
之称。 胶液粘度低，单位面积耗胶量少； 无毒，胶层无色透明。
4.3 丙烯酸酯类胶粘剂
4.3.2 а—氰基丙烯酸酯胶粘剂
缺点：
耐热、耐水、耐湿及耐极性溶剂差，贮存期较短； 胶层较脆，不耐冲击； 固化迅速，不适于大面积胶接，又由于售价较贵，只
响乳液的稳定性，常加入乙二醇‘甘油等作冻 融稳定剂，用量为乳液重量的2%~10%。 （十）消泡剂、防腐剂 消泡剂用于调节表面张力和消泡，用量为乳液重 量的0.2%~0.3%. 防腐剂常用甲醛、苯酚等，用量为乳液重量的 0.2%~0.3%.
4.1.2 聚乙酸乙烯酯乳液的合成原理
（一）链引发 形成游离基活性中心 (NH4)2S2O8 2NH4SO4
2 乳胶粒中单体浓度：越大，聚合速率和聚合物的聚合 度越大。
3 氧：在温度高和量少时，使聚合反应速率加快，起引 发剂作用；室温下和量多时阻聚作用大。
4.1.5 聚乙酸乙烯酯乳液的合成工艺
（一）投料方式 有三种：
将反应的各组分一次加入反应釜，混合后加热、搅拌进 行反应；
先将乳化剂、引发剂等组分加入水相中，搅拌均匀后再 将单体连续滴加入水相中搅拌、加热进行反应；
物质（如热固性树脂，异氰酸酯等），使之向热固性转化 。
4.2 乙酸乙烯酯共聚乳液胶粘剂
4.2.1 概述
乙酸乙烯酯均聚乳液不耐水，不耐热，易蠕变，经常制 成乙酸乙烯酯共聚乳液来对其进行改性。按共聚单体 对共聚乳液所起的作用分三类：
内增塑的乙酸乙烯酯共聚乳液：如将乙烯、丙烯酸酯 等单体引入主链，或在主链上产生一些支链，降低其 软化温度，使分子柔韧性增加。
（七）缓冲剂 保持反应介质的pH值，控制聚合速度。常用碳酸
盐、醋酸盐等，用量为单体重量的0.3%~5%。 （八）增塑剂 增加乳液的柔韧性和粘附力，降低乳液的成膜温
度。常用邻苯二甲酸烷基酯，用量为单体重量 的10%~15%。
4.1.1 原料
（九）冻融稳定剂 防止乳液低温时发生冻结，因为冻结和消融会影
4.1.1 原料
（一）乙酸乙烯酯（单体） （二）分散介质（水） （三）引发剂 （四）乳化剂 （五）保护胶体 （六）调节剂（分子量调节剂，链转移剂） （七）缓冲剂 （八）增塑剂 （九）防腐剂 （十）消泡剂
4.1.1 原料
（一）乙酸乙烯酯（醋酸乙烯酯，单体） 无色可燃性液体，蒸汽有毒，对中枢神经系统有
用来粘接其它胶种不易粘牢的小件制品； 不添加增粘或增稠物质，对木材等多孔性材料的胶接
效果不好.
4.3 丙烯酸酯类胶粘剂
4.3.3 丙烯酸酯压敏胶粘剂
压敏胶是一种对压力敏感的胶粘剂，在常温下以接触 压力便能实现胶接，常制成压敏胶粘带和压敏胶粘片 使用。
丙烯酸酯类压敏胶有溶液型和乳液型两种，溶液型压 敏胶主要用于制作以塑料为背材的压敏胶片、压敏胶 带等；乳液型压敏胶主要用来制作以纸为背材的标签 ，压敏胶带、贴花等产品。
将乳化剂等组分加入水相中，搅拌均匀后加入单体总量 的5~15%和30%左右的引发剂，待搅拌升温回流正 常后，再连续滴加单体，剩余的引发剂以一定的时间 间隔加入。
（二）反应温度 前期一般在70~80℃，后期单体滴加完毕后，升温至
90~95 ℃ ，反应一段时间后冷却至50 ℃以下。
4.1.6 聚乙酸乙烯酯乳液的应用及改性
（一）应用 应用方面：
聚乙酸乙烯酯乳液是热塑性树脂，被广泛用于木材胶接 上，主要用于：