Els adhesius naturals són adhesius d'ús comú a les nostres vides. Segons diferents fonts, es poden dividir en cola animal, cola vegetal i cola mineral. La cola animal inclou cola per a la pell, cola per a l'os, goma laca, cola de caseïna, cola d'albúmina, cola per a la bufeta de peix, etc.; la cola vegetal inclou midó, dextrina, colofònia, goma aràbiga, cautxú natural, etc.; la cola mineral inclou cera mineral, asfalt. A causa de les seves abundants fonts, baix preu i baixa toxicitat, s'utilitza àmpliament en mobles, enquadernació, embalatge i processament d'artesania.
adhesiu de midó
Després que l'adhesiu de midó entri al segle XXI, el bon rendiment ambiental del material esdevindrà una característica important del nou material. El midó és un recurs natural renovable no tòxic, innocu, de baix cost, biodegradable i respectuós amb el medi ambient. S'utilitza àmpliament en diverses indústries. Especialment en els darrers anys, la tecnologia de producció industrial d'adhesius del món s'està desenvolupant en la direcció de l'estalvi d'energia, el baix cost, la manca de danys, l'alta viscositat i l'absència de dissolvents.
Com a producte ecològic de protecció del medi ambient, l'adhesiu de midó ha atret una gran atenció i atenció a la indústria dels adhesius. Pel que fa a l'aplicació i el desenvolupament d'adhesius de midó, la perspectiva d'adhesius de midó oxidats per midó de blat de moro és prometedora, i la investigació i l'aplicació són les més importants.
Recentment, el midó com a adhesiu s'utilitza principalment en paper i productes de paper, com ara el segellat de cartrons i cartrons, l'etiquetatge, l'enganxat de plans, l'enganxament de sobres, l'enganxament de bosses de paper multicapa, etc.
A continuació es presenten diversos adhesius de midó comuns:
Adhesiu de midó oxidat
El gelatinitzador preparat a partir de la barreja de midó modificat amb un baix grau de polimerització que conté un grup aldehid i un grup carboxil i aigua sota l'acció d'un oxidant mitjançant escalfament o gelatinització a temperatura ambient és un adhesiu de midó carregat. Després que el midó s'oxidi, es forma midó oxidat amb solubilitat en aigua, humectabilitat i adherència.
La quantitat d'oxidant és petita, el grau d'oxidació és insuficient, la quantitat total de nous grups funcionals generats pel midó disminueix, la viscositat de l'adhesiu augmenta, la viscositat inicial disminueix, la fluïdesa és deficient. Té una gran influència en l'acidesa, la transparència i el contingut d'hidroxil de l'adhesiu.
Amb la prolongació del temps de reacció, augmenta el grau d'oxidació, augmenta el contingut del grup carboxil i la viscositat del producte disminueix gradualment, però la transparència millora cada cop més.
Adhesiu de midó esterificat
Els adhesius de midó esterificat són adhesius de midó no degradables, que doten el midó de nous grups funcionals a través de la reacció d'esterificació entre els grups hidroxil de les molècules de midó i altres substàncies, millorant així el rendiment dels adhesius de midó. A causa de la reticulació parcial del midó esterificat, augmenta la viscositat, millora l'estabilitat d'emmagatzematge, milloren les propietats resistents a la humitat i antivirus, i la capa adhesiva pot suportar accions altes i baixes i alternes.
Adhesiu de midó empeltat
L'empelt de midó consisteix a utilitzar mètodes físics i químics per fer que la cadena molecular del midó generi radicals lliures, i quan es troben monòmers de polímer, es forma una reacció en cadena. Es genera una cadena lateral composta de monòmers de polímer a la cadena principal del midó.
Aprofitant la característica que tant les molècules de polietilè com les de midó tenen grups hidroxil, es poden formar enllaços d'hidrogen entre l'alcohol polivinílic i les molècules de midó, que tenen el paper d'"empeltar" entre l'alcohol polivinílic i les molècules de midó, de manera que l'adhesiu de midó obtingut té més bones propietats d'adhesió, fluïdesa i anticongelació.
Com que l'adhesiu de midó és un adhesiu de polímer natural, té un preu baix, no és tòxic ni té gust, i no contamina el medi ambient, per la qual cosa ha estat àmpliament investigat i aplicat. Recentment, els adhesius de midó s'utilitzen principalment en paper, teixits de cotó, sobres, etiquetes i cartró ondulat.
Adhesiu de cel·lulosa
Els derivats d'èter de cel·lulosa utilitzats com a adhesius inclouen principalment metilcel·lulosa, etilcel·lulosa, hidroxietilcel·lulosa, carboximetilcel·lulosa i altres etilcel·luloses (EC): és un èter alquílic de cel·lulosa termoplàstic, insoluble en aigua i no iònic.
Té bona estabilitat química, forta resistència als àlcalis, excel·lent aïllament elèctric i reologia mecànica, i té les característiques de mantenir la resistència i la flexibilitat a altes i baixes temperatures. És fàcilment compatible amb cera, resina, plastificant, etc., com ara paper, cautxú, cuir, adhesius per a teixits.
metilcel·lulosa (CMC): èter de cel·lulosa iònica. A la indústria tèxtil, la CMC s'utilitza sovint per substituir el midó d'alta qualitat com a agent d'encolat per a teixits. Els tèxtils recoberts amb CMC poden augmentar la suavitat i millorar considerablement les propietats d'impressió i tenyit. "A la indústria alimentària, una varietat de gelats de crema afegits amb CMC tenen una bona estabilitat de forma, són fàcils de pintar i no s'estoven fàcilment. Com a adhesiu, s'utilitza per fer pinces, caixes de paper, bosses de paper, paper pintat i fusta artificial.
Èster de cel·lulosaderivats: principalment nitrocel·lulosa i acetat de cel·lulosa. Nitrocel·lulosa: També coneguda com a nitrat de cel·lulosa, el seu contingut de nitrogen generalment està entre el 10% i el 14% a causa dels diferents graus d'esterificació.
L'alt contingut es coneix comunament com a cotó de foc, que s'ha utilitzat en la fabricació de pólvora sense fum i col·loïdal. El baix contingut es coneix comunament com a col·lodió. És insoluble en aigua, però soluble en un dissolvent mixt d'alcohol etílic i èter, i la solució és el col·lodió. Com que el dissolvent del col·lodió s'evapora i forma una pel·lícula resistent, sovint s'utilitza per a tancaments d'ampolles, protecció de ferides i el primer cel·luloide plàstic de la història.
Si s'afegeix una quantitat adequada de resina alquídica com a modificador i s'utilitza una quantitat adequada de càmfora com a agent enduridor, es converteix en un adhesiu de nitrocel·lulosa, que sovint s'utilitza per unir paper, tela, cuir, vidre, metall i ceràmica.
Acetat de cel·lulosa: També conegut com acetat de cel·lulosa. En presència d'un catalitzador d'àcid sulfúric, la cel·lulosa s'aceta amb una barreja d'àcid acètic i etanol, i després s'hi afegeix àcid acètic diluït per hidrolitzar el producte fins al grau d'esterificació desitjat.
En comparació amb la nitrocel·lulosa, l'acetat de cel·lulosa es pot utilitzar per formular adhesius a base de dissolvents per unir productes de plàstic com ara ulleres i joguines. En comparació amb el nitrat de cel·lulosa, té una excel·lent resistència a la viscositat i durabilitat, però té una baixa resistència a l'àcid, a la humitat i a la intempèrie.
cola de proteïnes
L'adhesiu proteic és un tipus d'adhesiu natural amb substàncies que contenen proteïnes com a matèria primera principal. Els adhesius es poden fabricar a partir de proteïnes animals i proteïnes vegetals. Segons la proteïna utilitzada, es divideix en proteïnes animals (cola de fen, gelatina, cola de proteïnes complexes i albúmina) i proteïnes vegetals (goma de soja, etc.). Generalment tenen una alta tensió d'unió quan estan secs i s'utilitzen en la fabricació de mobles i la producció de productes de fusta. Tanmateix, la seva resistència a la calor i a l'aigua són deficients, de les quals els adhesius de proteïnes animals són més importants.
Cola de proteïna de soja: la proteïna vegetal no només és una matèria primera alimentària important, sinó que també té una àmplia gamma d'aplicacions en camps no alimentaris. Desenvolupats sobre adhesius de proteïna de soja, ja el 1923, Johnson va sol·licitar una patent per a adhesius de proteïna de soja.
El 1930, l'adhesiu per a plaques de resina fenòlica de proteïna de soja (DuPont Mass Division) no s'utilitzava àmpliament a causa de la feble força d'unió i l'elevat cost de producció.
En les darreres dècades, a causa de l'expansió del mercat dels adhesius, l'acidesa dels recursos petroliers mundials i la contaminació ambiental han atret l'atenció, cosa que ha fet que la indústria dels adhesius reconsideri els nous adhesius naturals, cosa que ha fet que els adhesius de proteïna de soja tornin a ser un tema de recerca important.
L'adhesiu de soja no és tòxic, insípid i fàcil d'utilitzar, però té poca resistència a l'aigua. L'addició d'un 0,1% a un 1,0% (en massa) d'agents reticulants com ara tiourea, disulfur de carboni, sulfur de tricarboximetil, etc. pot millorar la resistència a l'aigua i fabricar adhesius per a la unió de fusta i la producció de contraplacat.
Coles de proteïna animal: Les coles animals s'han utilitzat àmpliament en les indústries del moble i la transformació de la fusta. Els productes que s'utilitzen habitualment inclouen mobles com ara cadires, taules, armaris, maquetes, joguines, articles esportius i taulells de terrassa.
Les coles líquides per a animals més noves amb un contingut de sòlids del 50-60% inclouen els tipus de curat ràpid i de curat lent, que s'utilitzen en la unió de panells de marc d'armaris de cartró dur, muntatge de cases mòbils, laminats difícils i altres animals tèrmics menys costosos. Els adhesius petits i mitjans requereixen ocasions per a la cola.
La cola animal és un tipus d'adhesiu bàsic que s'utilitza en les cintes adhesives. Aquestes cintes es poden utilitzar per a bosses de venda al detall lleugeres comunes, així com per a cintes resistents, com ara el segellat o l'embalatge de fibra sòlida i caixes de cartró ondulat per a enviaments on es requereixen operacions mecàniques ràpides i una alta resistència d'unió de llarga durada.
En aquest moment, la quantitat de cola d'os és gran, i la cola per a la pell sovint s'utilitza sola o en combinació amb la cola d'os. Segons Coating Online, l'adhesiu utilitzat generalment es formula amb un contingut sòlid d'aproximadament el 50%, i es pot barrejar amb dextrina al 10% al 20% de la massa de cola seca, així com una petita quantitat d'agent humectant, plastificant, inhibidor de gel (quan sigui necessari).
L'adhesiu (60~63℃) se sol barrejar amb pintura al paper de suport, i la quantitat de sòlid depositat és generalment del 25% de la massa del paper base. La cinta humida es pot assecar sota tensió amb corrons escalfats per vapor o amb escalfadors directes d'aire ajustables.
A més, les aplicacions de la cola animal inclouen la fabricació d'abrasius de paper de vidre i gasa, l'aprest i el recobriment de tèxtils i paper, i l'enquadernació de llibres i revistes.
Adhesiu de taní
El taní és un compost orgànic que conté grups polifenòlics, àmpliament present a la tija, l'escorça, les arrels, les fulles i els fruits de les plantes. Principalment prové del processament de restes d'escorça de fusta i de plantes amb un alt contingut en taní. El taní, el formaldehid i l'aigua es barregen i s'escalfen per obtenir la resina de taní, després s'afegeix l'agent de curació i el farciment, i l'adhesiu de taní s'obté remenant uniformement.
L'adhesiu de taní té una bona resistència a l'envelliment per calor i humitat, i el rendiment d'enganxar fusta és similar al de l'adhesiu fenòlic. S'utilitza principalment per enganxar fusta, etc.
adhesiu de lignina
La lignina és un dels principals components de la fusta, i el seu contingut representa aproximadament el 20-40% de la fusta, només superada per la cel·lulosa. És difícil extreure la lignina directament de la fusta, i la font principal és el líquid residual de la polpa, que és extremadament ric en recursos.
La lignina no s'utilitza com a adhesiu sol, sinó que és un polímer de resina fenòlica obtingut per l'acció del grup fenòlic de la lignina i el formaldehid com a adhesiu. Per millorar la resistència a l'aigua, es pot utilitzar en combinació amb isocianat d'epoxi isopropà carregat d'anells, fenol estúpid, resorcinol i altres compostos. Els adhesius de lignina s'utilitzen principalment per unir contraxapat i taulers de partícules. Tanmateix, la seva viscositat és alta i el color és profund, i després de la millora, es pot ampliar l'àmbit d'aplicació.
Goma aràbiga
La goma aràbiga, també coneguda com a goma d'acàcia, és un exsudat de l'arbre genealògic de la llagosta silvestre. Rep aquest nom per la seva prolífica producció als països àrabs. La goma aràbiga està composta principalment de polisacàrids de pes molecular més baix i glicoproteïnes d'acàcia de pes molecular més alt. A causa de la bona solubilitat en aigua de la goma aràbiga, la formulació és molt senzilla i no requereix ni calor ni acceleradors. La goma aràbiga s'asseca extremadament ràpidament. Es pot utilitzar per unir lents òptiques, enganxar segells, enganxar etiquetes de marques comercials, unir envasos d'aliments i auxiliars d'impressió i tenyit.
adhesiu inorgànic
Els adhesius formulats amb substàncies inorgàniques, com ara fosfats, sulfats, sals de bor, òxids metàl·lics, etc., s'anomenen adhesius inorgànics. Les seves característiques:
(1) Resistència a altes temperatures, pot suportar temperatures de 1000 ℃ o superiors:
(2) Bones propietats antienvelliment:
(3) Petita contracció
(4) Gran fragilitat. El mòdul elàstic és un ordre de peu superior al dels adhesius orgànics:
(5) La resistència a l'aigua, a l'àcid i als àlcalis és deficient.
Ho saps? Els adhesius tenen altres usos a més d'enganxar.
Anticorrosió: Les canonades de vapor dels vaixells estan majoritàriament recobertes de silicat d'alumini i amiant per aconseguir un aïllament tèrmic, però a causa de fuites o alternança de fred i calor, es genera aigua condensada, que s'acumula a la paret exterior de les canonades de vapor inferiors; i les canonades de vapor estan exposades a altes temperatures durant molt de temps, sals solubles El paper de la corrosió de la paret exterior és molt greu.
Amb aquesta finalitat, els adhesius de la sèrie de vidre soluble es poden utilitzar com a materials de recobriment a la capa inferior de silicat d'alumini per formar un recobriment amb una estructura semblant a l'esmalt. En la instal·lació mecànica, els components sovint es cargolen. L'exposició a llarg termini a l'aire per a dispositius cargolats pot causar corrosió per esquerdes. En el procés de treball mecànic, de vegades els cargols es destorben a causa de vibracions severes.
Per resoldre aquest problema, els components de connexió es poden unir amb adhesius inorgànics en la instal·lació mecànica i després connectar-los amb cargols. Això no només pot tenir un paper de reforç, sinó que també pot tenir un paper anticorrosió.
Biomèdica: La composició del material bioceràmic d'hidroxiapatita és propera al component inorgànic de l'os humà, té una bona biocompatibilitat, pot formar un fort enllaç químic amb l'os i és un material ideal per a la substitució de teixits durs.
Tanmateix, el mòdul elàstic general dels implants d'HA preparats és alt i la resistència és baixa, i l'activitat no és ideal. Es selecciona un adhesiu de vidre fosfat i la pols de matèria primera d'HA s'uneix a una temperatura més baixa que la temperatura de sinterització tradicional mitjançant l'acció de l'adhesiu, reduint així el mòdul elàstic i garantint l'activitat del material.
Cohesion Technologies Ltd. ha anunciat que ha desenvolupat un segellador Coseal que es pot utilitzar per a l'adhesió cardíaca i que s'ha utilitzat amb èxit clínicament. Mitjançant l'ús comparatiu de 21 casos de cirurgia cardíaca a Europa, es va descobrir que l'ús de la cirurgia Coseal reduïa significativament les adherències quirúrgiques en comparació amb altres mètodes. Estudis clínics preliminars posteriors van demostrar que el segellador Coseal té un gran potencial en cirurgia cardíaca, ginecològica i abdominal.
L'aplicació d'adhesius en medicina es coneix com un nou punt de creixement en la indústria dels adhesius. Cola estructural composta de resina epoxi o polièster insaturat.
En tecnologia de defensa: els submarins furtius són un dels símbols de la modernització de l'equipament naval. Un mètode important de furtivitat submarina és col·locar rajoles fonoabsorbents a la carcassa del submarí. La rajola fonoabsorbent és un tipus de cautxú amb propietats fonoabsorbents.
Per aconseguir la combinació ferma de la rajola del silenciador i la placa d'acer de la paret del vaixell, cal confiar en l'adhesiu. S'utilitza en el camp militar: manteniment de tancs, muntatge de vaixells militars, bombarders lleugers d'avions militars, unió de capes de protecció tèrmica de caps de míssils, preparació de materials de camuflatge, antiterrorisme i antiterrorisme.
És increïble? No mireu el nostre petit adhesiu, hi ha molt de coneixement a dins.
Les principals propietats físiques i químiques de l'adhesiu
Temps d'operació
Interval de temps màxim entre la barreja d'adhesiu i l'aparellament de les peces a unir
Temps de curació inicial
El temps fins a la resistència extraïble permet una resistència adequada per manipular unions, incloses les peces mòbils dels accessoris
temps de curació complet
Temps necessari per aconseguir les propietats mecàniques finals després de la barreja de l'adhesiu
període d'emmagatzematge
En determinades condicions, l'adhesiu encara pot mantenir les seves propietats de manipulació i el temps d'emmagatzematge de la resistència especificada.
força d'enllaç
Sota l'acció d'una força externa, la tensió necessària per fer que la interfície entre l'adhesiu i l'adherent a la part adhesiva o a la seva proximitat es trenqui.
Resistència al cisallament
La resistència al tall es refereix a la força de tall que la superfície d'unió pot suportar quan la peça d'unió està danyada, i la seva unitat s'expressa en MPa (N/mm2).
Força desigual a l'arrossegament
La càrrega màxima que pot suportar la junta quan se sotmet a una força d'arrencada desigual, perquè la càrrega es concentra principalment en dues vores o una vora de la capa adhesiva, i la força és per unitat de longitud en lloc de per unitat de superfície, i la unitat és KN/m
Resistència a la tracció
La resistència a la tracció, també coneguda com a resistència a l'arrossegament uniforme i resistència a la tracció positiva, es refereix a la força de tracció per unitat de superfície quan l'adhesió es veu danyada per la força, i la unitat s'expressa en MPa (N/mm2).
resistència a la pela
La resistència al pelatge és la càrrega màxima per unitat d'amplada que pot suportar quan les parts unides se separen en les condicions de pelatge especificades, i la seva unitat s'expressa en KN/m.
Data de publicació: 25 d'abril de 2024