常温固化聚丙烯酸酯胶粘剂
丙烯酸酯
丙烯酸酯丙烯酸酯，是丙烯酸及其同系物的酯类的总称，能自聚或和其他单体共聚，是制造胶粘剂、合成树脂、特种橡胶和塑料的单体。
比较重要的丙烯酸酯有丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、2-甲基丙烯酸甲酯和2-甲基丙烯酸乙酯等。
基本信息∙中文名称丙烯酸酯∙外文名称acrylic ester;acrylate∙化学式CH2=CHCOOCH3∙性质橡胶等简介：名称:丙烯酸酯英文名称:acrylic ester;acrylate化学式:CH2=CHCOOR分类：商品牌号很多，根据其分子结构中所含的不同交联单体，加工时硫化体系也不相同，由此可将丙烯酸酯橡胶划分为含氯多胺交联型、不含氯多胺交联型、自交联型、羧酸铵盐交联型、皂交联型等五类。
此外，还有特种丙烯酸酯橡胶，如含氟型及热塑性丙烯酸酯橡胶等性能：丙烯酸酯橡胶的性能受其主要单体丙烯酸烷基酯中烷基碳原子数目的影响。
以丙烯酸酯为基础的橡胶，耐油、耐热性较好;而以丙烯酸丁酯为基础的橡胶，因烷基碳原子数目的增多，对酯基极性基的屏蔽效应增大，因此使耐水性有所改善，同时由于屏蔽效应，减弱了橡胶分子间力，增大了内部塑性，从而使脆性温度降低，耐寒性较好。
若通过上述两种单体并用，则可得到介于两者性能之间的橡胶。
特点：无论哪一种类型的丙烯酸酯橡胶，其分子结构的共同特点有两个:一是高极性;二是完全饱和性。
从而使其具有优越的耐矿物油和耐高温氧化性能。
其耐油性仅次于氟胶，而与一般中高丙烯晴含量的丁腈橡胶相似。
而耐热性介于通用橡胶和硅、氟橡胶之间，比丁腈橡胶使用温度高出30~60℃，最高使用温度180℃，断续和短时间使用可达200℃，在150℃热空气老化数年性能无明显变化。
此外，最重要的是其对含有硫、氯、磷等极压剂的极压型润滑油十分稳定，使用温度可达150℃，间断使用温度可更高些。
而带有双键的丁腈橡胶在含有极压剂的油中，当温度超过110℃时，即发生显著硬化与变脆。
丙烯酸酯橡胶还具有优良的抗臭氧性、气密性、耐屈挠和耐裂口增长性，以及抗紫外线变色性等。
聚丙烯酸酯类粘合剂
但是，聚氨酯树脂涂膜耐水性不好，机械 强度不及丙烯酸树脂，这与聚丙烯酸酯在 性质上具有一定的互补作用，若将两者复 合，必能克服各自的缺点，发挥各自的优 势，使涂膜的性能得到明显改善。
精品课件
聚氨酯／聚丙烯酸酯复合乳液的合成方法 有共混交联法、种子乳液聚合法、互穿聚 合物网络法和乳液共聚法。
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②大豆酸醇树脂粘合剂
这种粘合剂的性能与分子中烷基链的长短 有密切关系，与丙烯酸酯粘合剂相比，如 果烷基链比较长，则印花品的干洗牢度和 给色量较高，但摩擦牢度不如丙烯酸酯粘 合剂；如果烷基链比较短，则耐摩擦牢度 相接近，但手感较硬。
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③丙烯酸酯改性的小麦蛋白粘合剂 用于涂料印花时，因自身具有增稠作用， 可以减少印花浆中增稠剂的用量，印花品 的耐水洗和干洗牢度都符合要求，只是手 感发硬。
由于有机硅和聚丙烯酸酯在性质上有一定的互补 ，有机硅／丙烯酸酯复合乳液能克服各自的缺点 ，使乳液及胶膜的性能得到明显的改善。
精品课件
有机硅改性聚丙烯酸酯主要通过物理共混法 、溶液聚合和本体聚合、乳液共聚、核／壳 乳液聚合、互穿网络结构型乳液等途径实现 。
且研究表明，在许多方面通过化学接枝改性 的有机硅／丙烯酸酯复合乳液表现出极佳的 性能，可以克服聚丙烯酸酯粘合剂湿摩擦牢 度低、易吸尘和粘搭的缺点。
利用互穿网络聚合技术，以聚氨酯预聚物为 种子，对丙烯酸酯类单体进行自由基聚合， 制得双层或三层聚氨酯／聚丙烯酸酯聚合物 ，可以克服聚丙烯酸酯粘合剂延伸性差、湿 摩擦牢度低、易吸尘和粘搭的缺点，并能明 显改善涂料印花织物的柔软性和耐磨性。
精品课件
结束语
涂料印花中的手感与色牢度的平衡问题、 环保问题等都未得到圆满解决，而解决这 些问题的核心是要合成环保型印花粘合剂 ，今后将在以下几个方面进行研究。
丙烯酸酯胶粘剂简介
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Part 1 紫外线固化胶粘剂
吴小霞
紫外线胶粘剂优缺点
优点
缺点
▪ 快速固化
▪ 设备投资
▪ 提高产品生产效率 ▪ 能量损耗较低
▪ 材料必须透紫外光 ▪ 深层固化有限制
▪ 适合全自动化生产
▪ 合乎健康及环境法律要求
▪ 粘接范围广,金属玻璃塑料等
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内容介绍
➢ 丙烯酸酯单体、低聚物的介绍 ➢ 紫外线光谱简介 ➢ UV胶的固化机理 ➢ UV胶的组成 ➢ UV胶配方设计的要点
固化物颜色综合考虑，往往需要2种以上的光引发 剂配伍使用，才能达到满意的使用效果。
➢ 其他助剂
还可根据需要添加多种助剂改善体系的性能，如流 平剂、触变剂、附着力促进剂、阻聚剂等。
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表面氧阻聚
氧的存在对自由基聚合有阻聚作用，表现在：氧分 子捕捉自由基，生成过氧化自由基，使链反应终止。
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丙烯酸酯单体种类繁多：通式CH2=CR1COOR2 ,其中R1 为-H或-CH3，R2是一个烷基，如甲基、乙基、丁基 等等，随取代基不同，物性也相差很大。
2（2—乙氧基乙氧基）乙基丙烯酸酯（EOEOEA）
2—苯氧乙基丙烯酸酯（PHEA）
丙烯酸十二酯（LA） 异冰片丙烯酸酯（IBOA）
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➢ 光穿过吸光物质时其强度会发生衰减，光衰减 程度遵循Beer-Lambert定律。 ➢合理设计配方，采用分子量高、固化速度较快 的低聚物; 可酌量添加双官能度单体以提高固化速 度; 选择合适的光引发体系，比如光引发活性高、 吸收波长在 400nm附近的光引发剂 ，比如TPO、 819。 ➢选用高强度的紫外光源，增加辐照时间。
聚丙烯酸酯乳液木材组装胶粘剂的制备与性能研究
第3期2016年6月No.3June，2016第43卷 第3期Vol.43 No.3基金项目：江苏省自然科学基金项目资助；项目编号：BK2012142。
作者简介：董黎明（1978- ），男，河北邯郸人，讲师，主要从事高分子材料的开发和应用。
聚丙烯酸酯乳液木材组装胶粘剂的制备与性能研究董黎明,周 俊,黄 菊,宋 明（徐州工程学院化学化工学院，江苏 徐州 221111）摘 要：以甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸丁酯(BA)为聚合单体，PVA为粘度调节剂，重钙为增强剂、采用乳液聚合法制得丙烯酸酯共聚乳液。
以该乳液为主剂，多亚甲基多苯基多异氰酸酯( PAPI)为交联剂制备了一种具有在常温常压条件下使用，并表现良好的力学性能的木材组装胶粘剂。
常温常压养护48小时后，可得到粘接强度为14.8 MPa。
采用FT-IR、GPC、DSC对聚合物及乳液的结构进行了表征，通过力学性能测试研究了单体组成及粘度、填料含量和交联剂含量对胶粘剂性能的影响。
关键词：聚丙烯酸酯乳液；木材组装胶粘剂；乳液共聚聚丙烯酸酯（PA）乳液是丙烯酸酯类和甲基丙烯酸酯类为主要单体进行乳液共聚合的产物，其易于分子结构设计、合成工艺简单、性能优良、价格低廉、稳定性优良，符合环保要求已被广泛应用于涂料成膜剂和胶粘剂, 以及日用化工、化学电源、功能膜、医用高分子、纳米材料以及水处理等方面[1,2]。
聚丙烯酸酯（PA）乳液在木材胶粘剂领域也得到了广泛的应用，尤其是与多官能团的异氰酸酯化合物配合使用，体现出常温固化，耐水性、耐热性和耐老化性能的优势，同时价格合理，被广泛应用于小断面建筑集成材、家具拼板、门窗、胶合板、装饰板的生产[3-5]。
对木材粘接而言，升温和加压操作有利于胶粘剂对木质表面的渗透和强界面相互作用的形成，有利于粘接性能的提高[6]。
家具的制造过程中，受到条件限制往往只能常温干燥，在某方向施压或无施压的施工条件进行粘接[7,8]，这对胶粘剂的性能提出了更高要求。
聚丙烯酸酯乳液型胶粘剂研究进展
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聚丙烯酸酯胶粘剂的性能
引发剂的影响 随着引发剂量的增加， 丙烯酸酯乳液聚合的聚
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合速率和转化率增加； 剥离强度、 分子量、 稳定性、 内 聚力和耐水性下降； 粘附性能出现极值点。 !"! 乳化剂的影响 阴离子乳化剂用量少， 制得的乳液粒度细， 稳定 性差； 而非离子乳化剂用量大， 制得的乳化剂粒度 大， 稳定性好。乳化剂类型的选择和用量的确定是 决定丙烯酸酯乳液体系稳定性的关键因素之一。乳 化剂的复配体系用量为单体用量的 #% & #’% 。随 乳化剂用量的增加， 丙烯酸酯类聚合物的分子量、 沉 淀率、 耐水性和剥离强度均下降， 而稳定性却提高。 !"$ !"$"# 组分的影响 单体的影响 软单体赋予粘附性能； 硬单体赋予内聚力和强 度。硬单体的加入量应小于单体总量的 (’% ， 否则 使聚丙烯酸酯乳液胶粘剂成膜后发脆， 失去粘接性 能。 引入亲水性单体到乳液胶粘剂中， 可使其粘附 力显著增加， 耐水性先略有上升， 后急剧下降。引入
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朱继芳等
聚丙烯酸酯乳液型胶粘剂研究进展
聚丙烯酸酯乳液型胶粘剂研究进展
朱继芳 谢春灼 广州 &#"’’&） （广州合成材料研究院
摘要： 聚丙烯酸酯乳液胶粘剂容易制备、 性能优良且粘接面广， 符合环保的要求， 本文对聚丙烯酸酯乳 液胶粘剂的合成、 性能及应用进行了综述。 关键词： 聚丙烯酸酯乳液 胶粘剂
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聚丙烯酸酯乳液胶粘剂的合成
单体 合成丙烯酸酯类乳液共聚物胶粘剂的单体一般
为丙烯酸和它的 +# , +% 的丙烯酸烷基酯， 随着烷 基链长的加长， 均聚物逐渐变软， 玻璃化温度降低， 质地柔软， 直到丙烯酸正辛酯后， 由于烷基碳原子的 增加， 出现侧链结晶倾向， 聚合物变脆。 在丙烯酸酯类乳液胶粘剂中， 共聚单体的组成 分三部分。第一部分为软单体， 玻璃化温度低， 赋予 胶粘剂粘接特性， 如丙烯酸甲酯、 丙烯酸乙酯、 丙烯 酸丁酯、 丙烯酸异辛酯等； 第二部分为硬单体， 玻璃 化温度高， 赋予胶粘剂内聚力， 如甲基丙烯酸甲酯、 苯乙烯、 丙烯腈、 醋酸乙烯、 偏氯乙烯等； 第三部分为 官能团单体， 通过引入带官能团的单体， 赋予胶粘剂
酮肼交联反应在常温固化丙烯酸酯清漆制备中的应用
酮肼交联反应在常温固化丙烯酸酯清漆制备中的应用林毅伟;刘晓国;陈浩锦【摘要】运用溶液聚合法合成了含有双丙酮丙烯酰胺(DAAM)单体的水溶性可常温固化的有机硅改性丙烯酸酯树脂,并添加一定量的中和剂三乙胺(TEA)、快千水(乙醇)、慢干水(丙二醇甲醚)、固化剂己二酸二酰肼(ADH)和助剂,利用酮肼交联反应,配制成丙烯酸酯清漆.考察了DAAM、ADH与TEA用量以及表干时间对漆膜性能、凝胶时间的影响,得出最佳条件为:DAAM用量控制在单体总质量的15.0％,DAAM与ADH的摩尔比为2∶1,表干时间45 min,中和度70％～ 80％.此时漆膜综合性能最好:光亮,硬度3H,附着力0级,耐水浸泡24h完好,耐乙醇擦拭94次.【期刊名称】《电镀与涂饰》【年(卷),期】2015(034)010【总页数】5页(P527-531)【关键词】双丙酮丙烯酰胺;己二酸二酰肼;酮肼交联反应;水稀释型丙烯酸酯树脂;清漆;常温固化【作者】林毅伟;刘晓国;陈浩锦【作者单位】广州大学化学化工学院,广东广州510006;广州大学化学化工学院,广东广州510006;广州大学化学化工学院,广东广州510006【正文语种】中文【中图分类】TQ630.4First-author's address: School of Chemistry and Chemical Engineering，Guangzhou University， Guangzhou 510006，China水性聚丙烯酸酯跟溶剂型聚丙烯酸酯相比，在耐水性、耐溶剂性、耐候性、耐溶剂擦拭等方面都显现出一定的差距，如在其中运用交联技术，则可大大提高主体树脂的综合性能，逐步减小二者差距。
双丙酮丙烯酰胺（DAAM）作为一种功能性的交联单体，在高分子聚合物尤其是丙烯酸酯树脂中的研究和应用近几年来已成为国内外的热点［1］。
将DAAM引入到水性聚丙烯酸酯分子中，以己二酸二酰肼（ADH）作为固化剂，可使聚合物实现常温交联固化，该反应简称“酮肼交联”，机理参见图1。
改性丙烯酸酯胶粘剂
改性丙烯酸酯胶粘剂(胶粘剂)机械汽摩维修5分钟修复改性丙稀酸酯AB胶,具有极优异的粘接性能,它是室温下固化而且定位速度很快,性能优良.本胶粘剂粘接材料广泛,可粘接钢,铁,铝,蟓胶,不锈钢ABS,PVC,玻璃,缺氧木,陶瓷,水泥,电木,木材料等同种或异种材料的粘接和互粘,适用于汽车,拖拉机和各种机器零部件的修复,各种产品的胶接组装,薄形材料的结构和加强,铭牌,招牌,标识,装潢饰物的粘贴各种应急抢修和日常用品的修理.可对金属,塑料,木材,混疑土等材料迅速粘接.广泛应用于汽车,摩托车,机械,化工管路和贮罐,木工家具,灯具铭牌,玩具,日用杂品等粘接,勿需除油,使用方便.KUNSHENG上海坤盛粘合剂有限公司环氧树脂ＡＢ胶【产品特点】１.本品为快速固化系列、透明粘稠状环氧树脂粘接剂；２. 可低温或常温固化，固化速度快；３. 固化后粘接强度高、硬度较好，有一定韧性；４.固化物耐酸碱性能好，防潮防水、防油防尘性能佳，耐湿热和大气老化；５.固化物具有良好的绝缘、抗压、粘接强度高等电气及物理特性。
【适用范围】１.凡需要快速粘接固定的电子类或其它类产品均可使用；２. 广泛应用于电子元器件及工艺品、礼品的粘接固定，对于金属、陶瓷、木材、玻璃及硬质塑胶之间的封装粘接，有优异的粘接强度；３.不适用于有弹性或软质材料类产品的粘接。
1. 要粘接密封的部位需要保持干燥、清洁；2.按配比取量，A、B剂混合后需充分搅拌均匀，以避免固化不完全；3.搅拌均匀后请及时进行注胶，并尽量在可使用时间内使用完已混合的胶液；4.固化过程中，请及时清洁使用的容器及用具，以免胶水凝固在器具物品上。
【固化后特性】硬度Shore D ≥70吸水率25℃%24小时<0.15抗压强度kg/mm2 ≥50剪切强度（钢/钢）kg/mm2 ≥13拉伸强度（钢/钢）kg/mm2 ≥22介电常数1KHZ 3.8~4.2体积电阻25℃Ohm-cm ≥1.35 ×1015表面电阻25℃Ohm ≥1.2×1014耐电压25℃Kv/mm ≥16~18【注意事项】1.本品在混合后会开始固化，其粘稠度会很快上升，并会放出热量；2.注意：该产品固化速度很快，请尽可能减少一次配胶的量！混合在一起的胶量越多，其反应就越快，固化速度也会越快，并可能伴随放出大量的热量，请注意控制一次配胶的量，因为由于反应加快，其可使用的时间也会缩短，混合后的胶液尽量在短时间内使用完；3.有极少数人长时间接触胶液会产生轻度皮肤过敏，有轻度痒痛，建议使用时戴防护手套，粘到皮肤上请用丙酮或酒精擦去，并使用清洁剂清洗干净；4.在大量使用前，请先小量试用，掌握产品的使用技巧，以免差错。
丙烯酸酯乳液胶黏剂配方组成,生产工艺及应用
丙烯酸酯乳液胶黏剂配方组成，生产工艺及应用导读：本文详细介绍了丙烯酸酯乳液胶黏剂的分类，组成，配方等等，需要注意的是，本文中所列出配方表数据经过修改，如需要更详细的内容，请与我们的技术工程师联系。
1. 背景丙烯酸乳液型胶粘剂是我国20世纪80年代以来发展最快的一种聚合物乳液胶粘剂，它一般是由丙烯酸酯类和甲基丙烯酸酯类共聚或加入醋酸乙烯酯等其它单体共聚而成。
该胶粘剂耐候性、耐水性、耐老化性能特别好，并目具有优良的抗氧化性和很大的断裂仲长率，广泛用于包装、涂料、建筑、纺织以及皮革等行业。
随着人们对环境保护的愈发重视，环境友好型产品越来越受到普遍的关注，乳液型胶粘剂因具有无毒无害、无环境污染、不易燃易爆、生产成本低、使用方便等优点而逐渐成为未来胶粘剂的发展趋势。
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有任何配方技术难题，可即刻联系禾川化学技术团队，我们将为企业提供一站式配方技术解决方案！2. 丙烯酸乳液胶黏剂聚丙烯酸酯是一类具有多种性能的、用途广泛的聚合物，其乳液一般是以丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯或丙烯酸丁酯为主要单体，与甲基丙烯酸酯单体、苯乙烯、丙烯腈等共聚形成乳液。
对聚合物的结构或聚合方法加以改进，可使得改性后的丙烯酸酯胶黏剂性能更加优异。
2.1有机硅改性有机硅树脂具有优异的耐高低温性能和耐水性能，利用有机硅对聚丙烯酸酯类乳液胶粘剂改性成为近年来研究的热点。
有机功能烷氧基硅烷作为粘合促进剂和交联剂，广泛用于胶粘剂、密封胶和涂料等领域。
有专家研究了一种专用于水性体系的有机硅烷Wz-A在水乳型聚丙烯酸密封胶中的应用，这种水性硅烷可以在不改变产品稳定性的情况下显著提高密封胶的力学性能和粘接性能，Wz-A 的添加量在0.8%-1.6%较为合适。
聚丙烯酸酯
一、丙烯酸酯聚合物的组成与性能的关系
黏度Байду номын сангаас膜性
涂料用聚丙烯酸酯溶液及涂膜的性质主要由分子量、 涂料用聚丙烯酸酯溶液及涂膜的性质主要由分子量、 聚合物溶液的性质以及大分子链的组成决定。 聚合物溶液的性质以及大分子链的组成决定。任何一种溶 剂型涂料，其成膜能力与分子间的化学键、 剂型涂料，其成膜能力与分子间的化学键、次价键以及分 子间的缠结有关。 子间的缠结有关。 涂料的黏度直接影响施工性能。 涂料的黏度直接影响施工性能。溶剂型涂料的黏度受 聚合物分子量的影响，但是对于水乳型涂料来说， 聚合物分子量的影响，但是对于水乳型涂料来说，体系黏 度主要由连续相水的黏度决定， 度主要由连续相水的黏度决定，聚合物颗粒的分子量对体 系黏度的影响不大。 系黏度的影响不大。
大分子链组成的影响
涂料中使用的的丙烯酸树脂， 涂料中使用的的丙烯酸树脂，主要由聚 甲基丙烯酸酯和聚丙烯酸酯组成。 碳原子 甲基丙烯酸酯和聚丙烯酸酯组成。a碳原子 上是否存在甲基、 上是否存在甲基、酯侧基的长度以及是否 存在官能团等， 存在官能团等，对涂膜的性质有重大的影 响。
1、a碳原子上的取代基的影响 、 碳原子上的取代基的影响 a碳原子上存在甲基时，聚合物链的旋转受阻。 碳原子上存在甲基时， 碳原子上存在甲基时 聚合物链的旋转受阻。 与聚丙烯酸酯相比较， 与聚丙烯酸酯相比较，聚甲基丙烯酸酯的拉伸强 大玻璃化温度高，伸长率下降。 大玻璃化温度高，伸长率下降。 2、侧链上基团的影响 、 酯侧链基团增大， 酯侧链基团增大，则侧基链段的运动能力也相 应增加。由此引起比热容增加，拉伸强度降低， 应增加。由此引起比热容增加，拉伸强度降低， 延伸率增加。 延伸率增加。 3、聚合物主链的组成 、 丙烯酸酯涂料的宏观漆膜性质与聚合物组成间的 关系可用玻璃化温度和溶度参数来描述。 关系可用玻璃化温度和溶度参数来描述。
常温固化聚丙烯酸酯胶粘剂
3) 改进耐水性: 可添加硅烷偶联剂, 如 - 氨丙 基三乙氧基硅烷、- ( 2, 3- 环氧丙氧 基) 丙基 三甲氧 基硅烷、乙烯基三氯硅氧烷等。
T GA 胶具有如下优点: 1) 单组分, 使用方便; 2) 无挥发性溶剂, 是百分之百的反应型胶粘剂, 可 减少环境污染; 3) 胶层固化只需辐射, 无需加热, 所 需能量仅为热固化胶的几分之一到数十分之一, 能 量利用率较高; 4) 固化迅速, 一般只需几秒到数十 秒即可; 5) 可用于热敏基材; 6) 由于固化时发生接 枝、交联等作用, 故粘 接强度较 高; 7) 固化设备 简 单, 投资少。
聚丙烯酸酯胶粘剂由于合成和使用方法不同, 其产品也具有不同的特点和使用范围。按其应用方 法, 可分为反应型丙烯酸酯胶粘剂、厌氧胶粘剂、压 敏胶粘剂和 - 氰基丙烯酸酯胶粘剂等。
2 聚丙烯酸酯胶粘剂的发展
2. 1 反应型丙烯酸酯胶粘剂 第一代丙烯酸酯胶粘剂简称为 FGA 胶, 是美国
EASrlMAN 公司在 1955 年合成一系列乙烯类化合 物时偶然发现其粘性的。它主要由丙烯酸系单体、 催化剂和弹性体组成[ 5] 。弹性体分散 在丙烯酸系 聚合物中。这种胶粘剂虽然有高的剪切强度, 但剥 离强度、弯曲和抗冲击等强度较低, 耐水、耐热、耐溶 剂性差, 固化速度慢, 因此在早期并没有得到广泛应 用。目前这种类型的胶粘剂在国外已渐推出市场; 在国内此类胶粘剂也较多, 如成都科技大学精细化
该胶粘剂主要由丙烯酸酯和极性丙烯酸系单体 组成。丙烯酸酯可以为丙烯酸烷酯, 极性丙烯酸系 单体可以为丙烯酰胺、丙烯腈、衣康酸等中的一种或 几种的混合物[ 4] , 可分为交联型和非交联型。常温 下, 它有优良的压敏性 和粘接性, 而又由于耐 老化 性、耐光性、耐水性和耐油性优良, 所以几乎没有经 时变化引起压敏性下降的问题, 而且可剥离性能优 良。同时与官能性单体容易共聚, 可按照被粘物质 的特性, 在聚合物分子中任意引入极性基团。与橡 胶类压敏胶相比, 内聚强度较低, 所以常使之发生部 分交联以提高内聚力。此外, 还可以进行交联, 改进 耐热性。对于非交联型, 通常添加烷基酚醛树脂, 使 内聚力、压敏粘接性和粘接力之间保持平衡。为降 低成本和赋予压敏胶粘接性和硬度, 往往采用乙酸 乙烯酯作为丙烯酸压敏胶粘剂的共聚成分。丙烯酸 酯压敏胶常用作双面胶带用压敏胶、装饰薄膜压敏 胶粘剂、层压薄膜压敏胶粘剂等。
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CN
3) 改进聚合技术: 采用阳离子或非离子乳化剂 进行乳液聚合, 不仅可以提高初始黏度, 而且可以增 加内聚力。在丙烯甲乳液共聚时加入苯甲酸乙烯酯 等, 生成的乳液对非极性材料润滑性好, 粘接力可提 高 50% ~ 100% 。
随着环保法规的日趋严格, 用无溶剂的乳液、乳 胶代替溶剂型压敏胶粘剂势在必行。但是乳液型压 敏胶粘剂现有品种的耐水性、粘接性、耐热性和耐寒 性等方面需要改进。改进方法有:
1) 共聚改性: 可将醋酸乙烯与丙烯酸酯、顺丁 烯二酸二丁酯、烷基醋酸乙烯酯等共聚, 不仅可以改 进耐寒性, 而且可以提高耐水性和耐碱性。
该胶的特点是: 非混合型, 使用方便, 不需要计 量和混合, 两组分可分别涂刷, 然后合拢, 接触反应 即形成牢固粘接; 室温下快速固化, 5 min~ 10 min 即可固化; 胶接强度高, 并可用于油面胶接; 对许多 材料都有很好的粘接性能, 现已广泛应用于航空、汽
车、机械、造船、电器仪表、家具和工艺美术等部门的 结构 胶接 、应 急修 补、装 配定 位和 堵油 防 漏等 。S GA 胶因其独特的优点是目前应用最为广泛的聚丙烯酸 酯类胶粘剂, 国内外的大厂家都有多种品种生产, 如 美国杜邦、HYPAL ON、德国的 BASF 以及国内的上
T GA 胶具有如下优点: 1) 单组分, 使用方便; 2) 无挥发性溶剂, 是百分之百的反应型胶粘剂, 可 减少环境污染; 3) 胶层固化只需辐射, 无需加热, 所 需能量仅为热固化胶的几分之一到数十分之一, 能 量利用率较高; 4) 固化迅速, 一般只需几秒到数十 秒即可; 5) 可用于热敏基材; 6) 由于固化时发生接 枝、交联等作用, 故粘 接强度较 高; 7) 固化设备 简 单, 投资少。
容易吸收氧与另一个自由基相结合生成稳定的过氧
化物, 从而在短时间内消耗初始自由基, 失去链增长
的能力, 所以大量氧起了阻聚作用。当绝氧后, 引发
剂又使过氧化物分解产生自由基, 进而引发聚合, 实 现交联固化。厌氧胶可用于密封、粘接、紧固和防松
等, 如管道螺纹、法兰面及机械箱体结合面的密封防
漏; 螺栓的锁固防松; 轴承与轴套, 齿轮与轴, 插件、
由于丙烯酸酯聚合物是饱和化合物, 所以对热、 光化 学、氧 化分 解具 有 良好 的 耐受 性, 即 稳 定性 好[ 4] 。另外, 因具有与其他许多乙烯基单体容易共 聚的特性, 所以可以改善聚合物的物性, 并且丙烯酸 酯可由乳液、溶液、悬浮 聚合法进行均 聚及共聚制 得, 因此引起了研究者的极大兴趣。
1955 年美国 CE 公司发现了丙烯酸双酯的厌氧 性, 20 世纪 60 年代 中期由 LO CT IT E 公司[ 8] 制成 厌氧胶粘剂出售。厌氧胶粘剂是一种单组分、无溶
剂、室温固化液体胶粘剂, 是一种引发和阻聚共存的
平衡体系, 它是由丙烯酸酯类单体、引发剂、促进剂、
稳定剂、增塑剂和其他助剂组成的。丙烯酸类单体
嵌件等的装配固定; 铸件、焊件砂眼和气孔的渗入填
塞; 各种扣件、零件的结构连接等。
作为商品最早被开发使用的是四甘醇二甲基丙
烯酸酯。目前人们从以下几方面对其进行了改性研
究: 1) 改进厌氧胶的主体材料: 用不饱和环氧树脂
改进甲基丙烯酸双酯, 使胶粘剂具有环氧树脂和不饱
和聚酯的优点; 用氨基甲酸酯及其衍生物改进丙烯酸
该胶粘剂主要由丙烯酸酯和极性丙烯酸系单体 组成。丙烯酸酯可以为丙烯酸烷酯, 极性丙烯酸系 单体可以为丙烯酰胺、丙烯腈、衣康酸等中的一种或 几种的混合物[ 4] , 可分为交联型和非交联型。常温 下, 它有优良的压敏性 和粘接性, 而又由于耐 老化 性、耐光性、耐水性和耐油性优良, 所以几乎没有经 时变化引起压敏性下降的问题, 而且可剥离性能优 良。同时与官能性单体容易共聚, 可按照被粘物质 的特性, 在聚合物分子中任意引入极性基团。与橡 胶类压敏胶相比, 内聚强度较低, 所以常使之发生部 分交联以提高内聚力。此外, 还可以进行交联, 改进 耐热性。对于非交联型, 通常添加烷基酚醛树脂, 使 内聚力、压敏粘接性和粘接力之间保持平衡。为降 低成本和赋予压敏胶粘接性和硬度, 往往采用乙酸 乙烯酯作为丙烯酸压敏胶粘剂的共聚成分。丙烯酸 酯压敏胶常用作双面胶带用压敏胶、装饰薄膜压敏 胶粘剂、层压薄膜压敏胶粘剂等。
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杜瑞奎等, 常温固化聚丙烯酸酯胶粘剂
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工研究所的 AD 系列、湖北大学的 WH903- 1, 常州 化工研究所的 SHW- 1 胶等。
第二代丙烯酸酯胶粘剂简称 SGA 胶。现代科 技的发展要求胶粘剂强度高、耐久性好、固化迅速、 使用方便、节省能源、减轻污染, 能适用于各种材料 的粘接, 粘接前且在不需进行特殊处理。SGA 胶正 是适应了这种要求, 于 20 世纪 70 年代开发成功, 它 是目前胶粘剂中较理想的新型胶 粘剂。SGA 胶是 由丙烯酸酯类单体与接枝反应物、甲基丙烯酸、弹性 链引发:研究所、上海无纺布厂、上海新光化工 厂、黑龙江石油化学研究所等。
现有 SGA 虽然综合性能优异, 但是多存在稳定 性差、贮存期短、单体挥发气味大、对湿热耐受性较 差、易燃、有毒等问题, 各国科学家都在着手解决这 些问题。
1) 改进贮 存稳定性: 加入 锌、镍、钴 等的乙 酸 盐、丙酸盐, 甲酸、乙酸、甲基丙酸的铵盐。2, 6- 二叔 丁基- 4- 甲基苯酚等也可改进其贮存性能而不影响 固化速度。
收稿日期: 2006-03-27 作者简介: 杜瑞奎, 男, 1979 年出生, 2003 年毕业于中北大 学, 助教。 研究方向: 复合材料树脂基体的改性以及复合材料成型工艺的研究。
合, 但在实际生产中, 往往有必要添加增感剂( 光聚 合引发剂) , R1 和 CO OR2 基团的吸电子性较强 时, 弱碱性的水或醇能引发阴离子聚合反应。
添加辅助的促进剂, 如 1, 2, 3, 4- 四氢 喹啉盐、马来 酸、- 羟基苄基对甲苯砜等。昭和高分子股份公司
开发生产了一种带螺环结构的甲基丙烯酸酯, 在几
分钟内即可固化。
4) 改进耐水性: 主要通过改变单体的品种或者
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单体的配比来达到这一目的。 2. 3 丙烯酸压敏胶粘剂
的, 常用的有对苯二酚和对苯二醌, 加入量约为
0. 01% ; 加入增稠剂是为了调节黏度、增加韧性和提
高强度。其他助剂包括增塑剂和触变剂等。厌氧胶
的固化是自由基聚合反应, 但又不同于一般的自由
基反应。其化学过程很复杂, 反应示意式如下:
引发剂
氧或阻聚剂 不活泼的分子碎片
R
单体 R
单体 单体 高分子
厌氧胶的基本组分在引发剂分解成自由基时,
2) 提高挥发点、强度和耐热性: 可使用高沸点 的丙烯酸高级酯或低聚物, 研制新的高级醇单酯作 原料, 如丙烯酸十八烷酯、( 甲基) 丙烯酸异辛醇酯、 丙烯酸四氢呋喃甲醇酯等代替甲基丙烯酸甲酯等挥 发性单体。
3) 改进耐水性: 可添加硅烷偶联剂, 如 - 氨丙 基三乙氧基硅烷、- ( 2, 3- 环氧丙氧 基) 丙基 三甲氧 基硅烷、乙烯基三氯硅氧烷等。
中图分类号: T Q433. 4+ 36 文献标识码: A 文章编号: 1004- 7050( 2006) 03- 0020-05
引言
常温固化的胶粘剂在使用时具有省时、省力、省 工、节省能源和使用方便等一系列优点, 长期以来被 人们广泛关注。半个世纪以来, 伴随着增韧技术和 核壳微观结构理论的探讨与应用, 其研制工作取得 了重大进展。室温固化型胶粘剂已在航空、航天飞 行器材的制造, 在汽车、电器、仪表制造以及建筑的 装饰、装修、维修, 医用、医药、舰船的制造, 日常生活 用品的维修等行业获得广泛应用, 成为胶粘剂领域 中应用面广且 量大的重要品 种之一[ 1] 。丙烯 酸酯 因为酯基具有很强的氢键性, 所以被广泛用作胶粘 剂, 其特点是固化迅速、强度较高、使用方便, 适用于 粘接多种材料, 为一种理想的胶粘剂[ 2] 。
体、韧性树脂、引发剂和促进剂等组成的。所用单体 主要是甲基丙烯酸甲酯; 弹性体为丁腈橡胶或氯磺 化聚乙烯; 常用的韧性树脂有 ABS; 引 发剂为异丙 苯过氧化氢、过氧化氢羟基异丙苯等; 促进剂有 N, N- 二甲基苯胺、苯胺丁醛缩合物等。促进剂应另包 装, 两包组分一旦混合即发生固化反应。在促进剂 的作用下使引发剂产生自由基, 引发单体和弹性体 发生链增长反应, 形成单体与弹性体的接枝共聚物, 因而表现出快速固化的优异性能。固化机理如下:
是厌氧胶的主要成分, 约占 90% 以 上, 包括丙烯酸
和甲基丙烯酸的双酯或某些特殊的丙烯酸酯; 引发
剂为过氧化物, 常用的有异丙苯过氧化氢, 加入量为 5% 左右; 促进剂是在引发剂引发聚合时加速固化,
而在贮存时不起反应, 常用的有 N, N- 二甲基苯胺、
三乙胺等氨基有机物; 稳定剂是为长期贮存而加入
第三代丙烯酸类胶粘剂简称 T GA 胶。它是由 低黏度丙烯酸酯单体或丙烯酸酯低聚物、光敏剂和 弹性体组成的。在紫外光照射下, 光引发剂形成激 生态分子, 分解成自由基, 使低黏度丙烯酸酯单体或 丙烯酸酯低聚物进行接枝、聚合、交联等化学反应达 到固化[ 2, 6] 。目前已开发应用的光引发剂有安息香 醚、芳香酮、缩酮等。
T GA 胶优点较多, 故近年发展十分迅速, 成为 当今胶粘剂的发展趋势。由于其具有优良的综合性 能, 在惯性约束聚变微型热核靶的连接、装配等特殊 领域具有十分广阔的应用前景。T GA 胶在国外开 发较多, 如美国的杜邦公司、SU MMERS, 日本的住 友化学公司以及国内的上海新光化工厂、山东济南 胶制品研究所等。 2. 2 丙烯酸酯厌氧胶粘剂[ 5, 7]
第 26 卷第 3 期 2006 年 6 月
综述与论坛
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