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环氧树脂是一种高分子聚合物,分子式为(C11H12O3)n,是指分子中含有两个以上环氧基团的一类聚合物的总称。它是环氧氯丙烷与双酚A或多元醇的缩聚产物。由于环氧基的化学活性,可用多种含有活泼氢的化合物使其开环,固化交联生成网状结构,因此它是一种热固性树脂。双酚A型环氧树脂不仅产量大,品种全,而且新的改性品种仍在不断增加,质量正在不断提高。
物质特性
普通液态环氧树脂外观
普通液态环氧树脂外观
环氧树脂具有仲羟基和环氧基,仲羟基可以与异氰酸酯反应。环氧树脂作为多元醇直接加入聚氨酯胶黏剂含羟基的组分中,使用此方法只有羟基参加反应,环氧基未能反应。
用酸性树脂的羧基,使环氧开环,再与聚氨酯胶黏剂中的异氰酸酯反应。还可以将环氧树脂溶解于乙酸乙酯中,添加磷酸加温反应,其加成物添加到聚氨酯胶黏剂中,可使胶的初黏、耐热性以及水解稳定性等都得到提高。还可用醇胺或胺反应生成多元醇,在加成物中有叔氮原子的存在,可加速NCO反应。
用环氧树脂作多羟基组分结合了聚氨酯与环氧树脂的优点,具有较好的粘接强度和耐化学性能,制造聚氨酯胶黏剂使用的环氧树脂一般采用EP-12、EP-13、EP-16和EP-20等品种。
改性方法
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中国是大也是后一块环氧树脂市场处女地,中国环氧市场前景十分广阔。
环氧涂料(防腐、防海洋生物污染)。预测,2000年我国海洋涂料需4万吨,其中大部分是环氧防腐涂料。
容器制造业持续高速发展,罐头涂料需要越来越多的环氧树脂。
东北地区必然是环氧树脂的的潜在市场。
水性环氧涂料前途无量。此两者是环氧涂料发展的主流。中国是世界第四大粉末涂料生产国,也是亚洲大的粉末涂料生产国。我国已把粉末涂料和水性涂料确定为今后发展品种,而水性环氧涂料又在水性涂料行业中占重要地位。
甘油醚类
(1)二酚基丙烷型环氧树脂
二酚基丙烷型环氧树脂是由二酚基丙烷与环氧氯丙烷缩聚而成。
工业上作为树脂的控制指标如下:
①环氧值。
②无机氯含量。
③有机氯含量。
④挥发分。
⑤粘度或软化点。
(2)酚醛多环氧树脂
(3)其它多羟基酚类缩水甘油醚型环氧树脂
(4)脂族多元醇缩水甘油醚型环氧树脂 脂族多元醇缩水甘油醚分子中含有两个或两个以上的环氧基,这类树脂绝大多数粘度很低;大多数是长链线型分子,因此富有柔韧性。
其它类型
(1)缩水甘油酯类环氧树脂:缩水甘油酯类环氧树脂和二酚基丙烷环氧化树脂比较,它具有粘度低,使用工艺性好;反应活性高;粘合力比通用环氧树脂高,固化物力学性能好;电绝缘性好;耐气候性好,并且具有良好的耐低温性,在低温条件下,仍具有比其它类型环氧树脂高的粘结强度。有较好的表面光泽度,透光性、耐气候性好。
(2)缩水甘油胺类环氧树脂:国内外已利用缩水甘油胺环氧树脂的粘接性和耐热性,来制造碳纤维增强的复合材料(CFRP)用于飞机二次结构材料。
(3)脂环族环氧树脂:这类环氧树脂是由脂环族烯烃的双键经环氧化而制得的,前者环氧基都直接连接在脂环上,而后者的环氧基都是以环氧丙基醚连接在苯核或脂肪烃上。脂环族环氧树脂的固化物具有以下特点:①较高的压缩与拉伸强度;②长期暴置在高温条件下仍能保持良好的力学性能;③耐电弧性、耐紫外光老化性能及耐气候性较好。
(4)脂肪族环氧树脂。
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粘度调节剂
粘度调节剂也是热熔胶的主要助剂之一。其作用是增加胶体的流动性、调节凝固速度,以达到快速粘结牢固的目的,否则热熔胶粘度过大、无法或不易流动,难以渗透到书帖中去,就不能将其粘结牢固。加入软化点低的粘度调节剂,就可以达到粘结时渗透好、粘得牢的目的。一般选择石蜡,微晶蜡。合成蜡(PE或PP),佛托蜡等。
抗氧剂
加入适量的抗氧剂是为了防止EVA热熔胶的过早老化。因为胶体在熔融时温度偏高会氧化分解,加入抗氧剂可以在高温条件下,粘结性能不发生变化。
除以上几种原料外还可根据气温、地区的差别配上一些适合冷带气温的抗寒剂或适合热带气温的抗热剂。 [2]
产品选择编辑 播报
一、胶的颜色要求理应有差别。若被接着物本身对颜色没有特殊要求,推荐使用黄色热熔胶,一般来说,黄色热熔胶比白色粘性更好。
二、被接着物表面处理。热熔胶对被接着物的表面处理没有其他粘合剂那么严格,但被接着物表面的灰尘、油污也应做适当的处理,才能使热熔胶更好地发挥粘合作用。
三、作业时间。作业快速是热熔胶的一大特点。热熔胶的作业时间一般在15秒左右,随着现代生产方式--流水线的广泛应用,对热熔胶的作业时间要求越来越短,如书籍装订和音箱制造对热熔胶的作业时间要求达到5秒左右。
四、抗温。热熔胶对温度比较敏感。温度达到一定程度,热熔胶开始软化,低于一定温度,热熔胶会变脆,所以选择热熔胶充分考虑到产品所在环境的温度变化。
五、粘性。热熔胶的粘性分早期粘性和后期粘性。只有早期粘性和后期粘性一致,才能使热熔胶与被接着物保持稳定。在热熔胶的生产过程中,应其具有抗氧性、抗卤性、抗酸碱性和增塑性。 被接着物材质的不同,热熔胶所发挥的粘性也有所不同,因此,应根据不同的材质选择不同的热熔胶。
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压敏胶粘剂的全称为压力敏感型胶粘剂,又俗称不干胶,简称压敏胶。压敏胶制品包括压敏胶粘带和压敏胶标签纸、压敏胶片三大类。它们的全称为压力敏感型胶粘带、压力敏感型胶粘标签纸、压力敏感型胶粘片,俗称胶带、不干胶标签纸、压敏胶片。调节过这种组分以达到产品具有较好性能。
压敏胶粘剂
英文名称:pressure sensitive adhesives (简称:PSA)
压敏胶和压敏胶制品的含义有十多种解释,普遍的定义有如下说法:
定义1:采用指能压力,它就能使胶粘剂立即达到粘接任何被粘物光洁表面的目的。与此同时,如果破坏被粘物粘接表面时,胶粘剂不污染被粘物表面,此类胶粘剂称为压敏胶。它的粘接过程对压力非常敏感故称谓压力敏感型。压敏胶一般不直接使用于被粘物的粘接,压敏胶是通过各种材料制成压敏胶制品(胶带和胶粘标签)。
定义2:学术性定义:压敏胶是一种同时具备着液体的粘性性质和固体的弹性性质的粘弹性体;这种粘弹性体同时具备着能够承受粘接的接触过程和破坏过程两方面的影响因素和性质。
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a.天然橡胶压敏胶
这是开发早、至今产量仍然很大的一类橡胶型压敏胶粘剂。它们是以天然橡胶弹性体为主体,配合以增粘树脂、软化剂、防老剂、颜填料和交联(硫化)剂等添加剂的复杂混合物,由于天然橡胶既有很高的内聚强度和弹性,又能与许多增粘树脂很好混溶,得到高度的粘性和对被粘材料良好的湿润性,所以天然橡胶是比较理想的一类压敏胶粘剂主体材料。其主要缺点是分子中存在着不饱和双键,耐光和氧的老化性能较差。但通过交联和使用防老剂等措施后,可使它的耐候性和耐热性得到改善。用天然橡胶压敏胶粘剂几乎可以制成各种类型的压敏胶粘制品。
b.合成橡胶和再生橡胶压敏胶
以丁苯橡胶、聚异戊二烯橡胶、聚异丁烯和丁基橡胶以及氯丁橡胶、丁腈橡胶等合成橡胶为主体,配以增粘树脂、软化剂、防老剂等添加剂制成的压敏胶粘剂都有它们各自的特点。但它们都没有天然橡胶压敏胶粘剂重要。再生橡胶,尤其是由再生天然橡胶制成的压敏胶粘剂也具有不错的性能,价格也比较低廉,因而也受到重视。
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近年来随着包装、装潢、办公用品和各种标签需求量的扩大,人们对压敏胶的需求量也越来越大。而丙烯酸酯类压敏胶乳液因、,并且具有优良的耐老化性、耐候性、压敏性和粘合性而成为压敏胶的发展方向,并得到广泛应用。针对压敏胶粘之容易、揭之不难、剥而不损、在较长时间内不会干涸的特点,选取丙烯酸酯类的主单体、第二单体的同时,又引入了多种功能团单体,通过反复的实验及合理的调整工艺配方,筛选并合成出一种具有良好综合性能的多元共聚丙烯酸酯压敏胶乳液,可以应用于需要转移涂布工艺的双面胶带、商标纸等的生产。而且丙烯酸压敏胶带、双面胶带、保护胶带、美纹纸胶带、标签胶带及医用胶带等不仅在产量上,而且在粘接和涂布性能上都有较大提高,适用于各种用途的胶带产品不断涌现。尽管如此,丙烯酸压敏胶及胶带工业仍以通用型为主,品种单一,并且在粘接性能、耐水、耐热和耐湿性等方面还不能满足市场的需要,一下地特种胶带仍需要进口。如高强度双面胶带、耐高温的美纹纸胶带、阻燃胶带、魔术胶带和太阳膜及标示胶带等。通过各种改性方式的运用,聚丙烯酸酯乳液压敏胶的发展日新月异。随着各种新型丙烯酸酯单体的合成,同时将具有特殊功能的组分引入聚丙烯酸酯乳液压敏胶体系,得到不同性能的产品,必将拓宽其应用领域,使其朝功能化、多样化方向发展。
实验部分
1影响乳液压敏胶力学性能的主要因素之一就是胶粘剂聚物的玻璃化温度Tg。
压敏胶的玻璃化温度一般应保持在-20℃~-60℃的范围比较合适,当然不同使用要求的压敏胶配方体系有不同的佳Tg值。玻璃化温度的调节可以通过选择具有很低的玻璃化温度的软单体与较高玻璃化温度的硬单体按一定比例共聚,这样可在保持一定内聚力的前提下有很好的初粘性。