聚醋酸乙烯酯胶粘剂

本科生毕业设计(论文）I摘要随着人们环境保护意识的不断增强，开发绿色环保型产品已成为各行各业发展的主流方向。聚醋酸乙烯酯乳液俗称白乳胶，是应用最广的胶粘剂之一，由于它为水基胶粘剂，具有其他胶粘剂不可比拟的无毒、无腐蚀和优良的环保性能，并且原料来源广泛，成本较低，在胶粘剂中所占比例也越来越大，但白乳胶也存在一些性能上的不足，如耐水性，耐热性，抗蠕变性，耐寒性及耐机械稳定性等均较差。因此，需要对聚醋酸乙烯酯乳液的合成工艺进行研究，确定最佳工艺条件，或对聚醋酸乙烯酯乳液进行改性，以提高其各方面的性能，也扩大其应用领域。本文重点阐述了聚醋酸乙烯酯乳液合成原理，最佳合成工艺及改性研究。在其应用上，除普遍适用于木材的粘合以外，聚醋酸乙烯酯类胶粘剂正渐渐的被应用于建筑等很多行业，并且，本文针对目前研究较少的胶类降解的研究给予简单的分析。关键字：聚醋酸乙烯酯；合成；改性；应用本科生毕业设计(论文）IIAbstractAlongwiththeenhancementofpeople’senvironmentprotectionconsciousness,thegreenenvironmentprotectionproducthasbecomethemainstream.Thepolyvinylacetateemulsionisnamedthewhiteemulsion,whichisoneofthemostwidelyusedadhesives.Becauseitiswaterbaseadhesive,comparingwithotheradhesivesitisnon-toxic,non-corrosionandfineenvironmentprotectionperformance.Therawmaterialofpolyvinylacetateemulsioniswidespread,costslower,soitsproportionintheadhesiveismoreandmore.Butthewhiteemulsionalsohastheinsufficiencyinsomeperformance,likethewaterresistance,thethermalstability,theanticreep,theresistancetocoldandbearsmechanicalstabilityareallinfirmness.Therefore,weneedtoconducttheresearchtothepolyvinylacetateemulsionsynthesiscraft,andfindthebestcraftcondition,orcarryonthemodificationtothepolyvinylacetateemulsion.Wecanenhanceitsvariousperformancethroughthecraftimprovementandthemodificationoftheperformance,alsoexpanditsapplication.Thisarticleelaboratesthepolyvinylacetateemulsionsynthesisprinciple,bestsynthesiscraftandmodifiedresearch.Initsapplication,besidesitisgenerallyusedforthelumberagglutination,thepolyvinylacetateadhesiveisgraduallyappliedtotheconstructionandsoon.Inthisarticle,somesimpleanalysisofdegradationisalsomentioned.Keyword：polyvinylacetate;synthesis;application;modification本科生毕业设计(论文）III目录前言..............................................................1第一章胶粘剂概述...................................................21.1蛋白质类胶粘剂..................................................21.2聚丙烯酸酯类胶粘剂..............................................31.3聚氨酯类胶粘剂..................................................51.4环氧树脂类胶粘剂................................................61.5聚醋酸乙烯酯类胶粘剂............................................7第二章聚醋酸乙烯酯乳液的合成.......................................82.1聚醋酸乙烯酯合成基本原料........................................82.2合成原理.......................................................112.3合成方法.......................................................122.4工艺条件影响...................................................16第三章聚醋酸乙烯酯乳液的应用......................................223.1聚醋酸乙烯酯作为木材胶粘剂.....................................223.2其它方面的应用.................................................23第四章聚醋酸乙烯酯乳液胶粘剂发展方向..............................264.1聚醋酸乙烯酯改性研究...........................................264.2可降解化处理...................................................36结论.............................................................38致谢..............................................................39参考文献：........................................................40本科生毕业设计(论文）1前言我国是胶粘剂应用最早国家之一。5000多年前我们祖先就开始使用粘土、淀粉和松香天然化合物作胶粘剂；3000多年前周朝已开始采用动物胶作木船填缝密封胶，2000多年前秦朝时期已广泛采用糯米和石灰作砂浆修建举世闻名的万里长城，它已成为中华民族伟大文明的象征之一。新中国成立之后，1958年我国开始发展胶粘剂工业，目前我国胶粘剂生产厂家近千家，总生产能力256万吨/年，胶粘剂品种牌号3000多个，90年代初产量为84万吨，1995年增至111万吨，1996年133万吨。1998年后年均递增速度按8%计算，2000年后达到200万吨以上[1]。目前胶粘剂工业已基本形成门类比较齐全的体系。随着经济的发展和社会的进步，人们环保意识的不断增强，开发绿色环保型产品已成为各行各业发展的主流方向。胶粘剂作为国民经济中的一个不可缺少的产业，也应该适应经济和社会发展的要求，走环境友好的发展之路，积极开发无毒害，无污染，不燃烧的环保新产品。胶粘剂种类很多，按其成分一般分为蛋白质类胶粘剂，聚醋酸乙烯酯乳液胶粘剂，丙烯酸酯胶粘剂，聚氨酯胶粘剂，环氧树脂类胶粘剂等等。聚醋酸乙烯酯乳液俗称白乳胶，是应用最广的胶粘剂之一，它除了具有粘接强度大、耐久性好、粘结层坚韧、使用温度范围宽、制造成本低廉外，由于它为水基胶粘剂还具有其他胶粘剂不可比拟的无毒、无腐蚀和优良的环保性能，在胶粘剂中所占的比例也越来越大，但白乳胶也存在一些不足，如耐水性、耐热不够好。一般粘度高、固含量亦高，使成本提高，使得其应用受到了很大限制。因此，为了更好的满足市场的要求，扩大聚醋酸乙烯酯乳液的应用范围，需要对聚醋酸乙烯酯乳液的合成工艺进行研究，找到最好的工艺条件，使胶粘剂在传统的合成条件下达到最优化，或对聚醋酸乙烯酯乳液进行改性，特别针对其耐水性、抗冻性及贮存稳定性较差的特点，通过改性以提高其综合性能。本文重点讨论的是聚醋酸乙烯酯乳液胶粘剂，分别针对其合成，应用及发展进行了综合论述。本科生毕业设计(论文）2第一章胶粘剂概述胶粘剂一般由基料、固化剂、溶剂、增塑剂、填料等组成。基料是组成胶粘剂的主体高分子，在粘合剂中起粘结作用的物质。一般用作基料的有热固性树脂、热塑性树脂、橡胶类及天然高分子化合物。一般胶接接头的性能主要受基料性能的影响。固化剂是一种可以可使单体或低聚物变为线形高聚物或网状体型高聚物的物质，又称为交联剂，硬化剂等。溶剂是低粘度液体，主要有水、脂肪烃、酯类、醇类、酮类等。溶剂可降低胶粘剂的粘度，便于施工，也可增加胶粘剂的润湿能力和分子活动能力，提高粘结力，也使胶粘剂流平，避免胶层薄厚不均。增塑剂是为了改善胶层的韧性、柔软性和弹性，提高其耐冲击强度和剥离强度而加入的。不参加化学反应，只是机械的混合。一般常用的增塑剂有邻苯二甲酸丁酯(DBP)等。填料是一种不与主体反应而只是降低成本的物质，但其加入往往会使胶粘剂的物理机械性能提高，如耐温性、耐磨性和耐介质性等。一般粘合剂使用无机填料，如轻质碳酸钙、云母粉和高岭土粉等。胶粘剂俗称粘合剂，按其成分可分为无机物胶和有机物胶；按固化方式可分为水基蒸发型、溶剂挥发型、化学反应型、热熔型和压敏型；按状态可分为溶液胶、乳液胶、膏糊状胶和粉末状胶；按胶的来源可分为天然胶粘剂和合成胶粘剂。其中天然胶粘剂多指蛋白质类胶粘剂，包括：动物胶、植物胶等。而合成胶粘剂包括热固性树脂胶粘剂、热塑性树脂胶粘剂、橡胶类胶粘剂等，具体又包括：丙烯酸酯类胶粘剂、聚氨酯类胶粘剂、环氧树脂类胶粘剂和聚醋酸乙烯酯类胶粘剂等。各胶种之间在基料上截然不同，但由于都是胶粘剂类聚合物，又存在着些必然的联系。以下是分别对各胶种进行的简单介绍。1.1蛋白质类胶粘剂蛋白质类胶粘剂主要包括动物胶、酪素胶、血胶及植物蛋白胶。动物胶是由动物的皮、骨、肌腱和韧膜等结缔组织制成的胶，包括皮胶、骨胶、鱼胶和明胶。皮胶是由动物的皮制得的，骨胶是在骨骼中提取出来的，由鱼皮和鱼骨制成的胶为鱼胶，而明胶则是由皮或骨经过特别精致而得的胶。动物胶外观有透明、半透明、金黄色、黄色到褐色，固体状，应用十分广泛，主要应用本科生毕业设计(论文）3于砂纸、纱布、纸盒、家具等等的粘合。动物胶得主要缺点是耐水性极差，也因此限制了它的发展。酪素胶是从牛乳中提炼蛋白质混溶于碱性水溶液中，得到的呈胶体状的水悬浊液。主要用于木材、皮革、棉布、硬纸的粘结。无毒、抗震性好、粘结强度高，但是耐水性差，抗腐性差，固化时间长。血胶是利用血液和血粉中的蛋白质和碱液作用而形成的胶粘剂，主要应用于胶合板制造行业。保质期很短，需要现用现调，不方便工业生产。植物蛋白胶主要是指豆蛋白胶，是豆科植物种子内所含的植物蛋白与碱类液体作用而生成的胶粘剂，一般呈淡黄色，胨状。豆胶的原料来源广泛，价格便宜，但其缺点是耐水性差。总之，蛋白质类胶粘剂虽然有着其天然、无毒、无污染的优点，但是普遍存在着耐水性很差的缺点。这也是不能很好被广泛应用的主要原因。1