丙烯酸系膠黏劑的化學(xué)基礎(chǔ)
發(fā)布時間:2014-02-20 16:14
丙烯酸系膠黏劑是一類性能獨特、應(yīng)用范圍廣泛的膠黏劑。按形態(tài)和應(yīng)用特點，丙烯酸膠黏劑可分為溶劑型、乳液型、反應(yīng)型、壓敏型、瞬干型、厭氧型、光敏型和熱熔型等多種。由此不難看出，丙烯酸系膠黏劑的適用范圍相當(dāng)廣泛，甚至可以說丙烯酸系膠黏劑在所有金屬、非金屬材料的粘接上都能找到其用武之地。
丙烯酸系膠黏劑的廣泛適用性與其單體的特性具有很大的關(guān)系。首先，有多種多樣的丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯可供選擇，提供了多種功能團(tuán)，如丙烯酸正丁酯、異丁酯、異丙酯、叔丁酯、環(huán)己酯、羥乙酯、羥丙酯、氨烷基酯、烯丙酯、五氯苯酯、含磷丙烯酸酯、含溴丙烯酸酯、氯乙酯等共三十種以上；其次，這些單體可以很容易和其他單體，如丙烯腈、苯乙烯、醋酸乙烯、氯乙烯、丁二烯、乙烯，乙烯基醚等進(jìn)行共聚，使聚合物形式更加多樣；此外，丙烯酸系膠黏劑可以制成各種物理形態(tài)，以適應(yīng)不同要求。
聚合物的性能在很大程度上受聚合條件所影響。通過改變催化劑用量、反應(yīng)時間、反應(yīng)溫度及單體濃度可以調(diào)節(jié)聚合物的分子量及其物理性能。
丙烯酸系聚合物的玻璃化溫度是其最重要的特征之一，它控制著此類膠黏劑的許多重要性能。玻璃化溫度可在-82—100℃這一廣闊范圍內(nèi)變化。通過Fox公式，根據(jù)均聚物的瓦值可以很容易計算共聚物的Tg。
這些為設(shè)計聚合物的性能打下良好的基礎(chǔ)。但是，只有玻璃化溫度是不夠的，一般還需要加入含有官能團(tuán)的單體對聚合物進(jìn)行改性。這類單體包括丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、N-羥甲基丙烯酰胺、丙烯酸或甲基丙烯酸羥乙酯、羥丙酯，丙烯酸縮水甘油酯等共聚單體。這些功能性單體可提供聚合物以自交聯(lián)、內(nèi)增塑等性能。
大分子鏈之間的直接交聯(lián)反應(yīng)即為自交聯(lián)，是通過連在分子鏈上的羧基、羥基、氨基、酰胺基、氰基、環(huán)氧基、雙鍵等進(jìn)行的；外交聯(lián)常常是在羧基膠乳中加入脲醛樹脂或三聚氰胺甲醛樹脂等進(jìn)行的。按交聯(lián)溫度，丙烯酸酯乳液有室溫交聯(lián)與高溫交聯(lián)兩種，其中室溫交聯(lián)有兩種情況：一種是加入亞麻仁油、桐油等改性的醇酸樹脂的聚合物乳液在室溫下進(jìn)行氧化交聯(lián)；另一種是羧基膠乳中加入Zn、Ca、Mg、Ac鹽等進(jìn)行離子交聯(lián)。
除此之外，改性物質(zhì)還可以包括一些聚合物，如氨基樹脂、環(huán)氧樹脂等。在很多情況下，它們是為了使聚合物產(chǎn)生交聯(lián)，以提高耐熱性、耐溶劑性和內(nèi)聚強(qiáng)度。
本文參考《精細(xì)化工工藝學(xué)》一書。 相關(guān)鏈接
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