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浅谈醋丙共聚乳液胶粘剂的制备与性能
来源:Http://myeducs.cn 联系QQ:点击这里给我发消息 作者: 佚名 来源: 网络 发布时间: 12/05/02

第一章 前言 

随着人们环保意识日益加强,发展无毒害,无污染,符合“安全、健康、环保”要求的绿色胶粘剂势在必行。木材胶粘剂品种将加速更新换代,向无溶剂化、低毒化、水性化、固体化方向发展。聚醋酸乙烯酯乳液主要是改进抗冻性和低温成膜性能,提高耐水性,以提高产品性能,满足不同胶接对象、生产工艺的要求。

经过近一个世纪的理论研究和生产实践,乳液聚合技术己经有了长足的进展,而随着人们对化工生产造成的环境污染问题越来越重视,更是使得乳液聚合及聚合物乳液应用技术收到广大科技工作者的关注与青睐。在高分子材料领域,许多原来以溶液聚合为主要生产技术或以聚合物有机溶液为主要产品的生产工艺,正逐渐被新的乳液聚合生产工艺和乳液型产品的应用工艺所取代。乳液聚合技术本身也不断的发展与创新,已经由传统的经典的乳液聚合方法派生出反相乳液聚合、分散聚合、微悬浮聚合、乳液缩聚、辐射乳液聚合等多种聚合物乳液生产方法乳液聚合是在用水或其它液体作介质的乳液中,按胶束机理或低聚物机理生成彼此孤立的乳胶粒,并在其中进行自由基加成聚合或离子加成聚合来生产高聚物的一种聚合方法胶束机理认为乳胶粒主要由胶束形成,该机理提出:乳液聚合是指在中按照胶束机理形成彼此孤立的乳胶粒中,进行烯类单体自由基加成聚合或离子型聚合来生产高聚物的一种技术。

目前,全球木材胶粘剂产量占胶粘剂总产量的3/4,但随着现代木材加工业的发展,木材胶粘剂不仅用量日益扩大、品种增多,而且其用量已成为衡量一个国家或一个地区木材工业技术发展水平的重要标志。进入21 世纪以来,我国人造板工业得到超常规的快速发展,年均增长22%,现有生产企业6000多家,生产规模近6000万立方米,每年耗胶300多万吨,年生产总值上千亿元,成为世界人造板生产第一大国。同时,世界家具制造中心逐步向我国转移,2002 年我国家具年产值已超过200 亿美元,占世界10%,2004 年达到2730亿元,比上年增长34.15%。家具工业的增长,使得聚醋酸乙烯乳液(白乳胶)的用量也大幅增加。我国人造板、室内装饰及家具工业的快速发展,使木材胶粘剂用量大幅提高,带动了我国木材胶粘剂行业迅速发展。我国现有木材胶粘剂生产企业2 000多家,大多数工厂依附在人造板生产企业内,专门生产、销售木材胶粘剂的企业很少。

传统PVAc乳液的耐水性差,PVAc乳液在制造过程中采用聚乙烯醇做为保护胶,且所用PVA多为1799型,聚合度为1750,醇解度为99%,其分子中含有大量的亲水羟基,又缺少空间位阻,所以吸水性很强;其次随着乳液放置时间的延长或者温度降低,分子链相互缠绕,致使凝胶;在湿热条件下,其粘结强度会有很大程度的下降,其成膜的抗蠕变性差,在长时间静载荷作用下,胶层会发生滑动;同时它耐机械稳定性也较差。些年来,许多场合对PVAc乳液提出更高的要求,如高档家具、汽车内饰等应用场合要求胶黏剂的综合性能有更大的提高,而PVAc些缺陷难以满足实际应用要求,限制了其在特定环境下的应用。

本课题以醋丙乳液的研究现状为依据,使用醋酸乙烯酯为主单体,结合其他软单体和功能单体,通过种子共聚的方法,制备性能优良的醋丙乳液胶黏剂,并运用于木材板材的粘结测试。醋丙乳液最主要的特点是成本低廉,生产、使用方便,粘接强度高,对环境污染小,在实验设计过程中我们也充分考虑了这些因素,在尽量保留传统醋丙乳液突出优点基础上,对乳液性能进行改进。

第二章 文献综述

聚醋酸乙烯( PVAc) 乳液是最重要的乳液粘合剂之一,于1937 年在德国实现工业化生产。醋-丙聚合物乳液胶黏剂是PVAc乳液胶黏剂的一个重要分支产品,其无毒无味、成本低廉、无环境污染,生产、使用方便,粘接强度高,被认为是一种绿色环保胶粘剂,广泛用于木材加工、家具组装、织物粘接、包装材料、建筑装潢等诸多领域中材料的粘接,成为粘合剂工业中的一个大宗产品。醋丙乳液随着国民经济的发展、应用领域的开拓,其用量还将大幅度增长。

2.1乳液聚合技术简介

乳液聚合技术是生产高聚物的重要方法之一,其萌生于19世纪早期,二十年代末期已有和目前生产配方类似的乳液聚合过程的专利出现。30年代见于工业生产,最早对于乳液的应用是在合成橡胶方面,一般公认最早见于文献的是德国拜耳公司的用乳液聚合的方法制成的合成橡胶。目前乳液聚合已成为高分子科学和技术运用的重要领域。诸多高分子材料,如橡胶、树脂、涂料、胶黏剂、絮凝剂、添加剂、光亮剂、医用高分子材料以及其他许多特殊用途的高分子复合材料等等,都能够采用乳液聚合方法生产。每年世界上,通过乳液聚合的方法生产的聚合物数以千万吨计,用乳液聚合法生产的橡胶占其总产量65%以上。通过近一个世纪的理论研究和生产实践,乳液聚合技术己经有了长足的发展与进步,而随着人们对化工生产造成的环境污染问题越来越重视,更是使得乳液聚合及聚合物乳液应用技术得到广大科技工作者的关注与青睐。在高分子材料领域,许多原来以溶液聚合为主要生产技术或以聚合物有机溶液为主要产品的生产工艺,正逐渐被新的乳液聚合生产工艺和乳液型产品的应用工艺所

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