丙烯酸酯类胶粘剂分解
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
增稠剂：PMMA粉、聚丙烯酸酯、聚氰基丙烯酸 酯等。
增塑剂：二丁酯、二辛、磷酸、三甲酚酯
2007-4-8
12
§6.3 氰基丙烯酸酯胶粘剂（7）
2.固化原理
CN
H2O
HO
CN CH2 C COOR n H
n H2C C
COOR
OH-
阴离子聚合机理（本体聚合）。
实际上，所有材料表面都吸附有湿气，氰基 丙烯酸酯胶粘剂与吸附水接触，使碳阴离子快 速产生，并迅速聚合固化。
5.三元调节合成法
H3C O C OH
(n+1) R(OH)2 + n R'(COOH)2 +2 H2C C
H3C H2C C O C O R O O C O R' C n O
O CH 3 R O C C CH2
+
(2n+2)H2O
类似的产品还有：
H3C H2C C O C O CH2 CH2 O O n C CH3 C CH2
2007-4-8
6
§6.3 氰基丙烯酸酯胶粘剂（1）
一.氰基丙烯酸酯胶粘剂的性能和特点 1.基本性能
●透明单组分低粘度胶，可在200-1000Pa· s
范围内变动。 ● 温室下 5-180S 固化。固化迅速，被称为“ 瞬干强力胶” 。 使用方便，应用极其广泛。 ●无固化剂，无溶剂，固化收缩率低，环境污染小。 ●被粘物表面不需要特殊处理 ●固化后胶层透明无色，外观平整，特别适合工艺品、 贵金属、 精密仪器的胶接。 ●耐侯性耐寒性耐药品性能良好、抗拉强度高（与环氧相近）。 ●毒性小，在医学上可用于皮肤、血管、骨组织粘合。
2007-4-8 7
§6.3 氰基丙烯酸酯胶粘剂（2）
2.特点 单剂型、低粘度、固化快、高强度；
透明好、毒性小、易使用、用途广；
不足点：
①耐水性差，湿度大易白化；胶层脆，抗冲性 差，剥离强度低。
②耐热性，耐久性不理想（未经改性仅在70-80 度以下使用）。
2007-4-8 8
§6.3 氰基丙烯酸酯胶粘剂（3）
●
§6.2 丙烯酸酯类胶粘剂原料合成方法（1）
1.丙烯酸酯的直接酯化法
H2C C H COOH
硫酸、对甲苯磺酸、 磺酸型阳离子树脂
+
H H2C C COOR
+
R
OH
H
+
H2O
2.甲基丙烯酸酯的酯交换法
CH3 H2C C
H3C
COOMe
O C
+
R
OH
H
+
CH3 H2C C COOR
+
H3C OH
如：
34 26 19 31 17 18 23 14 11 15 5 12
③固化快，使用期短，难用于大面积胶接，故产 量小，多用于临时性粘接。
④价格高，贮存期短，一般为半年左右。
国方典型品种有：501、502、504、661等胶种。
2007-4-8
9
§6.3 氰基丙烯酸酯胶粘剂（4）
二.氰基丙烯酸酯胶粘剂的合成原理
●
O
●
CN OR H2C C COOR CN
HC
C
CN
+ +
第六章 丙烯酸酯类胶粘剂
本章主要内容
§6.1 概述 §6.2 丙烯酸酯类胶粘剂原料合成方法 §6.3 氰基丙烯酸酯胶粘剂 §6.4 快速固化丙烯酸酯结构胶粘剂
§6.5
厌氧型丙烯酸胶粘剂
2007-4-8
1
§6.1 概 述
一.基本特性 ●该类胶粘剂是丙烯酸及其酯类的均聚物或 共聚物。可通过设计共聚组分而得到柔性和刚 性等不同的胶粘剂。 ●特点:可室温固化，固化速度快，胶层强度 高，具有优异的户外耐老化性，和较好的耐水 性。，应用范围很广泛。可以说所有金属、非 金属都能被丙烯酸胶粘剂粘接。 ●丙烯酸及其酯类胶粘剂近年来发展很快。
2007-4-8 13
§6.3 氰基丙烯酸酯胶粘剂（8）
四.氰基丙烯酸酯胶粘剂的制备
CN H2C COOEt
N
100℃
SOCl2
℃
℃
℃
OHΒιβλιοθήκη Baidu
℃
OH
2007-4-8
14
§6.3 氰基丙烯酸酯胶粘剂（9）
五.氰基丙烯酸酯胶粘剂典型配方分析及配方技术
●
典型配方分析：
配方 质量份 100 3 1 3 0.1 0.5 各组分作用 单体 增稠剂，提高粘度 稳定剂，延长储存期 增塑剂，改善胶层脆性 稳定剂，提高储存稳定性 偶联剂，提高粘结强度
2007-4-8
2
§6.1 概述
二.分类
●
按强度分：
① 结构胶粘剂 ② 一般胶粘剂
●
按剂型分： ① 溶剂型 ：如MA的均聚或共聚物+酮+RX ② 乳液型 ：如MA共聚物乳液 ③ 无溶剂型：如α-氰基丙烯酸酯胶、厌氧胶、结构胶等
按固化机理分： ① 反应性丙烯酸酯胶粘剂 ② 非反应性丙烯酸酯胶粘剂
2007-4-8 3
15
氰基丙烯酸酯 聚氰基丙烯酸酯 对苯二酚 二丁酯 二氧化硫 KH-550
2007-4-8
§6.3 氰基丙烯酸酯胶粘剂（10）
配方技术 1） H2C C
●
COOR
中烃基对胶的性能影响很大。
用途
CN
R甲基 乙基 丙基 异丙基 丁基 异丁基
2007-4-8
抗拉（钢-钢） 抗剪（钢-钢） /MPa /MPa
-R 结构对性能的影响： -R越长，胶层韧性 越好，耐湿性越好，但粘接强度变差，工业上现 多用甲、乙酯。
●
2007-4-8 11
§6.3 氰基丙烯酸酯胶粘剂（6）
(2)助剂（改善胶粘剂的贮存性和使用性）
稳定剂：常用的是SO2、对甲苯磺酸等可防止阴 离子聚合。
阻聚剂：对苯二酚（防止自由基聚合）
H
C
HC
C
CN
CO
+
R
OH
H2C
C
COOR
此法反应时间短，成本低。
2007-4-8
日本松本制药公司研制
10
§6.3 氰基丙烯酸酯胶粘剂（5）
三.氰基丙烯酸酯胶粘剂组成和固化原理：
1.胶粘剂的组成 （1）主要成分：
R= CH3 ,
H2C C CN COOR
CH2CH3 ,
CH2CH2CH3
,
(CH2)3 CH 3
H3C O CH2 CH2 O CH3
H2C C
O CH 3 O CH2 CH2 O C C CH2
2007-4-8
4
§6.2 丙烯酸酯类胶粘剂原料合成方法（2）
3.（甲基）丙烯酸酯和环氧化合物的反应
H3C H2C C O C OH O H3C R H2C C O C O CH2 R CH OH
+
4.（甲基）丙烯酸碱金属盐和环氧氯丙烷的偶合反应
H3C H2C C O C O CH3 H3C O C ONa
+ NaOH
O
H2C C
+
H3C OH
H3C H2C C
O C ONa
H3C CH2 Cl H2C C
O C O CH2
O
+
+
5
2007-4-8
§6.2 丙烯酸酯类胶粘剂原料合成方法（3）
增塑剂：二丁酯、二辛、磷酸、三甲酚酯
2007-4-8
12
§6.3 氰基丙烯酸酯胶粘剂（7）
2.固化原理
CN
H2O
HO
CN CH2 C COOR n H
n H2C C
COOR
OH-
阴离子聚合机理（本体聚合）。
实际上，所有材料表面都吸附有湿气，氰基 丙烯酸酯胶粘剂与吸附水接触，使碳阴离子快 速产生，并迅速聚合固化。
5.三元调节合成法
H3C O C OH
(n+1) R(OH)2 + n R'(COOH)2 +2 H2C C
H3C H2C C O C O R O O C O R' C n O
O CH 3 R O C C CH2
+
(2n+2)H2O
类似的产品还有：
H3C H2C C O C O CH2 CH2 O O n C CH3 C CH2
2007-4-8
6
§6.3 氰基丙烯酸酯胶粘剂（1）
一.氰基丙烯酸酯胶粘剂的性能和特点 1.基本性能
●透明单组分低粘度胶，可在200-1000Pa· s
范围内变动。 ● 温室下 5-180S 固化。固化迅速，被称为“ 瞬干强力胶” 。 使用方便，应用极其广泛。 ●无固化剂，无溶剂，固化收缩率低，环境污染小。 ●被粘物表面不需要特殊处理 ●固化后胶层透明无色，外观平整，特别适合工艺品、 贵金属、 精密仪器的胶接。 ●耐侯性耐寒性耐药品性能良好、抗拉强度高（与环氧相近）。 ●毒性小，在医学上可用于皮肤、血管、骨组织粘合。
2007-4-8 7
§6.3 氰基丙烯酸酯胶粘剂（2）
2.特点 单剂型、低粘度、固化快、高强度；
透明好、毒性小、易使用、用途广；
不足点：
①耐水性差，湿度大易白化；胶层脆，抗冲性 差，剥离强度低。
②耐热性，耐久性不理想（未经改性仅在70-80 度以下使用）。
2007-4-8 8
§6.3 氰基丙烯酸酯胶粘剂（3）
●
§6.2 丙烯酸酯类胶粘剂原料合成方法（1）
1.丙烯酸酯的直接酯化法
H2C C H COOH
硫酸、对甲苯磺酸、 磺酸型阳离子树脂
+
H H2C C COOR
+
R
OH
H
+
H2O
2.甲基丙烯酸酯的酯交换法
CH3 H2C C
H3C
COOMe
O C
+
R
OH
H
+
CH3 H2C C COOR
+
H3C OH
如：
34 26 19 31 17 18 23 14 11 15 5 12
③固化快，使用期短，难用于大面积胶接，故产 量小，多用于临时性粘接。
④价格高，贮存期短，一般为半年左右。
国方典型品种有：501、502、504、661等胶种。
2007-4-8
9
§6.3 氰基丙烯酸酯胶粘剂（4）
二.氰基丙烯酸酯胶粘剂的合成原理
●
O
●
CN OR H2C C COOR CN
HC
C
CN
+ +
第六章 丙烯酸酯类胶粘剂
本章主要内容
§6.1 概述 §6.2 丙烯酸酯类胶粘剂原料合成方法 §6.3 氰基丙烯酸酯胶粘剂 §6.4 快速固化丙烯酸酯结构胶粘剂
§6.5
厌氧型丙烯酸胶粘剂
2007-4-8
1
§6.1 概 述
一.基本特性 ●该类胶粘剂是丙烯酸及其酯类的均聚物或 共聚物。可通过设计共聚组分而得到柔性和刚 性等不同的胶粘剂。 ●特点:可室温固化，固化速度快，胶层强度 高，具有优异的户外耐老化性，和较好的耐水 性。，应用范围很广泛。可以说所有金属、非 金属都能被丙烯酸胶粘剂粘接。 ●丙烯酸及其酯类胶粘剂近年来发展很快。
2007-4-8 13
§6.3 氰基丙烯酸酯胶粘剂（8）
四.氰基丙烯酸酯胶粘剂的制备
CN H2C COOEt
N
100℃
SOCl2
℃
℃
℃
OHΒιβλιοθήκη Baidu
℃
OH
2007-4-8
14
§6.3 氰基丙烯酸酯胶粘剂（9）
五.氰基丙烯酸酯胶粘剂典型配方分析及配方技术
●
典型配方分析：
配方 质量份 100 3 1 3 0.1 0.5 各组分作用 单体 增稠剂，提高粘度 稳定剂，延长储存期 增塑剂，改善胶层脆性 稳定剂，提高储存稳定性 偶联剂，提高粘结强度
2007-4-8
2
§6.1 概述
二.分类
●
按强度分：
① 结构胶粘剂 ② 一般胶粘剂
●
按剂型分： ① 溶剂型 ：如MA的均聚或共聚物+酮+RX ② 乳液型 ：如MA共聚物乳液 ③ 无溶剂型：如α-氰基丙烯酸酯胶、厌氧胶、结构胶等
按固化机理分： ① 反应性丙烯酸酯胶粘剂 ② 非反应性丙烯酸酯胶粘剂
2007-4-8 3
15
氰基丙烯酸酯 聚氰基丙烯酸酯 对苯二酚 二丁酯 二氧化硫 KH-550
2007-4-8
§6.3 氰基丙烯酸酯胶粘剂（10）
配方技术 1） H2C C
●
COOR
中烃基对胶的性能影响很大。
用途
CN
R甲基 乙基 丙基 异丙基 丁基 异丁基
2007-4-8
抗拉（钢-钢） 抗剪（钢-钢） /MPa /MPa
-R 结构对性能的影响： -R越长，胶层韧性 越好，耐湿性越好，但粘接强度变差，工业上现 多用甲、乙酯。
●
2007-4-8 11
§6.3 氰基丙烯酸酯胶粘剂（6）
(2)助剂（改善胶粘剂的贮存性和使用性）
稳定剂：常用的是SO2、对甲苯磺酸等可防止阴 离子聚合。
阻聚剂：对苯二酚（防止自由基聚合）
H
C
HC
C
CN
CO
+
R
OH
H2C
C
COOR
此法反应时间短，成本低。
2007-4-8
日本松本制药公司研制
10
§6.3 氰基丙烯酸酯胶粘剂（5）
三.氰基丙烯酸酯胶粘剂组成和固化原理：
1.胶粘剂的组成 （1）主要成分：
R= CH3 ,
H2C C CN COOR
CH2CH3 ,
CH2CH2CH3
,
(CH2)3 CH 3
H3C O CH2 CH2 O CH3
H2C C
O CH 3 O CH2 CH2 O C C CH2
2007-4-8
4
§6.2 丙烯酸酯类胶粘剂原料合成方法（2）
3.（甲基）丙烯酸酯和环氧化合物的反应
H3C H2C C O C OH O H3C R H2C C O C O CH2 R CH OH
+
4.（甲基）丙烯酸碱金属盐和环氧氯丙烷的偶合反应
H3C H2C C O C O CH3 H3C O C ONa
+ NaOH
O
H2C C
+
H3C OH
H3C H2C C
O C ONa
H3C CH2 Cl H2C C
O C O CH2
O
+
+
5
2007-4-8
§6.2 丙烯酸酯类胶粘剂原料合成方法（3）