物理化學(xué)報告-玻璃膠

1、物理化學(xué)報告 題 目： 探索玻璃膠的發(fā)展之路 老 師： 學(xué) 院： 專 業(yè)： 班 級： 學(xué) 號： 姓 名： 評閱成績目錄摘要11.玻璃膠的發(fā)展簡介12.玻璃膠的常見種類13.玻璃膠制備原理24.玻璃膠生產(chǎn)工藝及技術(shù)流程25.使用方法、固化原理及注意事項56.與物理化學(xué)有關(guān)的知識背景67.玻璃膠未來發(fā)展走勢78.個人見解79.總結(jié)710.參考文獻(xiàn)7探索玻璃膠的發(fā)展之路摘要：玻璃膠，主要成分為硅酸鈉（Na2O·mSiO2)和醋酸以及有機(jī)性的硅酮組成。可以說只要有人住的地方總能見到它的足跡。它對于我們的生活中扮演著舉足輕重的角色，是它讓我們在寒冬里免受寒風(fēng)的侵?jǐn)_，讓我們的生活里充滿溫暖。在我

2、們的生活中我們卻難以去在意它的足跡，但是就是由于它很好地阻絕了空氣和雨水，成為我們生活中不可或缺的一部分。目前市場上常見的是單組份硅酮玻璃膠，故本文章以介紹此種玻璃膠為主。玻璃膠的粘接力強，拉伸強度大，同時又具有耐候性、抗振性，和防潮、抗臭氣和適應(yīng)冷熱變化大的特點,加之其較廣泛的適用性，能實現(xiàn)大多數(shù)建材產(chǎn)品之間的粘合，因此應(yīng)用價值非常大。 鑒于玻璃膠在生活中的廣泛應(yīng)用，本篇文章著重向大家介紹玻璃膠的產(chǎn)生歷史、生產(chǎn)工藝、制備原理（物理化學(xué)知識）、展望等諸多方面，向大家揭示玻璃膠的成長之路。關(guān)鍵詞：玻璃膠 種類 原理 工藝 物理化學(xué) 未來走勢1 玻璃膠的發(fā)展簡介 玻璃膠的問世玻璃瓶中的機(jī)

3、遇 別涅迪克博士是法國一家化學(xué)研究所的高級研究員。一次，在實驗室里，他準(zhǔn)備將一種溶液倒入燒瓶，一不小心燒瓶“咣當(dāng)”落在了地上，糟糕！還得費時間打掃玻璃碎片，別涅迪克博士有些懊惱。然而，燒瓶并沒有破碎，于是他彎下腰撿起燒瓶仔細(xì)觀察，這只燒瓶和其他燒瓶一樣普通，以前也曾有燒瓶掉在地上，但無一例外全都破成了碎片，為什么這只燒瓶僅有幾道裂痕而沒有破碎呢？別涅迪克博士一時找不到答案，于是他就把這只燒瓶貼上標(biāo)簽，注明問題，保存起來。不久后的一天，在別涅迪克博士走進(jìn)實驗室前，他看到一張報紙上報道說市區(qū)有兩輛客車相撞，車上的多數(shù)乘客被擋風(fēng)玻璃的碎片劃傷，其中一輛車的司機(jī)被一塊碎玻璃刺穿面部而進(jìn)入口腔。別涅迪克

4、博士一下子想到了那只裂而不碎的燒瓶。他走進(jìn)實驗室拿過那只燒瓶，只見那只燒瓶的瓶壁有一層薄薄的透明的膜。別涅迪克博士用刀片小心地取下一點進(jìn)行化驗，結(jié)果表明，這只燒瓶曾盛過一種叫硝酸纖維素的化學(xué)溶液，那層薄薄的膜就是這種溶液蒸發(fā)后殘留下來，遇空氣后產(chǎn)生了反應(yīng)，從而牢牢粘貼在瓶壁上起到保護(hù)作用。因為無色透明，所以一點兒也不影響視覺?！叭绻@種溶液，用于汽車玻璃的生產(chǎn)中，以后再發(fā)生類似的交通事故，乘客的生命安全系數(shù)不是更有保障嗎？”別涅迪克博士因為這個小小的發(fā)現(xiàn)而榮登20世紀(jì)法國科學(xué)界突出貢獻(xiàn)獎的榜首。而隨著社會對玻璃的需求日益加大，玻璃的密封及安全問題備受社會關(guān)注，于是人們紛紛想到玻璃膠能很好解決這

5、個問題，于是在中國社會經(jīng)濟(jì)騰飛的同時，玻璃膠開始走進(jìn)我們的生活中。漸漸地，玻璃膠的種類不再單一，而是朝著多元化的方向發(fā)展以滿足不同材料的需求。如今玻璃膠主要分兩大類：硅酮膠和聚氨酯膠（PU)。硅酮膠密封膠就是我們通常說的玻璃膠，又分酸性和中性兩種（中性膠又分為：石材密封膠、防霉密封膠、防火密封膠、管道密封膠等）?，F(xiàn)在我們的生活中玻璃膠可以用于玻璃、合金、復(fù)合門等等方面。2 玻璃膠的常見種類1.單雙組份分類： 硅酮玻璃膠從產(chǎn)品包裝上可分為兩類：單組份和雙組份。單組份的硅酮膠，其固化是靠接觸空氣中的水分而產(chǎn)生物理性質(zhì)的改變；雙組份則是指硅酮膠分成A、B兩組，任何一組單獨存在都不能形成固化，但兩組膠

6、漿一旦混合就產(chǎn)生固化。市場上常見的是單組份硅酮玻璃膠。2.酸堿性分類：硅酮玻璃膠按酸堿性質(zhì)又分為酸性膠和中性膠兩種。酸性玻璃膠主要用于玻璃和其它建筑材料之間的一般性粘接。而中性膠克服了酸性膠腐蝕金屬材料和與堿性材料發(fā)生反應(yīng)的特點，因此適用范圍更廣，其市場價格比酸性膠稍高。市場上比較特殊的一類中性玻璃膠是硅酮結(jié)構(gòu)密封膠，因其直接用于玻璃幕墻的金屬和玻璃結(jié)構(gòu)或非結(jié)構(gòu)性粘合裝配，故質(zhì)量要求和產(chǎn)品檔次是玻璃膠中最高的，其市場價格也最高。3.顏色分類： 硅酮玻璃膠有多種顏色，常用顏色有黑色、瓷白、透明、銀灰、灰、古銅六種。其它顏色可根據(jù)客戶要求訂做。4.耐候膠性、防霉性分類： 耐候硅酮密封膠適用于各種幕

7、墻耐候密封，特別推薦用于玻璃幕墻、鋁塑板幕墻、石材干掛的耐候密封。耐候密封膠適合金屬、玻璃、鋁材、瓷磚、有機(jī)玻璃、鍍膜玻璃間的接縫密封；耐候硅酮密封膠混凝土、水泥、磚石、巖石、大理石、鋼材、木材、陽極處理鋁材及涂漆鋁材表面的接縫密封。大多數(shù)情況下都無需使用底漆。 防霉硅酮密封膠是未來的趨勢，有防霉效果的硅酮膠比一般的膠使用時間更長，更牢固，不易脫落，特別適用于一些潮濕、容易長霉菌的環(huán)境，如衛(wèi)浴、廚房等。三玻璃膠的制備原理將107#室溫硫化硅橡膠（RTV）和碳酸鈣、白炭黑、助劑等混合均勻，抽真空制成玻璃膠。（107#室溫硫化硅橡膠是硅橡膠36個系列的一種，107#硅橡膠是一種主鏈為硅氧烷結(jié)構(gòu)的高

8、分子量線型彈性聚合物，這種線型彈性聚合物。）化學(xué)方程式：107RTV+SiO2+CaCO3=玻璃膠其中，107室溫硫化硅橡膠是一種無色透明,流動液體。分子量：36萬，表面硫化時間小于或等于2小時。它與交聯(lián)劑、催化劑在室溫下固化，能在-60200溫度范圍內(nèi)長期保持彈性，具有優(yōu)良的電性能和化學(xué)穩(wěn)定性，能耐水、耐臭氣、耐氣候老化。四玻璃膠的生產(chǎn)工藝及技術(shù)流程根據(jù)工藝要求選用的化工設(shè)備也會不盡相同。常見的玻璃膠設(shè)備如下：1.JMSFYF不銹鋼反應(yīng)釜系列制作硅油2.JMSNHZ系列玻璃膠用捏合機(jī)系列3.JMSXJB行星攪拌機(jī)系列4.JMSQLF系列強力分散機(jī)攪拌機(jī)系列5.JMSDLH系列動力混合機(jī)系列等

9、主要制膠設(shè)備。制膠設(shè)備圖 反應(yīng)釜做硅油 玻璃膠捏合過程 玻璃膠強力分散機(jī) 實驗型玻璃膠捏合機(jī) 制膠主體設(shè)備酸性硅酮玻璃膠生產(chǎn)過程及工藝條件（包括溫度、真空度、壓力、時間控制等）：正常生產(chǎn)時，先將配方中全部107膠（前面已介紹）和1#油總量的一半投入配料罐中，啟動物料泵，當(dāng)釜內(nèi)物料上升至主軸攪拌時，啟動主軸攪拌，投完料攪拌10分鐘后，開始投入沉淀白炭黑，檢測每一袋白炭黑含水率（共30袋，由此計算出基料脫出水量），同時啟動高速攪拌，邊投白炭黑邊攪拌，隨時觀察主軸攪拌電流表。高值時，停止投白炭黑，將剩余的1#油再投入一半，當(dāng)電流降至某一個值以下時，繼續(xù)投白炭黑，按此操作投完剩余的沉淀白炭黑和1#油。

10、投完后，關(guān)閉進(jìn)料閥，攪拌20分鐘。開始升溫，外溫設(shè)置為160，釜內(nèi)物料溫度為80時啟動真空泵。物料溫度達(dá)135時，開始計時，同時監(jiān)測真空度和釜內(nèi)物料溫度(148150)，保持4小時，放空釜內(nèi)真空度，然后停真空泵、取樣檢測，如果合格，產(chǎn)品出料。在生產(chǎn)中，投料口與反應(yīng)釜在不同樓層，投料人員能以根據(jù)主攪拌電機(jī)電流值來判斷投料條件，難以做到投料的準(zhǔn)確行和及時性；水分率無檢測控制，易引起水分超標(biāo)，造成產(chǎn)品固化；釜內(nèi)溫度控制不準(zhǔn)，影響反應(yīng)過程；生產(chǎn)數(shù)據(jù)的記錄需要操作員按時記錄，容易出現(xiàn)記錄錯誤，而且數(shù)據(jù)查詢與分析困難，加重操作人員的工作負(fù)擔(dān)。這些問題造成了產(chǎn)品不合格率較高，生產(chǎn)效率低。由于人工操作也很難進(jìn)

11、行產(chǎn)品質(zhì)量跟蹤和運行指導(dǎo)，勢必實現(xiàn)自動控制及質(zhì)量管理運行指導(dǎo)系統(tǒng)。上圖為系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。生產(chǎn)數(shù)據(jù)經(jīng)模擬量采集模塊轉(zhuǎn)換成信號進(jìn)入PLC，PLC與上位機(jī)通訊完成數(shù)據(jù)的傳遞，在上位機(jī)畫面中可實時對整個生產(chǎn)實現(xiàn)監(jiān)控，同時完成數(shù)據(jù)記錄，操作提示等功能，包括溫度、真空度、電流、轉(zhuǎn)速等多個測量參數(shù)及、其主要參數(shù)的上下限設(shè)置，被測參數(shù)隨時受到監(jiān)控，可以根據(jù)設(shè)定(如判斷當(dāng)前工況是否已達(dá)到設(shè)定工況或某處壓力超過報警壓力等)進(jìn)行相應(yīng)事件提示和報警提示，并把相關(guān)數(shù)據(jù)保存到數(shù)據(jù)庫以備查詢。 該監(jiān)控系統(tǒng)將工藝流程真實的在上位機(jī)上顯示，實時采集和顯示工藝參數(shù)，可完成投料提醒，過程操作提示，實現(xiàn)定時控制，水份含量的計算，出料確

12、認(rèn)等功能。避免了人工記錄數(shù)據(jù)，核算數(shù)據(jù)的過程，節(jié)省了人力，提高了生產(chǎn)的自動化水平，方便了車間的監(jiān)督管理。5 使用步驟、固化原理及注意事項使用步驟：順著一條線打下來就美觀，而且不能停頓，用力要均勻，要一次性打到位，保準(zhǔn)打出來漂亮。（一般打膠速度沒有硬性要求，一般2-3Cm/s即可）第一點：首先你要會使用膠槍；第二點：確定你打膠的寬度，也就是縫隙寬度；第三點：根據(jù)你打膠縫隙的寬度將膠嘴切成比縫隙稍小的口徑；第四點：做好對打膠縫隙兩邊的保護(hù)工作，在縫隙兩邊的玻璃、型材、石材等上面貼上膠紙，對兩邊的玻璃、型材、石材等起到保護(hù)作用，也對修正縫隙里面的膠有很大的方便之處；第五點：掌握好打膠的速度和膠槍移動

13、的速度，根據(jù)縫隙的深淺均勻的移動膠槍；第六點：打膠區(qū)域修整，找一把鏟刀將不平整的地方刮平，對打膠的時候沒有打進(jìn)縫隙的地方補膠；第七點：等過了36小時以后將材料兩邊的膠紙揭掉即可完成施工。固化原理：水玻璃在空氣中的凝結(jié)固化與石灰的凝結(jié)固化非常相似，主要通過碳化和脫水結(jié)晶固結(jié)兩個過程來實現(xiàn)。 隨著碳化反應(yīng)的進(jìn)行，硅膠含量增加，接著自由水分蒸發(fā)和硅膠脫水成固體SiO2而凝結(jié)硬化。一般硅硐膠(中性)30分鐘表面固化，36小時最佳強度（還與溫度和濕度有關(guān)）。其特點是： 1、速度慢。由于空氣中CO2濃度低，故碳化反應(yīng)及整個凝結(jié)固化過程十分緩慢。 2、體積收縮。 3、強度低。 （玻璃膠槍）注意事項：1、玻璃

14、膠最常出現(xiàn)的問題是變黑發(fā)霉，即使是使用防水玻璃膠、防霉玻璃膠也不能完全避免此類問題的發(fā)生。因此長期有水或浸水的地方不宜施工。2、對玻璃膠有所了解的人應(yīng)都會知道玻璃膠是一種有機(jī)物質(zhì)，易溶于油脂、二甲苯、丙酮等有機(jī)溶劑物質(zhì)，因此玻璃膠不能與含有此類物質(zhì)的基材上施工。3、普通的玻璃膠都要有空氣中的水分的參與才能固化，特種和特殊用途的玻璃膠(如厭氧膠)除外，因此如果您要施工的地方為密閉空間且干燥無比，那么普通玻璃膠將無法勝任。4、玻璃膠要粘接基材的表面必需為干凈，不能有其他附著物(例如粉塵等)，否則玻璃膠固化后將會出現(xiàn)粘接不牢或脫落的現(xiàn)象。5、酸性玻璃膠在固化過程中會釋放出有刺激性的氣體，具有刺激眼睛

15、與呼吸道的作用，因此一定要在施工后打開門窗，待完全固化后并等氣體散發(fā)完畢后才能入住。6 與物理化學(xué)有關(guān)的知識背景 物理化學(xué)知識在工業(yè)生產(chǎn)中無不貫穿其中，它既是工業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)，又是技術(shù)研究的頂梁柱，沒有它作為支點，工業(yè)不會像現(xiàn)在一樣表現(xiàn)出如此朝氣蓬勃的發(fā)展勢頭。物理化學(xué)知識支撐著龐大的生產(chǎn)企業(yè)建立安全、高效、環(huán)保的工業(yè)體系，而企業(yè)的進(jìn)步、國家經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展在某種意義上說很好地促進(jìn)了一大批骨干精英對物理化學(xué)這門科學(xué)不斷完善，兩者起到了相輔相成的作用。而玻璃膠的制備就很好地應(yīng)用了物理化學(xué)知識。 生產(chǎn)工藝中充分利用了化學(xué)動力學(xué)知識。動力學(xué)反應(yīng)是研究化學(xué)反應(yīng)速率的科學(xué)，它通過對反應(yīng)的壓強、溫度、反應(yīng)物等

16、諸多方面因素的控制，從而有效地提高了反應(yīng)速率以及產(chǎn)率。制膠過程中利用了熱力學(xué)第一定律。通過對反應(yīng)釜加熱，反應(yīng)體系吸收熱量達(dá)到反應(yīng)所需的最低能量。另外，通過對制備玻璃膠反應(yīng)的吸、放熱來調(diào)節(jié)外部輸入的熱量，可以很好地提高反應(yīng)速率，達(dá)到高效產(chǎn)率的目的。這里還應(yīng)用到了膠體運動、相變、催化劑等方面的知識。七玻璃膠未來發(fā)展走勢國內(nèi)普通復(fù)合用溶劑型玻璃膠雙組分聚氨酯膠粘劑玻璃膠生產(chǎn)技術(shù)已完全掌握，部分生產(chǎn)廠家工藝成熟，質(zhì)量穩(wěn)定，可完全替代進(jìn)口產(chǎn)品;國內(nèi)部分廠家耐蒸煮復(fù)合用溶劑型玻璃膠雙組分聚氨酯膠粘劑生產(chǎn)技術(shù)已過關(guān)，多年推廣應(yīng)用表明產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，價格合理，已可替代進(jìn)口產(chǎn)品;鍍鋁膜專用膠、耐爽滑劑功能膠等產(chǎn)品

17、針對性強，性能突出，應(yīng)大力推廣;中國氣候差異明顯，復(fù)合設(shè)備狀況各異，復(fù)合廠家應(yīng)有針對性地選擇適用的膠粘劑品種玻璃膠;中國已加入WTO，復(fù)合廠家應(yīng)注意提高技術(shù)，更新復(fù)合設(shè)備，配合環(huán)保型膠粘劑推廣，打破環(huán)保技術(shù)壁壘，適應(yīng)全球化發(fā)展要求;膠粘劑研制單位、生產(chǎn)廠家應(yīng)加快環(huán)保替代品的開發(fā)，使產(chǎn)品綜合性能滿足復(fù)合要求;行業(yè)協(xié)會應(yīng)健全產(chǎn)品檢驗手段和方法，加速制訂產(chǎn)品行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，以建立技術(shù)屏障，保護(hù)民族產(chǎn)業(yè)。隨著中國經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展以及人民生活質(zhì)量的不斷提高，市場對玻璃膠產(chǎn)品的要求越來越高，性能好、質(zhì)量高、環(huán)保型的玻璃膠產(chǎn)品將會受到人們的青睞。玻璃膠生產(chǎn)企業(yè)和科研院所應(yīng)根據(jù)市場的需求，加大科技投入，積極研究開發(fā)高

18、性能、高品質(zhì)的玻璃膠新產(chǎn)品，以應(yīng)對國內(nèi)外市場的競爭。8 個人見解 在裝修時雖然用到玻璃膠的地方比較少，但是后期由于玻璃膠使用不當(dāng)、質(zhì)量問題易造成安全事故及經(jīng)濟(jì)損失，所以這里我提出自己的幾點建議： 在打玻璃膠的時候盡量做到一氣呵成，這樣可以有效地減少玻璃膠中氣泡的含量。 購買玻璃膠的時候要通過品牌和價格判斷其質(zhì)量好壞。往往較便宜的玻璃膠在使用后期由于性質(zhì)不穩(wěn)定，易發(fā)生脫膠、老化等一系列問題，造成嚴(yán)重的安全隱患。 在生產(chǎn)玻璃膠的時候必須嚴(yán)格控制反應(yīng)釜中壓力大小、空氣的含量，避免在制備中就發(fā)生固化現(xiàn)象。 玻璃膠生產(chǎn)流程中為確保膠體呈無色透明狀（一般情況），必須保證用于盛放的器皿內(nèi)壁光滑，嚴(yán)格杜絕摻雜其他物質(zhì)。鑒于在制備酸性硅酮玻璃膠時反應(yīng)釜內(nèi)外溫范圍80-160，而反應(yīng)溫度區(qū)間在148-150，所以可以稍微提高內(nèi)釜的溫度，并加速攪拌器的攪拌速度，達(dá)到穩(wěn)定反應(yīng)的溫度變化范圍，減少副反應(yīng)的發(fā)生。由于生產(chǎn)酸性硅酮玻璃膠對水分的要求很高，所以可以脫去白炭黑中的水分，通過人為的加注水分定量分析水分對產(chǎn)品性能的影響。 九總結(jié) 通過這次對玻璃膠的生產(chǎn)工藝流程、制備