木材涂料与胶黏剂11-13章

1.木质家具的部件开隼了，你如何处理？2.木质家具开裂了，你如何修理？3.刨花板家具的金属连接件松动、脱落了，你怎么办？第四章、烯类高聚物胶粘剂要点：1.聚醋酸乙烯酯胶粘剂的优缺点与用途；2.反应机理与生成反应、生产工艺；3.乳胶结构与性能的影响因素（包括乳化剂、引发剂、增塑剂、搅拌速度、聚合温度等）；4.乳胶的几种改性方法；5.了解丙烯酸酯类胶粘剂的一些知识。第四章、烯类高聚物胶粘剂常用烯类胶粘剂:聚醋酸乙烯酯乳液、醋酸乙烯酯共聚乳液和丙烯酸酯类胶粘剂。第一节聚醋酸乙烯酯乳液胶粘剂

聚醋酸乙烯酯（聚乙酸乙烯酯，英文缩写PVAc）乳液胶粘剂是以醋酸乙烯作为单体在分散介质水中经乳液聚合而制得的，俗称白胶或乳白胶。一、PVAc乳液胶粘剂性能优点：

1，良好安全的操作性能。

无毒、无腐蚀，无火灾和爆炸危险，可用水洗涤。2、常温胶接3、干状胶接强度高4、胶层韧性好，不损害刀具。5、贮存期长，使用方便。贮存期可达1年以上，可直接使用。6、不易产生缺胶或透胶7、固化后的胶层无色透明，不会污染板面。缺点：1、耐水、耐湿性差2、耐热性差3、易出现蠕变现象4、低温易冻结而影响使用5，对非极性材料胶接强度不高如聚烯烃类塑料。6，最低成膜温度高，冬季胶接不理想未加增塑剂、未改性PVAc的在15℃以下难以成膜。二、原料

1，醋酸乙烯酯无色、可燃液体、蒸气有毒。有氧化物存在时易聚合，无阻聚剂时存放时间不可超过24h。

2，分散介质水，安全、易得。反应易控制。用量：总重量的50-80％。3，引发剂

常用过硫酸铵、过硫酸钾

用量：单体重量的0.1-1％。4，乳化剂

常用的有OP-10，C8H17―－O(CH2CH2O)nH

（辛烷基酚聚氧乙烯醚），烷基硫酸钠，烷基苯磺酸钠等。用量：水乳液重量的0.01-5％。临界胶束浓度（CMC）。5，保护胶体

动物胶、聚乙烯醇、聚丙烯酸钠等。

PVA常用的有，1788，1799，2088。

用量：乳液重量的1-4％。6，分子量调节剂

四氯化碳、硫醇等。用量：单体重量的2-5％。7，缓冲剂

碳酸盐、醋酸盐、磷酸盐等。用量：单体重量的0.3-5％。8，增塑剂

邻苯二甲酸二丁酯、磷酸三甲苯酯（阻燃）等。用量：单体重量的10-15％。9，冻融稳定剂

醇类。用量：总重量的2-10％。10，消泡剂

硅油、高级醇。用量：总重量的0.2-3％。11，防腐剂

甲醛、苯酚、季胺盐。用量：单体重量的0.2-0.3％。三、聚醋酸乙烯酯胶粘剂的合成原理1，链引发引发剂分解S2O82-

2SO4－•

初级自由基的形成

SO4－•＋CH3COOCH＝CH2－

SO4－

CH2－CH•CH3COO2，链增长－

SO4－

CH2－CH•＋nCH3COOCH＝CH2CH3COO

－

SO4－

CH2－CH

－CH2－CH•CH3COOCH3COO

n3，链终止

A，偶合B，歧化－

SO4－

CH2－CH

－CH2－CH•CH3COOCH3COO4，链转移

n四、乳液聚合机理

聚醋酸乙烯酯可以通过本体聚合、溶液聚合、乳液聚合来合成。大多数采用乳液聚合，特别是木材用胶粘剂。乳液聚合是单体在乳化剂作用下分散在水中进行的聚合。体系主要由单体、水、乳化剂及水溶性引发剂组成。

（一）聚合场所

R。R。单体增溶胶束胶束引发剂（二）、成核机理

1，胶束成核：自由基进入增溶胶束，引发聚合。

2，均相成核：自由基引发溶液中的单体，吸附乳化剂而稳定，形成和胶束成核过程同样的粒子。（三）、聚合过程

1，升速阶段（乳胶粒生成阶段）自由基进行引发、增长，胶束成核、均相成核，乳胶粒数不断增长。液滴提供单体，乳胶粒不断长大，吸附更多的乳化剂保持稳定。当水相中的乳化剂浓度低于CMC时，未成核胶束慢慢消失。乳胶粒数固定下来。

2，恒速阶段

乳胶粒数保持不变，液滴数逐渐减少直至消失。3，降速阶段

单体液滴消失后，乳胶粒内继续反应，但是单体浓度下降，直至结束。五，PVAc乳液质量影响因素（一）乳化剂种类：CMC小、形成增溶胶束多的乳化剂，有利于得到细腻、稳定的乳液。用量：水乳液重量的0.01-5％。用量多时，粒子细、稳定，聚合反应快，相对分子量大。但耐水性差。融结成连续皮膜分子链柔性、增塑剂、核壳结构、微胶粒、溶剂（空隙）（二）引发剂用量

聚合速率与引发剂浓度的2/5次方成正比；分子量（聚合度）与引发剂浓度的3/5次方成反比。尽量减少引发剂用量，可以提高产品的聚合度。（三）搅拌强度的影响

快：利于传热，但易破乳，乳胶粒直径大，氧气阻聚。慢：易造成局部过热。应尽可能采用较小的搅拌速度。（四）反应温度

温度高，聚合速率快、分子量小。但易破乳、凝胶。六、合成工艺（一）工艺特点1、加料方式（1）一次性加入。（2）单体滴加，其他一次性加入。（3）乳化剂、5－15％的单体、30－40％的引发剂先加入，然后滴加余下的单体和引发剂。引发剂也可间隔加入。

现在工厂大多采用第三工艺。

其他添加剂，如pH值调节剂、冻融稳定剂、防腐剂等都在降温后加入。2、反应温度现在工厂大多采用70－80℃滴加单体，后期升温到90－95℃熟化。名称试剂规格用量单体醋酸乙烯酯聚合级30～60ml助乳化剂聚乙烯醇8%水溶液100ml乳化剂OP-10工业级0.6g(约15滴)引发剂过硫酸铵10%水溶液5ml（3ml＋2ml）增塑剂邻苯二甲酸二丁酯AR3mlpH调节剂碳酸氢纳5％水溶液6ml原料配比实验步骤1、将聚乙烯醇、OP-10加入三口瓶，开动搅拌，然后加入3ml引发剂、10ml醋酸乙烯。2、加热水浴，使温度升至60-65℃，反应10～30min。升温并控制浴温在75-80℃。取下温度计，开始滴加剩余单体20～50ml。滴加速度控制在30-40滴/min，注意控制反应温度不变。3、单体滴加完后，继续反应10min，升温至90℃。然后降温至40℃，邻苯二甲酸二丁酯、碳酸氢纳，搅拌10min。出料。（二）

几种新型乳液聚合（一）核壳结构乳液核：硬质聚合物；壳：软质聚合物MFT低核：软质聚合物；壳：硬质聚合物胶层韧性好，皮膜不会出现发粘。一般采用种子聚合。（二）无皂乳液聚合

不使用乳化剂的聚合。（三）超微粒乳液（水溶胶）

最低成膜温度低；成膜均匀、致密；耐水性好。主要通过加氨乳化。七、应用及改性（一）应用乳胶的应用非常广泛，建筑、装修、包装、木材加工等。

1，木材胶接条件

木材含水率5－12％，单面涂胶量100－110g/m2，胶接压力0.49MPa。常温胶接，加压时间随温度不同而不同；加热胶接，80℃。胶接温度必须高于最低成膜温度（MFT，能使乳液形成连续胶膜的最低温度）。

2，调胶

可以直接使用，也可以根据需要添加增粘剂、干燥速度调节剂。

3，贮存

玻璃、塑料容器，密封、防冻。（二）改性

1，缩短变定时间

提高固含量；添加增粘剂，如松香及其衍生物、酚醛树脂（使乳胶的湿膜和干膜软化）；添加增塑剂或溶剂，软化聚合物微粒，促进聚结。

2，克服冷流现象（蠕变）、提高耐热、耐候性

加入交联剂－共混、共聚共混：脲醛树脂、酚醛树脂、三聚氰胺树脂、多价金属盐、多异氰酸酯；共聚：N－羟甲基丙烯酰胺、丙烯酸

3，降低最低成膜温度

内增塑：与乙烯、长链丙烯酸酯等共聚。外增塑：加增塑剂。量太多，影响胶接耐久性、抗蠕变性。添加成膜剂：苯酚、间苯二酚、甲酚等（有毒！）。

4，提高耐水性

与脲醛树脂、多异氰酸酯、天然胶乳、丁苯胶乳、氯丁胶乳、丙烯酸酯乳液、金属盐共混；共聚保护胶体聚乙烯醇的接枝改性、缩甲醛化。第二节醋酸乙烯酯共聚乳液胶粘剂共聚改性的作用有：1，内增塑（丙烯酸丁酯、丙烯酸乙基己酯、乙烯）；2，内交联（丙烯酸、N－羟甲基丙烯酰胺）；3，内增塑和内交联（三元共聚）。一、乙烯－乙酸乙烯酯共聚乳液（EVA乳液）是较为成功的一种改性乳液。1，原料：除乙烯外其他大致与PVAc均聚乳液相同。乙烯：纯度在98％以上。2，合成工艺与PVAc大致相同，但需要压力。3，EVA乳液的性能与应用

－

CH2－CH

－

CH2－CH

－

CH2－CH

——CH3COOCH3COO

性能：除具有均聚乳液的特点外，低温成膜性好，耐水性、耐酸碱性好，胶接面广。应用：木材、皮革、水泥、金属、塑料等的胶接，还用于乳胶涂料制造、过滤烟嘴的胶贴。二、乙酸乙烯酯－N－羟甲基丙烯酰胺(VNA)共聚乳液－

CH2－CH

－

CH2－CH

－

CH2－CH

——CH3COOC＝OOOCCH3NHCH2OH合成工艺：与PVAc聚合工艺相同。只是N－羟甲基丙烯酰胺要分批单独加入。性能：在热和酸性固化剂作用下，能自交联成为不溶性。耐水、耐热、耐蠕变。应用：人造板微薄木、聚氯乙烯贴面。。四、其他乙酸乙烯酯共聚乳液（一）乙酸乙烯－丙烯酸丁酯－N－羟甲基丙烯酰胺（VBN）三元、多元共聚乳液－

CH2－CH

－

CH2－CH

－

CH2－CH

——CH3COOC＝OCOO(CH2)3CH3NHCH2OH（二）乙酸乙烯－丙烯酸丁酯－氯乙烯（VBC）共聚乳液聚氯乙烯薄膜与人造板的胶接，木材、纤维、皮革、陶瓷等的胶接。第三节丙烯酸酯胶粘剂丙烯酸酯类胶粘剂是以丙烯酸酯的均聚物或共聚物为基料的胶粘剂，它们是合成胶粘剂中的后起之秀，性能独特、品种繁多。一、-氰基丙烯酸酯胶粘剂主要成分：-氰基丙烯酸酯CH2＝C

－

COORCN优点：

1、使用方便单组分，常温固化，固化迅速，便于流水作业，被胶接物表面不需特殊处理；2、使用量少粘度低，用量少；3、胶接强度高，应用广；4、胶层透明，气密性好。缺点：

1，固化快，不适宜大面积胶接；

2，耐水耐湿和耐溶剂性差，耐热性差；

3，胶层脆，不耐冲击；

4，价格贵；

5，具有一定的刺激性气味。可以用湿的热毛巾在粘502那里。十几分钟后固化的502就会变软，就可以清除了。还有可以在有502的地方再滴上一滴502，固化了的502也会变软，这样子用毛巾也能除去。在原处滴上502使原来的502融化，然后迅速用水洗掉。用绝缘油，倒点变压器里的绝缘油在桌上，502胶水很快变软，可以很快搓掉了。502胶水是一种瞬间胶，只要用溶解的有机溶剂就可以，比如丙酮。小面积粘上502胶水,只要用热水浸泡一下就可以，如果大面积沾上502胶水,涂上丙酮，大约等5～10分钟就可以除去。合成工艺：在三口瓶中加入1）2），加热至70℃后停止加热。在搅拌下用滴液漏斗缓慢加入3）4）的混合物,约15分钟加完。待反应不放热时至剧烈回流,通过分水器除水,约1小时后分出水70～72ml,再加入5）6）继续回流分水,蒸出2）,直至蒸气温度超过83℃。冷却至60～70℃后,加入7）5g、8）2g,搅拌均匀,然后换成减压蒸馏装置,在1.33KPa的负压下进行裂解,收集沸点90～180℃的粗品约110～120g,接收瓶中装有2g80.5g。将粗产品在通有SO2的气氛中,2.67KPa的负压下再蒸一次,收集80～100℃馏份可得87～95g精单体(α-氰基丙烯酸乙酯)。再按α-氰基丙烯酸乙酯94%、聚甲基丙烯酸甲酯3%、磷酸三甲酚酯3%、对苯二酚微量、二氧化硫微量，配制α-胶。原料配方1)氰乙酸乙酯(>94%)126克，2）二氯乙烷80～100毫升，3）甲醛(37%)82克，4）六氢吡啶0.4～0.5毫升，5）邻苯二甲酸二丁酯40毫升，6）对甲基苯磺酸1克，7）五氧化二磷7克，8）对苯二酚2.5克，9）二氧化硫微量。

-氰基丙烯酸酯CH2＝C

－

COORCN固化机理：阴离子聚合常用：501、502；另外还有503、504、508等。二、聚丙烯酸酯压敏胶压敏胶，俗称不干胶，是一种对压力敏感的胶粘剂。常以胶带或胶片的形式使用。最初常用天然橡胶型，后来又出现合成树脂型。丙烯酸酯压敏胶属于合成树脂类。9（一），丙烯酸酯压敏胶的性能

1，胶层透明；2，耐候性、耐热性、耐油性、耐溶剂性好；3，对皮肤无损害，可制医用胶粘带；4，易通过改性提高性能；5，初粘力、润湿性差；6，价格高。（二），丙烯酸酯压敏胶基本组成

1，粘附成分（软单体）：丙烯酸异辛酯，丙烯酸丁酯，丙烯酸-乙基己酯。50－80％；赋予粘附性和润湿性。

2，内聚成分（硬单体）：乙酸乙烯酯、苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯等。20－40％，赋予内聚力，耐水性、透明性等。

3，改性成分（改性单体）：能与粘附成分、内聚成分共聚的，带有官能团的单体。（三），合成

乳液型丙烯酸酯压敏胶合成实例原料用量丙烯酸2-乙基己酯90

丙烯酸7

甲基丙烯酸2

邻苯二甲酸二丙烯酯1

过硫酸铵0.2

蒸馏水100

聚氧乙烯烷基芳基醚硫酸酯4操作工艺：加入1/4的单体、水、乳化剂，搅拌加热到70℃，加1/2引发剂，滴加剩余的混合单体，75-80℃反应。再添加剩余的引发剂，反应2h。冷却，降温。（四），应用压敏胶主要用作以塑料薄膜为基材的压敏胶片、胶带、双面胶带、泡沫材料的压敏胶加工产品。也可