骨胶胶黏剂概论.ppt

1骨胶胶黏剂姓名:吴佳伟班级:材研 1407 学号: 2014200490 2 研究背景 1几种改性骨胶胶黏剂的制备 23 骨胶胶黏剂存在的问题和展望 3 研究背景骨胶是人类最早使用的天然胶粘剂之一,至今已有数千年的历史,其主要特点是对极性基材具有良好的粘接性、胶液易配制、环保无毒且价格低廉,曾广泛应用于木材、包装等领域;然而,由于骨胶常温呈凝胶态,使用时需加热,并且其耐水性较差,故该类胶粘剂逐渐被合成胶粘剂所取代(如白乳胶三醛胶等)。近年来,合成胶粘剂对环境和人体的危害已引起人们的广泛关注,故制备无毒无害的环保型骨胶胶粘剂具有重要的现实意义,并且改性骨胶也成为该研究领域的热点之一。环氧***丙烷接枝共聚改性骨胶?骨胶是胶原经简单的水解而得到的蛋白质衍生物,其实验式为 C 102 H 151 O 39N 31结构式一般以下式表示: 4 骨胶在碱性或酸性条件下分解,通过断开肽键,释放出适当大小的骨胶分子,再与环氧***丙烷接枝共聚,,形成线性结构,一方面使骨胶分子链增长,粘结性增强;另一方面使骨胶溶液中活性基团减少,降低了骨胶分子链间相互缔合而形成凝胶的趋势,反应式如下所得到的改性骨胶粘合剂凝固点低,粘结强度高。乙醇改性骨胶胶黏剂 5 酯化改性过程是:在一定的催化条件下,将醇加入骨胶水溶液中,醇的羟基 OH 与骨胶侧链的羧基 COOH 进行酯化反应,使骨胶分子链进一步延长,并形成立体网状结构,从而提高骨胶的黏结性。其酯化反应式为:可制得耐水性较好的骨胶胶粘剂骨胶胶粘剂的亲水性及微观形貌 6 通过测定骨胶胶膜的静滴接触角,可以了解其表面亲水性或疏水性情况。改性前后骨胶胶膜的水接触角如图 4 所示,由图 4 可知水接触角由改性前的 度增至改性后的 度,说明经乙醇改性后骨胶胶粘剂的亲水性能有所降低骨胶胶粘剂的亲水性及微观形貌 7 SEM 分析是利用高能电子束与物体表面相互作用而获取微区信息的一种分析手段,可以此来研究微观结构与宏观性能之间的联系。图为乙醇改性前后骨胶胶膜的 SEM 照片,由图可知,改性前骨胶胶膜表面有明显的裂缝,说明骨胶胶膜虽经历了碱解和交联等过程, 但其表面粗糙程度并没有得到改善,水分子可以通过这些裂缝进入骨胶分子内部,致使其水解作用加剧,耐水性能明显降低。经乙醇改性后,骨胶胶膜表面光滑,完整且裂纹较少,故其在一定程度上阻止了水分子的进入,从而明显提高了骨胶胶粘剂的耐水性。其他改性骨胶胶黏剂 8硫酸铝改性骨胶硫酸铝是一种有效的动物胶用交联剂,既能提高动物胶的黏度,又可用作 UF (脲醛树脂)胶粘剂的固化剂;而且铝离子的配位能力很强,能与骨胶分子中的氨基、羧基等进行配位,从而提高了骨胶的耐水性。)改性骨胶的水接触角显著增大(由 °增至 °),说明改性骨胶的耐水性显著增强;改性骨胶的胶膜表面更规整、更致密,从而有利于阻止水分子的侵入;另外,改性骨胶的断面转变为耐水性更强的海藻状结构,说明经硫酸铝改性后骨胶的耐水性明显提高。硫酸铝改性骨胶 9其他改性骨胶胶黏剂 10 混合酸水解法合成新型改性骨胶在骨胶的酸法改性中,柠檬酸的水解效果相对较好利用柠檬酸对骨胶进行水解不会引起骨胶变性和适用期缩短等现象,但骨胶凝固点不能降至 0度以下,采用盐酸和柠檬酸对骨胶进行水解,可同时避免柠檬酸水解后凝固点高和盐酸水解后适用期短等现象。以戊二醛作为骨胶的交联改性剂,既可提高骨胶的黏度和韧性,又可改善骨胶的耐水性。