Page 210 - 《精细化工》2021年第7期

·1492· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 38 卷

2.13 丙烯酸酯胶黏剂的胶黏过程与机理 备良好的抗压强度 [19] ，可作为一种新型的土壤固化
胶黏剂胶黏过程如图 13 所示，用吸附理论 [17] 剂在坡面防护、防治水土流失、沙漠化治理、防治
可解释胶黏剂胶黏机理。 扬尘等方面使用。固沙胶是专门用于固定沙画、沙
瓶画以及浮雕画的特殊胶水，固定后的作品黏接牢
靠、色泽不变、硬度提高，可满足售卖和展览的需
求，丙烯酸酯胶黏剂同样也可以作为固沙胶使用。

图 13 胶黏剂的黏接过程与机理
Fig. 13 Adhesive process and mechanism of the adhesive

吸附理论认为，黏接力主要由黏接体系在界面相
互吸引的分子作用力产生，是物理吸附和化学吸附
共同作用的结果，其中物理吸附是主要原因。黏接
过程可以分成两个阶段：第一阶段为胶黏剂分子通
过布朗运动向被黏接物体表面扩散，使二者的极性
基团或分子链段相互靠近；第二阶段由吸引力产生，
当胶黏剂与被胶黏物分子间距达到 1 nm 时，便会产 图 14 胶黏剂的应用效果
Fig. 14 Application effect of the adhesive
生范德华力使胶黏剂与被胶黏物结合更加紧密。范
德华力包括由分子永久偶极产生的取向力、诱导偶
极产生的诱导力以及电子相互作用产生的色散力。 3 总结
沙子是混有杂质的石英细颗粒，其主要成分为
（1）本文通过溶液聚合制备了醇溶性疏水交联
SiO 2 ，SiO 2 的润湿接触角为 40°左右，与乙醇溶解的
型丙烯酸酯环保胶黏剂，以甲基丙烯酸甲酯为硬单
丙烯酸酯胶黏剂会有很好的润湿性。胶黏剂固定沙
体，丙烯酸丁酯为软单体，丙烯酸为功能单体，N,N′-
子，第一阶段，由于沙子的堆积会在沙粒之间形成
亚甲基双丙烯酰胺为交联单体，丙烯酸十八酯为疏
大量的空隙，再加上 SiO 2 良好的润湿性能，滴加的
水单体，以偶氮二异丁腈为引发剂，乙醇为溶剂和
胶黏剂会渗透润湿沙粒表面，胶黏剂分子借助布朗
稀释液。
运动扩散到沙子表面并润湿所有沙粒，聚合物分子
（2）对聚合物进行结构表征，证明合成了目标
在乙醇溶解下自由扩散，聚合物链段很稀散；第二
产物。反应时间 4 h，反应温度 80 ℃，交联剂用量
阶段，随着乙醇的挥发，胶黏剂开始变稠，聚合物
占单体总质量的 1%，硬软单体的物质的量比为 2∶
分子扩散范围受限，聚合物链段也开始变得密集，
1 时，聚合物相对分子质量分布集中，重均相对分
密集的链段以及链段之间开始收缩堆积，链段收缩 子质量为 1.286×10 ，聚合物的热分解温度为 309.3
5
到一定距离时开始交联，分子之间形成分子间力 [18] ；
℃，玻璃化转变温度为 85.2 ℃，胶膜硬度可以达到
第三阶段，乙醇的持续挥发，带动整个聚合物分子
4H。
网络结构的不断收缩并分布于整个体系；第四阶段，
（3）交联单体使聚合物分子链之间出现交联的
乙醇挥发完毕，在沙子表面以及沙子缝隙之间形成
网状结构，聚合物胶膜呈现层状分布，增强了胶黏
一层坚硬的致密胶膜从而起到固定胶黏的效果。
剂的胶黏效果；疏水单体的加入提高了聚合物膜的
2.14 应用分析
拉伸强度和疏水性能，与未加入疏水单体聚合物膜
图 14 为胶黏剂的应用效果。
相比，加入占单体总质量 3%的疏水单体后，胶膜的
由图 14 可知，制备的胶黏剂可用于含沙土壤固
拉伸强度提高了 184.2%，达到 0.79 MPa，接触角提
化、沙画和沙瓶画以及浮雕画的固定。
高 219.5%，达到 78.6°。
土壤固化剂是一种新型的土壤稳定材料，在常
（4）用吸附理论解释了胶黏剂的胶黏过程和机
温下直接黏接土块颗粒表面或与土壤表面矿物发生
理；胶黏剂为环保型胶黏剂，可用于含沙土壤的固
反应生成凝胶的土壤硬化剂。丙烯酸酯胶黏剂通过
化以及沙画、沙瓶画和浮雕画的固定等。
聚合物交联形成立体结构包裹后胶黏土壤颗粒，形
成有效的抗水能力，有机溶剂挥发后形成的胶膜具 参考文献：
有良好的黏性、防水性和硬度，当土壤被压实后具 [1] WU W H (吴文辉), SHI C W (史常文). Application of polyacrylate