胶粘剂实例

实例1 环氧树脂及胶粘剂的合成制备
❖ 本实验合成双酚A型低相对分子量环氧树脂，学 名双酚A二缩水甘油醚，E型环氧树脂，为黄色或 棕色透明粘性液体（或固体），易溶入二甲苯、 甲乙酮等有机溶剂。
❖ 主要用做胶粘剂，可粘接各种金属和非金属材料， 还可以用于压层材料，浇注电动机中的定子、电 动机外壳和变压器。还大量用于浇注层压模具， 泡沫材料，可用作绝热、吸音、防震和漂浮材料 等。
(3)粘接工艺
❖ ①材料的表面处理
❖ 为保证粘合剂与被粘接件界面有良好的粘附作用，被粘接 材料须经过表面处理，以除去油污等杂质。对钢试片表面 处理方法：
预清洗
水洗
除油
水洗
机械处理
除锈
水洗
烘箱或热吹风干燥
图1材料的表面处理工艺流程图
❖ 预清洗即用汽油擦洗欲胶接接件，清洗材料表面的灰尘、 污垢；除油即用乙醇或丙酮除油，也可用质量分数为 15%NaOH溶液除油；机械处理即用砂纸打磨除掉金属表 面的旧氧化皮并形成粗糙表面；除锈即用稀盐酸浸泡处理。
O CH2 CH CH2 O
C
OH
CH3
OH NaOH OH
❖ 继续反应下去，即得到长链分子，其通式为：
H2C CH CH2 O O

CH3
C
O CH2 CH CH2
O
CH3
OH
n
H2C CH CH2 O O
3
C CH3 CH3
Company Name
❖ 环氧树脂本身一般不能直接作胶粘剂使用，因为它是热塑性 的线型分子，平时呈液态或固态，必须用固化剂使线型分子 交联成网状的体型分子，成为不溶也不熔的硬化产物。粘接 剂的配制就是利用了这个原理。胺类是最常用的固化剂。例 如可用三乙烯四胺作固化剂，其反应式为：

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实例3、聚乙烯醇缩甲醛胶的合成，内、外墙涂料的 制备 （复合胶的应用）
❖乙烯醇缩甲醛胶的合成 ； ❖ 聚乙烯醇缩甲醛内墙涂料的制备； ❖ 聚乙烯醇缩甲醛外墙涂料的制备。

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H2N CH2 CH2 N CH2 CH2 N CH2 CH2 NH2 + 6 H2C CH CH2
H
H
O
OH
CH OH
OH
HC H2C
CH2
CH2 CH
N CH2 CH2 N CH2 CH2 N CH2 CH2 N
HC H2C OH
CH2 CH OH
CH2 CH OH
❖ 此反应主要利用线型环氧树脂上两头的环氧基和胺上的活泼 氢发生反应，从而使线型分子链交联起来。
O
CH3
HO
C
O CH2 CH CH2Cl
CH3
OH
HO HO HO
HO
CH3 C CH3
CH3 C CH3 CH3 C CH3
CH3 C CH3
O CH2 CH CH2Cl + NaOH OH
O CH2 CH CH2 + NaCl + H2O O
CH3
O CH2 CH CH2 + HO
C
O
CH3
CH3
❖ 采用红外光谱、扫描电子显微镜、X射线衍射、偏光 显微镜和差示扫描量热法对各体系进行表征分析。

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❖ 氯丁橡胶胶黏剂一般由氯丁橡胶、金属氧化物、树脂、溶 剂、填充剂、防老剂、促进剂、交联剂等组成 。
❖ CR胶粘剂具有良好的耐臭氧、耐水、耐油、耐化学试剂 和耐老化等性能，能粘接多种材料，如橡胶、皮革、织物、 泡沫塑料(聚苯乙烯除外)、木材、人造革、陶瓷、混凝土、 竹材、玻璃、塑料、金属等。因此，在亚洲特别是我国大 陆、日本、韩国、台湾等国家和地区仍保持较快的发展势 头，广泛用于汽车、航空、制鞋、建筑、家具、电器、机 械等各种行业。但是传统氯丁胶也存在着溶剂污染，耐热 性差，易分层，储存变色等不足。因此，人们在氯丁胶的 接枝改性方面进行了大量研究工作，取得了可喜进展。
聚乙烯醇缩甲醛涂料性能
项目
名称 固体含量
规格 （％）
粘度
涂-4粘度计， 25℃（S）
细度 刮板法细度计，μm
107涂料
1 30～40
2 35～37
30～40
55～65
40～60
50～60
表干时间
（25±2）℃
1h
1h
遮盖力 黑白格法（g/m2）①
350
附着力
划格法，％②
100
耐水性
25℃，24h
无变化
❖ （2）107-2号涂料：按配方称量各物料，将六偏磷酸钠 加入适量水中搅拌使其溶解，依次加入钛白粉、立德粉、轻 质碳酸钙、滑石粉、磷酸三丁酯，混匀，加入107胶中， 混匀，视需要加入色浆，混匀，经研磨过滤即制成。
❖ （3）107-3号涂料：将聚乙烯醇缩甲醛水溶液100g加入 到三口瓶中，再将六偏磷酸钠水溶液、去离子水、丙二醇及 磷酸三丁酯加到三口瓶中，开动搅拌使物料均匀，在快速搅 拌下，缓慢加入钛白粉（或立德粉）、滑石粉和轻质碳酸钙， 继续搅拌30min，待分散均匀后，加入少量颜色颜料浆， 再搅拌10min，即得彩色涂料。
聚乙烯醇缩甲醛内墙涂料的制备
❖ 聚乙烯醇缩甲醛内墙涂料主要用于建筑的内墙 的涂料，对墙面有较强的粘附力，遮盖力强， 硬度高，耐光耐水性良好，价格低廉，无溶剂， 大量用于住宅和公共场所的内墙涂料。

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Company Name
聚乙烯醇缩甲醛内墙涂料配方
名称 107胶
9.0
5.70
9.0
5.70
6.0
30.0
30.0
0.2
0.3
2.0
5.0
适量 适量
适量 20.0
❖ 涂料配制
❖ （1）107-1号涂料：按配方称量各物料，在100mL烧杯 中用适量水将六偏磷酸钠溶解，加入已溶胀溶解的羧甲基纤 维素和磷酸三丁酯，混匀，加入到107胶中，搅拌下依次 加入膨润土浆、滑石粉、立德粉（锌钡白），混匀，视需要 加入色浆，混匀经研磨过滤即制成。

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Company Name
❖ 将制得的107胶倾入烧杯中，搅拌下依次加入 10g钛白粉、8g立德粉、10g滑石粉、50g轻 质碳酸钙和适量的无机颜料，搅拌均匀，必要时 加入少量的水以调节稠度，即得到聚乙烯醇缩甲 醛外墙涂料。

聚乙烯醇缩甲醛胶的合成
❖ 聚乙烯醇缩甲醛胶水即是聚乙烯醇（PVAL）在盐酸 催化作用下，其中部分羟基与甲醛进行缩醛化反应 生成的热塑性树脂。 合成分为下面三步：
（1）聚乙烯醇的溶解 （2）聚乙烯醇的缩甲醛化反应 （3）降温出料 ❖ 产品的分析测定 （1）粘度的测定（涂-4粘度计 ） （2）游离甲醛量的测定
相对分子量越高，环氧基团的分子链也越长，环 氧值就越低。一般低相对分子质量树脂的环氧值 在0.50～0.57之间。 ❖ （2）环氧胶粘结的剪切强度的测定 ❖ 测试标准：GB7124-1986
Hale Waihona Puke 9Company Name
实例2 测井极板导电接头塑料材料选择及密封粘接剂制备 (热固性胶-环氧胶的应用)
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实例4 改性氯丁橡胶胶粘剂制备
❖ 首先使用正交设计优化方法设计配方，用甲基丙烯 酸甲酯（MMA）对氯丁橡胶（CR）进行溶液接枝， 制备CR-MMA接枝胶黏剂。然后利用可视化优化方 法对正交试验结果进行比较。其次，在CR-MMA的 最优配方基础上，添加氯化聚乙烯（CPE）和氧化 镁制备改性氯丁橡胶胶黏剂。
❖ ②涂粘合剂
❖ 将表面处理好的待粘合件（钢试片）涂上适当厚度 （0.1mm）的粘合剂，注意不要有气泡、缺胶或胶过厚。 然后将粘合面合在一起，用夹具夹紧，使粘接层紧密贴合。
❖ 固化条件：①涂胶：被粘件涂胶后常温晾置片刻后粘合； ②固化：120℃烘烤2h或室温放置48h。
❖ 3.性能评价 ❖ （1）环氧树脂环氧当量的测定 ❖ 环氧值定义为100g树脂中所含环氧基的摩尔数。

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❖ 粘度的测定采用涂-4粘度计，在20℃时，测定100ml 胶水从规定直（Φ4mm）的孔中流出所需的时间（s）， 并以该流出时间表示粘度的大小。
❖ 游离甲醛量的测定是通过亚硫酸钠与甲醛的反应，使之 生成羟甲基磺酸钠和氢氧化钠；然后用玫红酸（变色范 围pH在6.2～8.0）作指示剂，用标准HCl溶液滴定上 述反应所生成的NaOH，溶液由红色变为无色即为终点。 根据滴定所需标准HCl溶液的量，可算出胶水中游离甲 醛的含量（％） 。
耐擦洗性 重压200g，擦洗 20次无变化
涂刷性
肉眼观察
≤300 100 浸水15天③ 无变化
300次无变化④ 无刷痕，光洁平滑
聚乙烯醇缩甲醛外墙涂料的制备
❖ 以107胶为主体，加入填料、颜料、消泡剂和防沉 淀剂等物料，经充分混合和研磨分散，就成为聚乙 烯醇缩甲醛外墙涂料。将其涂装在墙面上，待水分 发挥后，由于聚乙烯醇缩甲醛分子的羟基间的氢键 作用力，以及羟基与填料等物质的极性基间的作用 力，使107胶能与填料、颜料及其它成分牢固地粘 附在墙面上，起保护和装饰作用。本实验所制备的 涂料，对墙面有较强的粘附力，遮盖力强，硬度高， 耐光性和耐水性良好，成本低廉。
控制蒸馏的最终温度为120℃，最后得到淡棕色粘稠树脂。 所得树脂倒入已称重的烧杯中，于（110±2）℃的烘箱 中烘2～4h，称重备用，计算产率。

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(2)配制胶粘剂
❖ 称取2g双酚A型低相对分子量环氧树脂、0.4g邻苯二甲酸 二丁酯、2g 氧化铝粉（300目）、0.2g三乙烯四胺，搅 拌均匀。
止反应物局部浓度太大而形成固体，难以分散。在70～ 75℃回流2h，此时液体呈乳黄色。加入30ml蒸馏水、 60ml苯，搅拌均匀，倒入分液漏斗，静止分层后，分去 下层水液，再重复加入30ml蒸馏水和60ml苯洗涤有机 物一次。最后用60～70℃水再洗一次。将上层有机物液 体倒入分馏烧瓶中，加热蒸馏除去溶剂和未反应完的单体，