胶粘剂与涂料习题集.doc

胶粘剂与涂料习题集
一、
名词解释
凝胶化
弱界面层
丙阶酚醛树脂
聚氨酯
活性期
机械胶接理论：
弱界面层：
润湿性：
甲阶酚醛树脂：
API：
二、
判断改错题
1. 常用木材胶粘剂的耐老化性能由大到小依次为：热固性酚醛树脂、脲醛树脂、聚醋酸乙烯乳
液、三聚氰胺甲醛树脂。（ ）
2. 环氧树脂本身是线型结构的热塑性分子，其固化是通过加入固化剂来实现的。（ ）
3. 脲醛树脂最常用的固化剂为氢氧化钠，其浓度通常为10%，用量通常为树脂液总量的5%。（ ）
4. EEA 是乙酸乙烯-N- 羟甲基丙烯酰胺共聚物的缩写。（ ）
5. 在甲醛系列树脂合成过程中，甲醛的官能度为1，苯酚的官能度为1，三聚氰胺的官能度为3。
（ ）
6. 正常情况下，胶液固体含量越低，温度越低，粘度越高。（ ）
7. 合成PVAc最常用的引发剂为硫酸铵。（ ）
8. 热固性树脂固化过程中分子量不变，而热塑性树脂硬化过程中，分子量增大。（ ）
9. 薄胶层变形需要的应力比厚胶层大。（ ）
10.氯化铵法是测定脲醛树脂游离甲醛含量的标准方法。（ ）
11. 对于甲醛系列树脂来说，凝胶之后的进一步固化反应是造成收缩应力的主要原因。（）
12. 薄胶层变形需要的力比厚胶层大。（）
13. 一般情况下，胶液对被粘物的表面有良好的润湿，所形成的接触角就大，胶接强度就
高。（）
14. 脲醛树脂最常用的固化剂为强酸的铵盐。（）
15. 正常情况下，胶液固体含量越高，温度越低，粘度越高。（）
16. 聚醋酸乙烯酯乳液的形成过程完全遵循体形缩聚反应的规律，包括加成反应和缩聚反
应。（）
17. 可成功解释异氰酸酯胶接木材时产生高强度的理论是吸附胶合理论。（）
18. 高聚物的内聚强度，一般随交联密度的增大而减小。（）
19. 生产水溶性酚醛树脂时，最常用的催化剂为氢氧化钠。（）
20. 甲醛水溶液显弱酸性，而尿素水溶液显弱碱性，加成反应初期，随着反应的进行，反应液pH
值逐渐升高。（）
三、
填空
1. 水渗透到胶层的本体中，并和胶粘剂发生两种作用，其一： ________________________；其
二：____________________________。
2. 胶粘剂的四个基本条件是： ___________________ ； __________________ ；
____________________；____________________________。
3. 比较下列常用木材胶粘剂的耐老化顺序： 热固性PF 树脂， UF 树脂， PVAc 乳液。
__________________________________。
4. 热塑性酚醛树脂合成条件：___________________________________。
5. 写出下列化合物基本结构：EVA；MDI；N-羟甲基丙烯酰胺；三羟甲基三聚氰胺；间苯二酚。
6. 脲醛树脂胶合制品所释放的甲醛主要来自_______________________。
7. 任意写出一种热熔胶的增粘树脂______________________________。
8. 某脲醛树脂合成配方为：甲醛和尿素均分两次加入，第一次甲醛水溶液（浓度为37%）共243
克首先加入，第一次尿素加入后，U/F 摩尔比为1/2，反应一段时间后加入第二次甲醛122 克和第
二次尿素，使最终摩尔比为1/1.5，其中第一次所投尿素的计算式和结果为
_____________________________，第二次所投尿素量的计算式和结果为
__________________________________。
四、
简答题
1. 简介传统三段式脲醛树脂合成工艺特点并予以解释。
2. 简述影响胶接强度的因素。
3. 简述胶粘剂硬化与固化的区别。
五、论述题
1. 论述影响脲醛树脂性能质量的因素。
2. 试述降低脲醛树脂胶接制品甲醛释放的途径。
3. 请你综述甲醛系列树脂木材胶粘剂的现状及发展趋势。
六、用化学反应式表示以下过程或反应
1. 酚醛树脂形成过程。
2. 异氰酸酯与木材间的反应。
七、
计算题
某脲醛树脂合成配方：甲醛一次投入，尿素（浓度为98%）均分两次加入，甲醛水溶液（浓度为
37%）共430 克首先加入，第一次尿素加入后，甲醛与尿素F/U 摩尔比为2/1，反应一段时间后加
入第二次尿素，使最终摩尔比为1.5/1，试计算第一次所投尿素量和第二次所投尿素量。（甲醛分
子量为30.03，尿素分子量为60.06。要求写出计算过程。）
胶粘剂与涂料答案集
一
.
名词解释
凝胶化：
多官能团的原料或预聚体在进行化学反应的过程中，随着分子量增大的同时还进行着分子链的支化
和交联，当反应达到一定程度时，反应体系开始出现不溶、不熔的凝胶，这种现象称为凝胶化。
弱界面层：
当被胶接的材料、胶粘剂及环境中的低分子物或杂质等，通过渗析、吸附及聚集等过程，在部分或
全部界面内产生这些低分子物的富集区，这就是弱界面层。胶接破坏中的界面破坏发生于弱界面
层，并可使胶接强度严重下降。
丙阶酚醛树脂：
是乙阶酚醛树脂继续缩聚反应的最终产物，也是苯酚与甲醛经一系列化学反应得到的最终产物，此
阶段树脂为不溶、不熔的固体，即体型结构树脂——热固性酚醛树脂。
聚氨酯：
是聚氨甲酸酯的简称，是由多异氰酸酯与多元醇或其它含有两个以上活泼氢原子的化合物（聚酯或
聚醚），进行加成、聚合反应生成的聚合物。
活性期：
配制后）的胶粘剂能维持其活性（可用性能）的时间。
机械胶接理论：
该理论认为：胶接是通过机械方式（胶钉）产生胶接力的，且胶钉越多，胶粘剂渗透得越深，孔隙
填充得越满，胶接强度就越高。此理论对多孔性材料的胶接贡献显著，但存在局限性。
弱界面层：
当被胶接的材料、胶粘剂及环境中的低分子物或杂质等，通过渗析、吸附及聚集等过程，在部分或
全部界面内产生这些低分子物的富集区，这就是弱界面层。胶接破坏中的界面破坏发生于弱界面
层，并可使胶接强度严重下降。
润湿性：
是指固体对液体的亲和性，一般用液体对固体表面的接触角（θ）来表示，一般情况下，两者间的
接触角越小，固体就容易被液体湿润（润湿性好），其胶接强度就越高。润湿性与胶粘剂的性质、
被胶接材料表面的结构与状态及胶接过程中的工作条件等因素密切相关。
甲阶酚醛树脂：
它是一种可熔、易溶的酚类树脂，含有一定量的活性羟甲基，是各种不同聚合度（分子量）树脂的
混合物，线型，加热或加促进剂可使缩聚反应加速，最终形成不溶、不熔的体型结构树脂。木材工
业用酚醛树脂胶粘剂是甲阶酚醛树脂。
API
：
即水性高分子异氰酸酯胶粘剂，为非甲醛类胶粘剂之一。它是以水性高分子（通常为聚乙烯醇：
PVA）、乳胶（通常为苯乙烯-丁二烯乳胶等）、填料（常用碳酸钙粉末）为主要成分的主剂，和以
多官能度异氰酸酯化合物（通常为P-MDI）为主要成分的交联剂所构成。
二
.
判断改错题
1. 常用木材胶粘剂的耐老化性能由大到小依次为：热固性酚醛树脂、脲醛树脂、聚醋酸乙烯乳
液、三聚氰胺甲醛树脂。（×）
改为：由大到小依次为：热固性酚醛树脂、聚醋酸乙烯乳液、三聚氰胺甲醛树脂、脲醛树脂。
2. 环氧树脂本身是线型结构的热塑性分子，其固化是通过加入固化剂来实现的。（√）
3. 脲醛树脂最常用的固化剂为氢氧化钠，其浓度通常为10% ，用量通常为树脂液总量的5% 。
（×）
改为：脲醛树脂最常用的固化剂为
氯化铵
，其浓度通常为
20%
，用量通常为树脂液总量的
0.2-
1.5%
。
4. EEA 是乙酸乙烯-N- 羟甲基丙烯酰胺共聚物的缩写。（×）
改为：
VNA
是酸酸乙烯
-N-
羟甲基丙烯酰胺共聚物的缩写。或改为：
EEA
是乙烯
-
丙烯酸乙酯共聚
树脂的缩写。
5. 在甲醛系列树脂合成过程中，甲醛的官能度为1 ，苯酚的官能度为1 ，三聚氰胺的官能度为
3 。（×）
改为：甲醛的官能度为
2
，苯酚的官能度为
3
，三聚氰胺的官能度为
6
。
6. 正常情况下，胶液固体含量越低，温度越低，粘度越高。（×）
改为：胶液固体含量越低，温度越高，粘度越低。或改为：胶液固体含量越高，温度越低，粘度越
高。
7. 合成PVAc最常用的引发剂为硫酸铵。（×）
改为：合成
PVAc
最常用的引发剂为
过硫酸铵
。
8. 热固性树脂固化过程中分子量不变，而热塑性树脂硬化过程中， 分子量增大。（×）
改为：热固性树脂固化过程中
分子量增大
，而热塑性树脂硬化过程中，
分子量不变
。
9. 薄胶层变形需要的应力比厚胶层大。（√）
10.氯化铵法是测定脲醛树脂游离甲醛含量的标准方法。（√）
11. 对于甲醛系列树脂来说，凝胶之后的进一步固化反应是造成收缩应力的主要原因。（√）
12. 薄胶层变形需要的力比厚胶层大。（√）
13. 一般情况下，胶液对被粘物的表面有良好的润湿，所形成的接触角就大，胶接强度就高。
（×）
改为：就小。
14. 脲醛树脂最常用的固化剂为强酸的铵盐。（√）
15. 正常情况下，胶液固体含量越高，温度越低，粘度越高。（√）
16. 聚醋酸乙烯酯乳液的形成过程完全遵循体形缩聚反应的规律，包括加成反应和缩聚反应。
（×）
改为：聚醋酸乙烯酯乳液的形成过程完全遵循游离基（自由基）加聚反应的规律，包括链引发、链
增长和链终止三个阶段。
或改为：热固性酚醛树脂的形成过程完全遵循体形缩聚反应的规律，包括加成反应和缩聚反应。
17. 可成功解释异氰酸酯胶接木材时产生高强度的理论是吸附胶合理论。（×）
改为：化学键（反应）理论。
18. 高聚物的内聚强度，一般随交联密度的增大而减小。（×）
改为：随交联密度的增大而增大。
19. 生产水溶性酚醛树脂时，最常用的催化剂为氢氧化钠。（√）
20. 甲醛水溶液显弱酸性，而尿素水溶液显弱碱性，加成反应初期，随着反应的进行，反应液pH值
逐渐升高。（×）
改为：下降（或降低）。
三
.
填空
1. 水渗透到胶层的本体中，并和胶粘剂发生两种作用，其一：_水分破坏胶粘剂分子间的氢键和其
他次价键，对胶粘剂产生增塑作用_；其二：_胶粘剂的化学键被水解，引起胶粘剂的降解_。
2. 胶粘剂的四个基本条件是：_胶粘剂的湿润性_；_胶粘剂的分子量及分子量分布_；_胶粘剂的pH
值_；_胶粘剂的极性_。
3. 比较下列常用木材胶粘剂的耐老化顺序：热固性PF树脂，UF树脂，PVAc乳液。_热固性PF树脂
>PVAc乳液>UF树脂_。
4. 热塑性酚醛树脂合成条件：_酸性条件（pH<7），苯酚过量（摩尔比P/F>1）_。
5. 写出下列化合物基本结构：EVA；MDI；N-羟甲基丙烯酰胺；三羟甲基三聚氰胺；间苯二酚。
EVA：
或：
MDI：
N-羟甲基丙烯酰胺：
三羟甲基三聚氰胺：
间苯二酚：
6. 脲醛树脂胶合制品所释放的甲醛主要来自_游离甲醛，固化后树脂分解产生的甲醛_。
7. 任意写出一种热熔胶的增粘树脂_松香及其衍生物（或萜烯树脂，或改性萜烯树脂，或石油树
脂）_。
8. 某脲醛树脂合成配方为：甲醛和尿素均分两次加入，第一次甲醛水溶液（浓度为37%）共243
克首先加入，第一次尿素加入后，U/F 摩尔比为1/2，反应一段时间后加入第二次甲醛122 克和第
二次尿素，使最终摩尔比为1/1.5，其中第一次所投尿素的计算式和结果为
，89.91g，第二次所投尿素量的计算式和结果为
，90.16g
四
.
简答题
1. 简介传统三段式脲醛树脂合成工艺特点并予以解释。
答（主要要点）：
传统三段式UF合成工艺为：（弱）碱-（弱）酸-（弱）碱工艺。
特点：
（1）加成反应：在（弱）碱性性下进行加成反应，生成羟甲基，为缩聚提供足够的活性基团；
（2）缩聚反应：在（弱）酸性条件下进行缩聚反应，生成具有一定分子量（或粘度，或缩聚程度
均可）的脲醛树脂聚合物；
（3）贮存：最后在弱碱性条件下（或中性条件下）进行贮存，保证脲醛树脂具有一定的贮存期和
贮存稳定性。
2. 简述影响胶接强度的因素。
答（主要要点）：①被胶接物的表面状态；②弱界面层；③内应力；④交联度；⑤极性；⑥分子量
及分子量分布；⑦胶粘剂的固化；⑧胶层厚度；⑨木材比重、纤维方向、抽提成分。
3. 简述胶粘剂硬化与固化的区别。
答（主要要点）：硬化是指胶粘剂通过干燥、结晶等物理过程而变硬的现象，这是一个物理过程，
一般热塑性树脂是通过硬化来实现胶接
五
.__