第七章粘合剂
粘合剂
粘合剂(Adhesive)是靠界面间作用使各种材料牢固地粘接在一起的物质。
一、粘合剂的组成粘合剂是一类混合物,不同品种的粘合剂组成不同,有简单、有复杂,但粘料是粘合剂的主要组分,根据需要还配合一种或多种其他组分。
1、粘料粘合剂以称基料、主剂、是决定粘合剂性能主要组分,能起到胶粘的作用,作为粘料的物质可以是天然高分子、合成树脂及合成橡胶。
天然高分子有淀粉、蛋白质、天然橡胶等,还有无机材料如硅酸盐、硝酸盐等。
粘料的选择需考虑聚合物的特性和被粘物的特性。
2、固化剂和固化促进剂以热固性聚合物为粘料时,必须加入固化剂使粘合组分交联形成体型结构。
固化促进剂是加速交科反应,缩短固化时间或降低固化温度的组分。
3、增塑剂和增韧剂为了改善胶层柔韧性,提高胶层冲击强度而加入的配合剂。
4、稀释剂稀释剂是为了降低粘合剂粘度、增加粘合剂浸稳透力而使用的低分子化合物,有些稀释剂还能降低粘合剂的活性,延长粘合剂的使用期。
5、填料填料的作用是改善粘合性能和降低粘合剂的成本。
填料一般是粉末状或细短纤维状。
填料的用量要合适,否则会导致粘接性能下降。
6、偶联剂偶联剂是为了改善粘合剂和被粘物表面之间的界面强度而使用的助剂。
偶联剂是具有反应性基团的化合物,可与被粘物表面分子形成化学键合。
偶联剂又称增粘剂。
7、其他助剂粘合剂组分除上述必需的组分外,有进根据粘料的结构性质、用途还需加入防老剂、着色剂等组分。
二、粘合剂的分类粘合剂种类繁多,组分各异,有多种分类方式:1、按形态分类水溶液型、溶液型、乳液(胶乳)型、无溶剂型、固态型、膏状与腻子2、按化学成分分类1)无机:包括硅酸盐、磷酸盐、硼酸盐、陶瓷类及低熔点金属类2)有机:天然系及合成系。
天然系包括淀粉系类、蛋白系类、天然树脂系类、天然橡胶系列、沥青系类。
合成系包括树脂型、橡胶型(氯丁橡胶、丁腈橡胶、丁苯橡胶、丁基橡胶、聚硫橡胶、羧基橡胶、有机硅橡胶、热塑性橡胶)及复合型。
其中树脂型包括热塑性类(聚醋酸乙烯、聚乙烯醇、聚乙烯醇缩醛类、聚丙烯酸酯类、纤维素类、饱和聚酯、聚氨酯等)及热固性类(脲醛树脂、蜜醛树脂、酚醛树脂、间苯二酚甲醛树脂、环氧树脂、不饱和聚酯等)。
第七章 包装辅助材料 食品伙伴网标准版文档
分子质量
成膜性
硬化膜的物理性能
第二节 包装封缄用材料
将一个包装或包装件封闭的过程称为封缄。 封闭包装或包装件的部件叫做封闭物,通过封缄
使被包装物与外界最终隔开, 包装材料本身可以实现封缄的不使用封缄材料的
可以止液体或气体,具有电绝缘作用。 可防止金属之接触产生电位差而引起的电腐蚀。
其他封缄材
小包装塑料:啮合搭扣,塑料撕拉带等
封印金属:封印铅
第三节 包装用捆扎材
将产品、包装或组合包装件用挠性材料 将一个包装扎或包牢装件、封闭固的过定程称或为封加缄。固的操作称为捆扎。
用于木质容器和纸容器一次性包装的封缄。
捆扎带 可免除外观受损害,减轻结构重量,改善功能。
金属捆扎带 介于两固体表面间起粘合作用的物质叫做胶粘剂。
常用盖的形式、王冠盖、螺旋盖、滚压盖、防盗盖、儿童安全盖、易开盖、扭断式瓶盖、玻璃塞(盖)等
尼龙捆扎带 常可用免盖 除的外形观式受、损王害冠,盖减、轻螺结旋构盖重、量滚,压改盖善、功防能盗。盖、儿童安全盖、易开盖、扭断式瓶盖、玻璃塞(盖)等 聚酯捆扎带 绞封钉闭、 包U装型或钉包、装带件型的卡部钉件、叫平做装封线闭钉物,通过封缄使被包装物与外界最终隔开, 聚丙烯捆扎带 包装材料本身可以实现封缄的不使用封缄材料的封缄,如塑料袋、复合纸袋等可以通过袋口热封合实现封缄。
可免除外观受损害,减轻结构重量,改善功能。
第二节 第一节
包包装装用封胶缄粘常用剂材材用料料 盖的形式、王冠盖、螺旋盖、滚压盖、防盗盖、
将第产二品 节、包包装装封或缄组用儿合材包料童装件安用挠全性材盖料扎、牢、易固定开或加盖固的、操作扭称为断捆扎式。 瓶盖、玻璃塞(盖)等
药学专业知识重点:黏合剂的记忆技巧
药学专业知识重点:黏合剂的记忆技巧
在药学的考试当中,在药剂学的辅料部分相信不少的学生,记忆起来十分容易混淆,盖因为辅料的种类非常的多,它包括填充剂、润湿剂、黏合剂、润滑剂、乳化剂、混悬剂等等,此外,很多的辅料存在多种用途,有的既可以当做填充剂又可以当做矫味剂(如:蔗糖)。
今天,今天的老师就给大家来讲一讲关于黏合剂中部分辅料的记忆。
黏合剂:依靠本身所具有的黏性赋予无黏性或黏性不足的物料以适宜黏性的辅料。
(1)淀粉浆:廉价易得,黏合性良好,是制粒中首选的黏合剂,但不适用于遇水不稳定的药物。
淀粉浆(俗称淀粉糊)是片剂中最常用的粘合剂,常用8%~15%的浓度,并以10%淀粉浆最为常用;若物料可压性较差,可再适当提高淀粉浆的浓度到20%,相反,也可适当降低淀粉浆的浓度,如氢氧化铝片即用5%淀粉浆作粘合剂。
(2)纤维素衍生物
①甲基纤维素(MC);②羟丙纤维素(HPC);③羟丙甲纤维素(HPMC);④羧甲基纤维素钠(CMC-Na);⑤乙基纤维素(EC)。
(3)聚维酮(PVP):吸湿性强。
常用于泡腾片、咀嚼片的制粒。
(4)明胶:制粒物干燥后比较硬。
(5)聚乙二醇(PEG):制得的颗粒压缩成形性好,片剂不变硬,适用于水溶性与水不溶性药物制粒。
在这里,我们会发现这里存在许多的中英文。
我们在复习的时候需要对这些中英文的搭配弄清楚,这样才能够掌握住药剂学黏合剂部分的知识点。
我们对于这些中英文的对照可以,通过了解他的意思来记忆。
如下表:
希望这个可以对同学们的复习,起到一定的帮助。
粘合剂知识点总结
粘合剂知识点总结一、粘合剂的基本概念粘合剂是一种用于粘合材料的物质,它可以使不同的材料牢固地粘合在一起。
粘合剂通常是高分子化合物,它具有较高的粘接力和耐久性。
粘合剂通常是在两种或两种以上的材料表面上涂抹的,然后经过一定的时间和条件使它们牢固地粘合在一起。
二、粘合剂的种类粘合剂的种类有很多,根据不同的分类标准可以分为以下几种:1. 按照成分分类,粘合剂可以分为无机粘合剂和有机粘合剂两大类。
无机粘合剂主要是指水泥、石灰等物质,有机粘合剂大多是由高分子化合物构成的。
2. 按照粘合方式分类,粘合剂可以分为物理粘合剂和化学粘合剂两大类。
物理粘合剂主要是指通过物理作用将材料牢固地粘合在一起,比如静电吸附、压力和温度等。
化学粘合剂则是通过化学反应将材料牢固地粘合在一起的。
3. 按照固化方式分类,粘合剂可以分为热固化粘合剂、冷固化粘合剂和固体粘合剂三大类。
热固化粘合剂是指通过加热使粘合剂固化的,冷固化粘合剂是指通过环境温度使粘合剂固化的,固体粘合剂是指在固态条件下将粘合物粘合在一起的。
三、粘合剂的特点粘合剂具有以下几个主要特点:1. 良好的粘接性。
粘合剂能够牢固地将不同的材料粘合在一起,具有较高的粘接力。
2. 耐候性强。
粘合剂具有较强的耐候性,可以在不同的环境条件下长期保持较好的粘合性能。
3. 耐磨性好。
粘合剂具有较强的耐磨性,能在受到外力撞击或磨损时保持较好的粘合性能。
4. 耐温性强。
粘合剂可以在高温或低温条件下长期保持较好的粘合性能,具有很强的耐温性。
5. 适应性广。
粘合剂适用于各种材料,可以粘合金属、塑料、陶瓷、玻璃和木材等各种材料。
四、粘合剂在不同行业中的应用粘合剂在不同的行业中都有重要的应用,主要包括以下几个方面:1. 建筑行业。
粘合剂在建筑行业中有广泛的应用,可以用于粘接建筑材料,比如砖头、石材、陶瓷瓷砖等。
此外,粘合剂还可以用于建筑材料的防水、耐火、保温等特殊处理。
2. 汽车行业。
粘合剂在汽车行业中有重要的应用,可以用于车身、内饰、发动机等部件的粘接和固定。
粘合剂的原理
粘合剂的原理一、引言粘合剂是一种常见的工业化学品,广泛应用于各个领域,如建筑、汽车制造、家具制作等。
粘合剂的作用是将两个或多个材料牢固粘合在一起,以实现特定的功能。
本文将从化学角度介绍粘合剂的工作原理,从分子层面解释粘合剂是如何实现材料粘合的。
二、粘合剂的分类根据粘合剂的化学性质和使用方式,可以将其分为以下几类:有机溶剂型粘合剂、水性粘合剂、热熔粘合剂和反应性粘合剂等。
不同类型的粘合剂有着不同的原理和应用范围。
三、粘合剂的工作原理粘合剂实现材料粘合的基本原理是分子间的相互作用力。
在材料表面接触到粘合剂时,粘合剂的分子与材料表面的分子发生相互作用,形成一种类似于“键”的结构,使得两者紧密相连。
不同类型的粘合剂通过不同的相互作用力实现粘合效果。
1. 有机溶剂型粘合剂有机溶剂型粘合剂是通过溶剂将固态粘合剂溶解成液态,然后涂布在材料表面,通过溶剂的挥发使粘合剂凝固并与材料表面结合。
有机溶剂型粘合剂的工作原理主要是通过物理吸附和溶剂蒸发两个步骤完成的。
物理吸附是指粘合剂分子与材料表面分子之间的范德华力吸引和静电作用力,使粘合剂与材料表面紧密结合。
溶剂蒸发则是指在涂布粘合剂后,溶剂逐渐挥发,使粘合剂形成固态结构,与材料表面结合。
2. 水性粘合剂水性粘合剂是以水为溶剂的粘合剂,其工作原理是通过水分子和粘合剂分子之间的相互作用力实现粘合效果。
水分子与粘合剂分子之间的氢键和静电作用力使得粘合剂能够与材料表面结合。
水性粘合剂具有环保、无毒、无污染等优点,在近年来得到了广泛的应用。
3. 热熔粘合剂热熔粘合剂是固态的粘合剂,在加热后变成液态,通过温度降低后再次凝固从而实现粘合效果。
热熔粘合剂的工作原理是通过热能使粘合剂分子间的相互作用力减弱,使其流动性增加,从而能够渗透到材料表面的微小凹陷处,并在冷却后重新凝固,与材料表面结合。
4. 反应性粘合剂反应性粘合剂是指在粘合剂涂布到材料表面后,通过与环境中的氧气、水分等发生反应,形成新的化学键,从而实现材料粘合。
粘合剂与助剂
2.线型结晶态高聚物的物理状态
平均分子量(M)较低时,分子间力较小,结晶度较高,mp>Tf 平均分子量(M)较高时,分子间力较大,结晶度较低,mp<Tf
3.粘料的蠕变和应力松弛 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
3.侧链结构
侧链的种类、体积、位置和数量对胶层的性能有重大的影
响 4.交联度 交联度不高时,链段仍可进行运动,材料仍具有很高 的柔性;交联点增加,聚合物材料变脆变硬,即交联度增
加,材料蠕变降低,强度增大,延伸率下降。
2.1.3胶粘剂粘料的物理结构与粘接强度 1.结晶性的影响 (1) 结晶度大,使分子间的相互作用力增加,分子链难于运动并导致 聚合物硬化和脆化,粘接性降低。 (2) 晶粒大小对力学性能的影响比结晶性更明显,大晶粒使聚合物内
d提高材料的导热性,改善材料的耐有机溶剂性等.
2填料的选择 化学稳定性好; 不影响聚合物的加工性能; 能与聚合物材料有良好的亲和作用; 不影响其他添加剂的分散;
吸油和吸树脂量不宜过大;
价廉,易得,每批填料的质量波动小。
2.4溶剂
1作用:调节粘度,改善施工性能,提高浸润性; 2加入量: 3溶剂的选择原则 a有利于合成反应
1.5织物用胶的粘接作用
1.5.1涂料印花中胶黏剂的交联作用 (1)外交联反应
(2)自交联反应
1.5.2织物涂层整理胶黏剂的作用
1.6 胶黏剂的固化
1.6.1 热熔胶的固化 热熔胶:热塑性高分子物质加热熔融后获得流动 性,热融体在浸润被粘表面后,通过冷却发生固化, 这类胶粘剂叫热熔胶。 1.6.2 溶液胶的固化 高分子物质溶解在适当的溶剂中成高分子溶液, 粘接被粘物后,将溶剂挥发,溶液浓度增加,达一定 强度,产生粘附力。固化速度决定于溶剂的挥发速度。
胶黏剂与涂料 第七章 聚氨酯胶粘剂
+ H2O
(a) CO2 RNHCOOH -
(b) RNH2
+ RNCO
+ RNHCOOH + RNCO
RNCOO NH3R (c)
+ - H2O
(e) RNH 2CO
RNHCOOCOHNR (d)
- CO2 + RNCO
R RNH粘剂
化学反应原理 (3)异氰酸酯与木材间的反应
胶粘剂与涂料
东北林业大学材料科学与工程学院
第七章 聚氨酯胶粘剂
7.1 概述
7.2 异氰酸酯及其反应 7.3 聚氨酯树脂的形成 7.4 聚氨酯树脂的固化 7.5 水性高分子异氰酸酯胶粘剂
7.1 概述
概念 聚氨酯胶粘剂:一般来讲,以多异氰酸酯和聚氨基甲酸酯 (简称聚氨酯)为主体材料的胶粘剂统称为聚氨酯胶粘剂。
CH3 NCO OCN CH3 NCO
NCO
2,4-甲苯二异氰酸酯 2,6-甲苯二异氰酸酯
7.2 异氰酸酯及其反应
一、常用的异氰酸酯 2. 4,4-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)
MDI是固体,熔点37℃,室温时有生成二聚体的趋势。 0℃贮存或40~50℃液态下贮存,可以减缓聚合反应的进行。 MDI的分子量为250.3,密度1.19(50℃),凝固点 37~38℃,沸点194~199/0.67(℃/KPa),蒸汽压约为 0.0013 Pa(25℃)。与TDI相比,MDI的蒸汽压小,所以 毒性较小。MDI含有两个活性相同的异氰酸酯基。常用于 硬质泡沫塑料、涂料、胶粘剂、弹性体及合成纤维。
聚合反应
2 R NCO
3 R NCO
(三聚体)
2n R NCO
N C R N R
第七章 胶粘剂
7.1
7.1.2 胶粘剂的分类
概 述
(1)按基料的化学成分将胶粘剂分为三大类型: a.天然材料: 动物胶:骨胶、皮胶等。 植物胶:淀粉、糊精、阿拉伯树胶、天然树脂胶、天然橡胶等。 矿物胶:矿物蜡、沥青。 b.合成高分子材料包括合成树脂型,合成橡胶型和复合型三大类。 合成树脂又分热塑型和热固型。热塑型有烯类聚合物、聚氯酯、聚醚 、聚酰胺、聚丙烯酸酯等。热固型有环氧树脂、酚醛树脂、三聚氰胺-甲 醛树脂等。 合成橡胶型主要有氯丁橡胶、丁苯橡胶、丁腈橡胶等。 复合型主要有酚醛-丁腈胶、酚醛-氯丁胶、酚醛-聚氨酯胶、环氧-丁 腈胶等。 c.无机材料有热熔型如焊锡、玻璃陶瓷等,水固型如水泥、石膏等,硅酸 盐型及磷酸盐型。
胶接基础
胶接接头:被胶接材料通过胶黏剂进行连接的 部位。 胶接接头的结构形式很多。从接头的使用功能、 受力情况出发,有以下几种基本形式。
胶接接头的基本形式
(1)搭接接头(lap joint): 由两个被胶接部分的叠合, 胶接在一起所形成的接头
(2) 面接接头(surface joint) 两个被胶接物主表面胶接 在一起所形成的接头
公元前200年东汉时期用糯米浆糊制成棺木密封胶,配 以防腐剂,使马王堆古尸出土时肌肉及关节仍有弹性, 足见中国胶接技术之高超。 到上世纪初,合成酚醛树脂的发明,开创了胶黏剂的 现代发展史。目前,与三大合成高分子材料的产量比 较,胶黏剂只占第五位,但年增长速度则居第一位。
内饰装配粘接: 顶棚,车门内护板, 地毯,挡风玻璃等。
(2)按形态、固化反应类型分类
分为溶剂型、乳液型、反应型(热固化、紫外线固化、湿气固化等)、 热熔型、再湿型以及压敏型(即粘附剂)等。 ① 溶剂(分散剂)挥发型:有溶液型和水分散型。 溶液型包括有机溶剂型如氯丁橡胶、聚乙酸乙烯酯,水溶剂型如淀粉、 聚乙烯醇;水分散型如聚乙酸乙烯酯乳液。 ② 反应型:包括一液型和二液型。一液型有热固型(环氧树脂、酚醛 树脂),湿气固化型(氰基丙烯酸酯、烷氧基硅烷、尿烷),厌氧固化 型(丙烯酸类),紫外线固化型(丙烯酸类、环氧树脂);二液型有缩 聚反应型(尿素、酚),加成反应型(环氧树脂、尿烷),自由基聚合 型(丙烯酸类)。
粘合剂的基本功能
胶接技术常见的功能与应用1.粘接技术的定义粘接技术是借助胶粘剂在固体表面上所产生的粘合力,将同种或不同种材料牢固地连接在一起的方法。
粘接的主要形式有两种:非结构型和结构型。
非结构粘接主要是指表面粘涂、密封和功能性粘接,典型的非结构胶包括表面粘接用胶粘剂、密封和导电胶粘剂等;而结构型粘接是将结构单元用胶粘剂牢固地固定在一起的粘接现象。
其中所用的结构胶粘剂及其粘接点必须能传递结构应力,在设计范围内不影响其结构的完整性及对环境的适用性。
2.胶粘剂的功能胶粘剂的主要功能是将被粘接材料连接在一起。
粘接组件内的应力传递与传统的机械紧固相比,应力分布更均匀,而且粘接的组件结构比机械紧固(铆接、焊接、过盈连接和螺栓连接等方式)强度高、成本低、质量轻。
如果薄壁件粘接物粘接到厚壁制品上,可充分发挥薄壁件的全部强度。
而机械紧固和焊接结构的强度要受紧固件或焊点及其热感应区域的限制。
用胶粘剂粘接的组件外观平整光滑,功能特性不下降。
这一点对结构型粘接尤为重要。
如宇航工业中的结构件外观平整光滑度高,这样有利于减少阻力与摩擦,将摩擦升温降低到到最低程度。
故直升机的旋翼片全部用胶粘剂组装。
用胶粘剂粘接紧密配合的电子或电器元件也避免有凹凸点,从中获益丰厚。
导航电器运用胶粘剂组装可得到平整而无结构干扰的外表面。
由于粘接接头中应力分布十分均匀,可使被粘接物的强度和刚度全部得以体现,而且还可减轻质量,如宇航器采用胶粘剂组装消除了消极载荷,增大有效载荷,航程提高,运费降低。
胶粘剂可用于金属、塑料、橡胶、陶瓷、软木、玻璃、木材、纸张、纤维等各种材料之间的粘接。
对不同材料的接头处于可变温度时,胶粘剂可发挥其独特的使用效能。
柔性胶可调节被粘接物的热膨胀特性差别,并能防止刚性坚固体系在使用环境中造成破坏。
如果粘接组件在较高温度中使用,柔性胶粘剂可在不同材料间进行适宜地移动和迁移,通过移动或迁移过程可有效调节不同质材料间的热膨胀差异,达到牢固粘接成一体的目的。
第7章 化学粘合
1、按来源分类 可分为天然粘合剂和合成粘合剂。 天然粘合剂,就是其组成的原料主要来 自天然,如虫胶、动物胶、淀粉、糊精、甲壳 质以及天然橡胶等。 合成粘合剂,就是由合成树脂或合成橡胶 为生产原料配制而成的粘合剂,如环氧树脂、 酚醛树脂、氯丁橡胶和丁腈橡胶等。
2、按粘合剂固化后的胶体特性分类
可分为热塑性粘合剂和热固性粘合剂。
(4)玻璃化温度 是高聚物从玻璃态向高弹态转变的温度,也就是高 聚物链段开始发生运动的温度。它与粘合剂成膜后的手 感有密切关系。玻璃化温度越高,手感越硬;反之,手 感越软。这是粘合剂制造商所掌握的一项重要技术数据。 试验表明,不同粘合剂的扭曲模量与温度的关系是 一组近似平行的曲线,而且扭曲模量为300kgf/cm2 时对应的温度和粘合剂的玻璃化温度非常接近。因此, 难以测量的玻璃化温度,可通过测扭曲模量为 300kgf/cm2时对应的温度来获得。通常: Tg=T300+7~9(℃)
7、偶联剂 能同时与极性和非极性物质产生一定结合力的物 质。其结构特点是分子同时具有极性和非极性部分。 其作用是增加了主体材料本身分子间的作用力,提高 了粘合剂的内聚强度;在粘合剂与被粘物之间起到了 一定的“架桥”作用。常用偶联剂有:有机硅烷及其 衍生物类、有机铬、有机钛化合物、多异氰酸酯类等。 8、分散剂 能使粘合剂组分均匀地分散在介质中的物质,属 表面活性剂范畴,是水分散型粘合剂所必需的。
[ CH2 -C ]
COOR2 式中:R1为 -H或-CH3; R2为- H、-
该类粘合剂是一个以碳单键为主链的高分子化合物。它 们的许多性质取决于侧基中的 R1和R2。若R1为-H,即为 聚丙烯酸酯衍生物;若 R1 为- CH3,即为聚甲基丙烯酸酯 衍生物。一般来说,聚合物的玻璃化温度 Tg 较低,其柔顺 性较好。由于空间位阻效应,甲基丙烯酸酯及其衍生物的 Tg值较高,其性质也较为刚硬。R2中碳直链越长,其非极 性侧基的柔顺性越好,则大分子的柔软性及挠曲性越好, Tg 值也越低。因此分析这类物质的性质时,关键在于掌握 R1及R2的结构特点。
粘合剂
粘合剂:凡能形成一层薄膜(层),靠此薄膜(层)将一物体与另一物体的表面紧密地连接起来,起着传递应力的作用和满足一定物理、化学性能要求的非金属物质,称为粘合剂。
粘合:采用粘合剂将各种材料或部件连接起来的技术称为粘结技术,即粘合。
结构胶:结构胶指强度高,能承受较大荷载,且耐老化、耐疲劳、耐腐蚀,在预期寿命内性能稳定,适用于承受强力的结构件粘接的胶粘剂。
次结构胶:具有结构型和非结构性之间的特性,能耐一定程度负荷的物质。
非结构胶:一般随着温度的上升,引起粘合层的蠕变,粘合力急剧下降,相反在低温下,抗张剪切力升高,刚性也增高。
润湿:固体表面上的气体被液体所取代的过程,即液体在固体表面上粘附、铺展的过程。
接触角:液体在固体表面形成液滴达到平衡时,在气,液,固三相交界处,气-液界面的切线和固-液界面之间的夹角称为接触角(θ) 。
表面张力:作用于液体表面单位长度上使液体表面收缩的力,单位为N/m,用表示。
弱界面层:当被粘材料、粘合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质的富集区,这就是弱界面层。
不挥发分含量:涂料中所含有的不挥发物质的总量。
助剂 :为改善高分子加工性能或物理机械性能或增强功能而加入高分子体系中的各种辅助物质。
固化剂:固化剂是一类可以使低分子聚合物或单体经一定化学反应,生成高分子化合物或使线型高分子化合物交联成体型高分子化合物的物质。
经固化后,粘合剂由液体变为固体,因此固化剂也称为硬化剂、变定剂填料:粘合剂组分中不和主体材料起化学反应,但可以改变其性能,降低成本的固体材料叫填料,又称填充剂。
偶联剂:偶联剂是一类具有两性结构的物质,能同时与极性物质和非极性物质产生一定结合力的化合物。
增塑剂:增塑剂是一类能降低高分子化合物玻璃化温度和熔融温度,改善粘合剂胶层脆性,增进熔融流动性的物质。
露置时间:是指从涂胶起,经过一段有效露置直至将被粘物压合的时间。
第七章粘合剂
第七章粘合剂第七章粘合剂第一节粘合剂的组成和分类粘合剂:将两种同类或不同类的固体物质连接在一起的物质,又称粘接剂﹑胶粘剂或直接称为胶。
1. 粘合剂的组成:①基料(粘合物质) 基料是粘结剂的主要而必须的成分。
它又称为基体,也称粘结剂的骨架。
它又称为基体,也称粘结剂的骨架。
②固化剂。
又称硬化剂或熟化剂。
它能使线型分子形成网型或体型结构,从而使粘结剂固化。
③填料。
填料的加入可以增加粘结剂的弹性模量,降低线膨胀系数,减少固化收缩率,增加粘度、抗冲击韧性,提高使用温度、耐磨性能、胶接强度。
④增韧剂(增塑剂)。
增韧剂能改善粘结剂的性能,增加韧性、降低脆性,提高粘结层的抗剥离、抗冲击能力,而且可以改善粘结剂的流动性、耐寒性与耐震性等。
1. 粘合剂的组成:⑤稀释剂。
释释剂的主要作用是降低粘度,以便于涂布施工。
稀释剂分为两大类:一类为非活性稀释剂又称为溶剂,例丙酮、甲乙酮、乙酸乙酯、苯、甲苯等。
它不参与例丙酮、甲乙酮、乙酸乙酯、苯、甲苯等。
它不参与粘结剂的固化反应。
另一类是活性稀释剂,它既可以降低粘结剂的粘度,又参与粘结剂的固化反应,例:环氧丙烷丙基醚、甘油环氧树脂等。
⑥交联剂,是指能通过与大分子主链或支链上的基团反应,在大分子之间形成化学桥键.而成为不溶不熔的网状或体型结构的不饱和或多官能团的物质,这种物质可以提高粘结强度。
1. 粘合剂的组成:⑦促进剂及着色剂。
在热固性粘结剂中,凡能加速固化反应或降低固化反应温度一类的物质叫固化促进剂,如环氧树脂粘结剂中常用的叔胺、酚类、硫脲等。
胺、酚类、硫脲等。
⑧消泡剂。
消泡剂用来防止在制备粘合剂时产生气泡,或者防止粘合剂在使用时产生气泡。
⑨其它。
2.粘合剂的分类3. 粘结机理一粘结的产生粘合力粘附力:粘结剂和被粘物之间的力内聚力:粘结剂层(胶层)内部的力注意:粘合力由粘附力和内聚力中最小的一个决定。
内聚力又由粘合剂本身来决定,如粘结剂的性质﹑组成﹑配比和固化工艺等。
在满足粘合条件的情况下,涂层越薄越好。
粘合剂
1.1.2胶粘剂的组成
6、偶联剂:是一种既能与被粘材料表面发生 化学反应形成化学键,又能与胶粘剂反应提 高胶接接头界面结合的一类配合剂。可增加 胶层与胶接表面抗脱落和抗剥离,提高接头 的耐环境性能。 • 两种使用方式:一种是配成1~2%的乙醇溶 液,另一种是直接加到基体中。
1.1.3胶粘剂的分类
按基料分类: 无机 有 机 胶 粘 剂 硅酸盐、磷酸盐、氧化铅、硫磺 天 动物胶 皮胶、骨胶、虫胶、鱼胶 然 植物胶 淀粉、糊精、松香、天然橡胶 矿物胶 矿物蜡、沥青 合 合成树 热塑型 纤维树脂、聚酯、聚酰胺 成 脂型 热固型 环氧树脂、酚醛树脂 合成橡胶型 氯丁橡胶、丁苯橡胶、丁基橡胶 橡胶树脂型 酚醛-氯丁胶、环氧-聚硫胶
1.1.2胶粘剂的组成
胶粘剂通常是一种混合料,由基料、固化 剂、填料、增韧剂、稀释剂以及其他辅料 配合而成。 1、基料:亦称粘料,是构成胶粘剂的主要成 1 分。常用的基料有天然聚合物、合成聚合 物和无机化合物三大类。 2、固化剂:亦称硬化剂,作用是使粘接具有 一定的机械强度和稳定性。选择固化剂时 要慎重,用量要严格控制。
1.2.1胶接界面
胶接界面的结合包括:
物理结合 胶接界面的结合 化学结合 范德华力 共价键 离子键 金属键 机械联结
1.2.1胶接界面
类型 范德华力 作用力种类 偶极力 诱导偶极力 色散力 氢键 化学键 离子键 共价键 金属键 原子间距,nm 0.3~0.5 0.3~0.5 0.3~0.5 0.2~0.3 0.1~0.2 0.1~0.2 0.1~0.2 能量KJ/mol <21 <2 <42 <50 590~1050 63~710 113~347
粘合剂概述
○1间苯二酚给予体间苯二酚、间苯二酚复合物(R-
80、RS、RS-11)、过量间苯二酚的预缩合树脂(R
F、RE)、间苯二酚-六亚甲基四胺络合物(RH)。
○2亚甲基给予体六亚甲基四胺(HMT)、六亚甲基四胺复合物(H-80)、六甲氧基甲基蜜胺(粘合剂A)、六甲氧基甲基蜜胺复合物(R
3、扩散作用与扩散理论
两种聚合物在具有相容性的前提下,当它们相互紧密接触时,由于分子的布朗运动或链段的摆动会产生相互摆动的现象,扩散结果导致界面的消失和过渡区的产生,黏合体系的扩散作用产生了牢固的黏合结构。在黏合体系中适当降低胶黏剂的分子量有助于提高分散系数,改善黏合性能。聚合物分子链排列堆积的紧密程度不同,其扩散行为有显著的不同。大分子内有空穴或分子间有空洞结构者扩散作用就比较强。扩散作用还受到两聚合物的接触时间、黏合温度等因素的影响。一般是接触温度越高,时间越长,其扩散作用也越强,由扩散作用产生的粘合力就越高。
A、RA-
50、RA-
60、RA-65)。
HRH体系黏合机理是一个包容多方面的理论问题。其中既有不同间苯二酚给予体与不同亚甲基给予体的匹配并与不同橡胶的黏合理论,也有直接黏合的所谓干胶黏合理论和简介黏合的浸渍黏合理论。但是,可以认为间-甲-白黏合理论的核心都是由间苯二酚给予体和亚甲基给予体在硫化温度下反应生成具有继续反应能力的黏合树脂,白炭黑因其粒子表面具有酸性硅烷醇结构,对间-甲黏合树脂的生成起催化作用。也是由于白炭黑的酸性,延迟了硫磺的硫化反应,使硫化温度下进行的硫化反应与黏合反应同步,所以白炭黑是这两个反应的调节剂。
如聚异丁烯树脂、Rx-80树脂
间甲白体系:
如黏合剂HTM、HMMM、RA;间苯二酚、RS、R
E、R-
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第七章粘合剂第七章粘合剂第一节粘合剂的组成和分类粘合剂:将两种同类或不同类的固体物质连接在一起的物质,又称粘接剂﹑胶粘剂或直接称为胶。
1. 粘合剂的组成:①基料(粘合物质) 基料是粘结剂的主要而必须的成分。
它又称为基体,也称粘结剂的骨架。
它又称为基体,也称粘结剂的骨架。
②固化剂。
又称硬化剂或熟化剂。
它能使线型分子形成网型或体型结构,从而使粘结剂固化。
③填料。
填料的加入可以增加粘结剂的弹性模量,降低线膨胀系数,减少固化收缩率,增加粘度、抗冲击韧性,提高使用温度、耐磨性能、胶接强度。
④增韧剂(增塑剂)。
增韧剂能改善粘结剂的性能,增加韧性、降低脆性,提高粘结层的抗剥离、抗冲击能力,而且可以改善粘结剂的流动性、耐寒性与耐震性等。
1. 粘合剂的组成:⑤稀释剂。
释释剂的主要作用是降低粘度,以便于涂布施工。
稀释剂分为两大类:一类为非活性稀释剂又称为溶剂,例丙酮、甲乙酮、乙酸乙酯、苯、甲苯等。
它不参与例丙酮、甲乙酮、乙酸乙酯、苯、甲苯等。
它不参与粘结剂的固化反应。
另一类是活性稀释剂,它既可以降低粘结剂的粘度,又参与粘结剂的固化反应,例:环氧丙烷丙基醚、甘油环氧树脂等。
⑥交联剂,是指能通过与大分子主链或支链上的基团反应,在大分子之间形成化学桥键.而成为不溶不熔的网状或体型结构的不饱和或多官能团的物质,这种物质可以提高粘结强度。
1. 粘合剂的组成:⑦促进剂及着色剂。
在热固性粘结剂中,凡能加速固化反应或降低固化反应温度一类的物质叫固化促进剂,如环氧树脂粘结剂中常用的叔胺、酚类、硫脲等。
胺、酚类、硫脲等。
⑧消泡剂。
消泡剂用来防止在制备粘合剂时产生气泡,或者防止粘合剂在使用时产生气泡。
⑨其它。
2.粘合剂的分类3. 粘结机理一粘结的产生粘合力粘附力:粘结剂和被粘物之间的力内聚力:粘结剂层(胶层)内部的力注意:粘合力由粘附力和内聚力中最小的一个决定。
内聚力又由粘合剂本身来决定,如粘结剂的性质﹑组成﹑配比和固化工艺等。
在满足粘合条件的情况下,涂层越薄越好。
因为涂层越厚,缺陷越多。
涂层薄,缺陷少,利于粘结剂分子的定向作用,也能充分发挥粘附力的作用,节约用胶量。
3. 粘结机理(1) 吸附原理(表面润湿)①粘合剂与被粘物体表面之间有最大的接触。
②在接触面上,粘合剂对被粘物体表面有良好的亲和性。
在液体和固体相接触的地方,液面发生弯曲,液面的切线与固体表面形成夹角θ→接触角切线与固体表面形成夹角θ→接触角讨论:A )若θ=0(接触面积最大),即液体完全附着在固体表面(液体全面展开),表示完全润湿;B)若θ<90°,表示可以润湿,且θ越小,润湿性越好;湿性越好;C)若θ>90°,表示不易润湿,且θ越大,润湿性越差;D)若θ=180°,表示完全不润湿。
粘附结合力:(微观上)化学键力或极性键力(2)扩散理论。
粘结剂渗透→(被粘高聚物)溶胀(甚至溶解)→粘结界面消失扩散理论的解释范围,主要用在高聚物之间,特别是热塑性高聚物之间的粘结现象。
(3)静电理论。
静电理论认为:粘合力是由(3)静电理论。
静电理论认为:粘合力是由于界面上双电层之间静电引力的作用。
(4)化学键理论。
粘合剂与被粘物体表面发生化学反应→形成化学键结合,但只限于反应性的特定的粘结剂品种。
(5)机械结合理论粘合剂与被粘物体表面粗糙,粘结剂渗透到这些凸凹或孔隙中,固化后粘合剂与被粘物体粘结在一起。
微观机械连接对于多孔性材料的粘结强度有显著的贡献,但对于非孔性的表面,这种作用就不大。
(6)极性理论(6)极性理论极性理论认为粘合作用与胶粘剂和被粘物材料的极性有关,极性材料要用极性胶粘剂粘合,非极性材料则要用非极性胶粘剂粘合。
1天然粘结剂及无机粘结剂天然粘结剂是人类应用最早的粘结剂,按来源可分为动物胶、植物胶和矿物胶等,来源可分为动物胶、植物胶和矿物胶等,而按化学结构则可分为葡萄糖衍生物、氨基酸衍生物及其它天然树脂等。
无机粘结剂也称为无机胶,例水泥、石膏、水玻璃及其它无机粘结剂都有非常广泛的应用范围。
第二节包装常用粘结剂一葡萄糖衍生物粘结剂从植物中提取的胶质多数是葡萄糖衍生物,其分子式与基本结构如下:CH2OHOOHHHHOOHHnH6106(CHO)n具体包括:淀粉﹑糊精﹑阿拉伯胶及海藻酸钠等。
而在包装中应用最多的是淀粉粘合剂。
淀粉粘结剂广泛用于包装工业中,特别是纸制品加工。
例纸袋、纸盒、瓦楞纸板箱的粘结等。
(一)淀粉粘合剂原料和制备①淀粉。
纯白色颗粒状,是主要粘合物质,其分子式为(C6H10O5)n,淀粉不溶于水,但在水中随温度升高而膨胀,然后即破裂而糊化。
不同类型的植物中淀粉结构有直链,支链之分,只是量多少不同。
②交联剂(固化剂)(可以防潮):硼砂,提高粘结剂的耐水性,加入量为淀粉量的0.1~0.5%③碱(NaOH)与淀粉中的羟基结合,破坏部分氢键,使大分子间的作用力减弱,因而降低了糊化温度。
氢氧化钠还能起到被粘纸材表面处理的作用。
经验证明,碱性淀粉粘合剂对粘合某些纸材是有利的。
但用量不能过大,否则会使粘合剂pH值上升,影响瓦楞纸板的质量。
2.淀粉粘合剂制备方法目前,耗用量最大、最重要的是制造瓦楞纸板用的淀粉粘合剂,其制造方法有种,即斯坦霍尔(Stein—Hall)法和氧化法。
(1)斯坦霍尔法。
现代化大型瓦楞纸箱生(1)斯坦霍尔法。
现代化大型瓦楞纸箱生产厂用淀粉粘合剂都在本厂自制。
这种粘合剂保存时间不长。
制备方法分一步法和二步法。
目前国内外普遍采用二步法。
图8—2为二步法制备淀粉粘合剂的生产工艺流程图。
2.淀粉粘合剂制备方法(1)斯坦霍尔法。
第一步是制备载体淀粉(熟化淀粉)。
首先向载体罐中加入588L水,然后加入91kg淀粉,搅拌3min后,边搅拌边缓慢加人氢氧化钠溶液(15.4kg的NaOH溶于38L的H2O中),注意加碱(15.4kg的NaOH溶于38L的H2O中),注意加碱要慢,加完后搅拌15-30min,使淀粉熟化成透明的载体。
第二步是制备主体淀粉(生淀粉),向主体罐中加入1516L的水,再加入14.5kg的Na2B4O7·10H2O或11.4kg的Na2B4O7·5H2O,搅拌直至全溶,然后加入454kg淀粉,搅拌混合。
直到完全分散均匀,将第一步制得的载体淀粉在搅拌下慢慢加入第二步制得的主体淀粉中,充分混合搅拌20~30min,主体淀粉中,充分混合搅拌20~30min,炎热的天气还要加入少量防腐剂,如甲醛(1L)或五氯酚钠(0.9kg)。
这样制得的成品用泵输送到粘合剂贮槽备用(2)氧化法对淀粉进行氧化处理是对淀粉进行改性,淀粉氧化的目的,是使淀粉分子链的糖甙键裂解断链(即有一定的大分子链的断裂),通过氧化剂的作用将淀粉分子中的羟基氧化,改变淀粉的的作用将淀粉分子中的羟基氧化,改变淀粉的分子结构,生成新的官能团,如—CHO(醛基)、=CO(羰基)、有的可进一步氧化成—COOH(羧基)。
这些官能团可阻止淀粉分子间的缔合,从而改善淀粉粘合剂的稳定性,提高了粘合能力和对纸板的亲和性及对纸板纤维的渗透性并且使粘合剂具有较好的防潮性和防腐性。
②用高锰酸钾作氧化剂制淀粉粘合剂:氧化法所用的氧化剂有过氧化物、次氯酸钠、高锰酸钾等。
用次氯酸钠作氧化剂制淀粉粘合剂的方法因有毒气体的析出污染环境和影响工作人员身体健毒气体的析出污染环境和影响工作人员身体健康已被淘汰。
目前在我国适于小纸箱厂生产瓦楞纸板所用的淀粉粘合剂是采用高锰酸钾作氧化剂冷制法制备的。
其配方是:玉米淀粉10kg,H2O30kg,KMnO40.12kg(溶于10kgH2O中),NaOH12.5L(10%溶液),Na2B4O75L(2%溶液)上述配方可根据需要按比例放大、缩小。
②用高锰酸钾作氧化剂制淀粉粘合剂制备工艺过程:10kg淀粉放人反应釜中,然后加入30LH20,搅拌制成淀粉乳液。
将0.12kgKMnO4溶于10kgH2O中,将此溶液加入到反应釜中。
搅拌15min使之与淀粉乳液混合到反应釜中。
搅拌15min使之与淀粉乳液混合均匀,然后加入12.5LNaOH溶液,在充分搅拌条件下反应20~30min,然后加入硼砂溶液(2%的Na2B4O7溶液),反应体系凝冻而无法搅拌时停止搅。
拌,静止2h或更长一点时间凝冻自动解开,侍体系均匀即制成淀粉粘合剂。
3.粘合剂的质量控制①粘度粘度是粘合剂的重要质量指标。
只有粘度稳定,粘合质量才能稳定,若粘度太高,粘合剂流动性差,不易渗透到芯纸和面纸表面,适当减少载体中淀粉含量可以降低粘度。
若粘度太低,上胶辊带不起胶,会使粘以降低粘度。
若粘度太低,上胶辊带不起胶,会使粘合剂过多地渗入芯纸和面纸,适当增加载体中淀粉含量可以提高粘度。
②胶化温度淀粉粘合剂开始变稠,即粘合剂原料中生淀粉逐渐熟化而显示粘合性质的温度为胶化温度。
3.粘合剂的质量控制③固体含量粘合剂的固体含量,可用下式来表示:W%=(g1/go)×100%式中;W%为固体含量;式中;W%为固体含量;g1为干燥后粘合剂重量(g)go为湿粘合剂重量(g)4.糊精粘合剂糊精是将淀粉加热(例180℃)使其分子分解而制得。
它的分子也是(C6H10O5)n。
,只不过n的数字比淀粉分子的小。
糊精不仅可溶于热水中,而且还可溶于冷水配成各种浓度的粘结剂。
一般用45~50%浓度的糊精水溶液,作为纸张粘结剂。
糊精粘结剂干燥后很脆,附着液,作为纸张粘结剂。
糊精粘结剂干燥后很脆,附着力并不强,如漆布和纸板使用糊精粘结剂粘结,则干燥后很容易从糊精胶层揭开。
糊精配制时可加入1~2%的甘油,以提高胶膜的弹性,加0.65~1%的硼砂,可提高糊精的粘结牢度。
糊精粘结剂比淀粉粘结剂的粘结力强,适合于自动包装、瓦楞纸箱、纸盒、纸袋等的粘结。
4.糊精粘合剂瓦楞纸箱糊精粘结剂的配方举例如下:糊精100kg硼砂2.5kg轻质碳酸钙1.5kg轻质碳酸钙1.5kg氢氧化钠溶液(27B℃)20kg硼矿液(3kg硼砂+30kg水)33k8水454kg此种粘结剂具有初粘性好、粘合牢固、不凝胶、不发霉、含碱量低、防潮性能好等特点。
5.阿拉伯胶(桃胶)呈白色至深红色硬脆固体,相对密度在1.3~1.4之间,溶解于甘油和水,不溶于有机溶剂。
6.海藻酸钠白色至暗棕色固体,溶于水,不溶于有机溶剂,有亲水悬浮胶体的性质。
亲水悬浮胶体的性质。
二氨基酸衍生物粘合剂蛋白质的基本组成单位为氨基酸,其分子式为:NH2—CHCO(NHCHCO)nNHCHCOOHRRRRRR由于蛋白质是生命的基础,在一切生物体内大量存在。
可以作为粘结剂的除植物蛋白外,基本上由动物体制取。
(一)植物蛋白例如:大豆蛋白等,粘结力比葡萄糖衍生物强,但耐水性差。
(二)酪朊又称酪素和干酪素,主要成分:含磷蛋白。