Los adhesivos naturales son comunes en nuestra vida diaria. Según diferentes fuentes, se dividen en pegamento animal, pegamento vegetal y pegamento mineral. El pegamento animal incluye pegamento para piel, pegamento para huesos, goma laca, pegamento de caseína, pegamento de albúmina, pegamento de vejiga de pescado, etc.; el pegamento vegetal incluye almidón, dextrina, colofonia, goma arábiga, caucho natural, etc.; el pegamento mineral incluye cera mineral y asfalto. Debido a su abundancia, bajo precio y baja toxicidad, se utiliza ampliamente en muebles, encuadernación, embalaje y artesanía.
adhesivo de almidón
Tras la llegada del adhesivo de almidón al siglo XXI, su buen rendimiento ambiental se convertirá en una característica clave. El almidón es un recurso natural renovable, no tóxico, inocuo, económico, biodegradable y respetuoso con el medio ambiente. Su uso es amplio en diversas industrias. En los últimos años, la tecnología de producción industrial de adhesivos a nivel mundial se ha orientado hacia el ahorro energético, el bajo coste, la ausencia de efectos nocivos, la alta viscosidad y la ausencia de disolventes.
Como producto ecológico y respetuoso con el medio ambiente, el adhesivo de almidón ha atraído gran atención en la industria de los adhesivos. En cuanto a su aplicación y desarrollo, las perspectivas de los adhesivos de almidón oxidados con almidón de maíz son prometedoras, y la investigación y aplicación son las más importantes.
Recientemente, el almidón como adhesivo se utiliza principalmente en papel y productos de papel, como el sellado de cajas de cartón y cartones, el etiquetado, el encolado de planos, el pegado de sobres, la unión de bolsas de papel multicapa, etc.
A continuación se presentan varios adhesivos de almidón comunes:
Adhesivo de almidón oxidado
El gelatinizador, preparado a partir de una mezcla de almidón modificado de bajo grado de polimerización con grupos aldehído y carboxilo, y agua, bajo la acción de un oxidante mediante calentamiento o gelatinización a temperatura ambiente, es un adhesivo de almidón cargado. Tras la oxidación del almidón, se forma un almidón oxidado con solubilidad en agua, humectabilidad y adhesividad.
La cantidad de oxidante es baja, el grado de oxidación es insuficiente, la cantidad total de nuevos grupos funcionales generados por el almidón disminuye, la viscosidad del adhesivo aumenta, la viscosidad inicial disminuye y la fluidez es deficiente. Esto tiene una gran influencia en la acidez, la transparencia y el contenido de hidroxilos del adhesivo.
Con la prolongación del tiempo de reacción, el grado de oxidación aumenta, el contenido del grupo carboxilo aumenta y la viscosidad del producto disminuye gradualmente, pero la transparencia es cada vez mejor.
Adhesivo de almidón esterificado
Los adhesivos de almidón esterificado son adhesivos no degradables que dotan al almidón de nuevos grupos funcionales mediante la reacción de esterificación entre los grupos hidroxilo de las moléculas de almidón y otras sustancias, mejorando así su rendimiento. Gracias a la reticulación parcial del almidón esterificado, se incrementa la viscosidad, se mejora la estabilidad de almacenamiento, se mejoran las propiedades de resistencia a la humedad y a los virus, y la capa adhesiva puede soportar condiciones de alta y baja tensión, así como condiciones alternas.
Adhesivo de almidón injertado
El injerto de almidón consiste en utilizar métodos físicos y químicos para que la cadena molecular del almidón genere radicales libres. Al entrar en contacto con monómeros poliméricos, se produce una reacción en cadena. Se genera una cadena lateral compuesta por monómeros poliméricos en la cadena principal del almidón.
Aprovechando la característica de que tanto las moléculas de polietileno como las de almidón tienen grupos hidroxilo, se pueden formar enlaces de hidrógeno entre el alcohol polivinílico y las moléculas de almidón, que juegan el papel de “injerto” entre las moléculas de alcohol polivinílico y almidón, de modo que el adhesivo de almidón obtenido tiene más buena adhesividad, fluidez y propiedades anticongelantes.
Dado que el adhesivo de almidón es un polímero natural, es económico, no tóxico, insípido y no contamina el medio ambiente, por lo que ha sido ampliamente investigado y aplicado. Recientemente, los adhesivos de almidón se utilizan principalmente en papel, telas de algodón, sobres, etiquetas y cartón corrugado.
Adhesivo de celulosa
Los derivados de éter de celulosa utilizados como adhesivos incluyen principalmente metilcelulosa, etilcelulosa, hidroxietilcelulosa, carboximetilcelulosa y otros etilcelulosa (EC): es un éter de alquilo de celulosa no iónico, termoplástico e insoluble en agua.
Presenta buena estabilidad química, alta resistencia a los álcalis, excelente aislamiento eléctrico y reología mecánica, y mantiene su resistencia y flexibilidad a altas y bajas temperaturas. Es fácilmente compatible con ceras, resinas, plastificantes, etc., como papel, caucho, cuero y adhesivos para telas.
Metilcelulosa (CMC)Éter iónico de celulosa. En la industria textil, la CMC se utiliza a menudo para sustituir el almidón de alta calidad como agente de encolado de telas. Los textiles recubiertos con CMC pueden aumentar la suavidad y mejorar considerablemente las propiedades de impresión y teñido. En la industria alimentaria, diversos helados de crema a los que se les añade CMC presentan buena estabilidad de forma, son fáciles de teñir y no se ablandan fácilmente. Como adhesivo, se utiliza para fabricar pinzas, cajas y bolsas de papel, papel pintado y madera artificial.
éster de celulosaDerivados: principalmente nitrocelulosa y acetato de celulosa. Nitrocelulosa: También conocida como nitrato de celulosa, su contenido de nitrógeno suele estar entre el 10 % y el 14 % debido a los diferentes grados de esterificación.
El alto contenido se conoce comúnmente como algodón ignífugo, que se ha utilizado en la fabricación de pólvora sin humo y coloidal. El bajo contenido se conoce comúnmente como colodión. Es insoluble en agua, pero soluble en una mezcla de alcohol etílico y éter, la solución es colodión. Dado que el colodión se evapora y forma una película resistente, se utiliza a menudo para cierres de botellas, protección contra heridas y el primer celuloide plástico de la historia.
Si se añade una cantidad adecuada de resina alquídica como modificador y se utiliza una cantidad adecuada de alcanfor como agente endurecedor, se convierte en un adhesivo de nitrocelulosa, que a menudo se utiliza para unir papel, tela, cuero, vidrio, metal y cerámica.
Acetato de celulosa: También conocido como acetato de celulosa. En presencia de un catalizador de ácido sulfúrico, la celulosa se acetatoiza con una mezcla de ácido acético y etanol, y luego se añade ácido acético diluido para hidrolizar el producto hasta alcanzar el grado de esterificación deseado.
En comparación con la nitrocelulosa, el acetato de celulosa puede utilizarse para formular adhesivos a base de solventes para unir productos plásticos como vasos y juguetes. Comparado con el nitrato de celulosa, presenta una excelente resistencia a la viscosidad y durabilidad, pero presenta baja resistencia a los ácidos, la humedad y la intemperie.
pegamento de proteína
El adhesivo proteico es un tipo de adhesivo natural cuya materia prima principal son sustancias proteicas. Los adhesivos pueden elaborarse a partir de proteínas animales y vegetales. Según la proteína utilizada, se divide en proteína animal (cola de fen, gelatina, cola proteica compleja y albúmina) y proteína vegetal (goma de soja, etc.). Generalmente presentan una alta tensión de adhesión en seco y se utilizan en la fabricación de muebles y productos de madera. Sin embargo, su resistencia al calor y al agua es baja, de las cuales los adhesivos de proteína animal son más importantes.
Pegamento de proteína de soja: La proteína vegetal no solo es una importante materia prima alimentaria, sino que también tiene una amplia gama de aplicaciones en sectores no alimentarios. Desarrollado a partir de adhesivos de proteína de soja, ya en 1923 Johnson solicitó una patente para adhesivos de proteína de soja.
En 1930, el adhesivo para tableros de resina fenólica de proteína de soja (DuPont Mass Division) no se usaba ampliamente debido a su débil fuerza de unión y al alto costo de producción.
En las últimas décadas, debido a la expansión del mercado de adhesivos, la acidez de los recursos petroleros mundiales y la contaminación ambiental han atraído la atención, lo que hizo que la industria de los adhesivos reconsiderara nuevos adhesivos naturales, lo que resultó en que los adhesivos de proteína de soja se convirtieran nuevamente en un foco de investigación.
El adhesivo de soja no es tóxico, es insípido y fácil de usar, pero presenta poca resistencia al agua. Añadir entre un 0,1 % y un 1,0 % (en masa) de agentes reticulantes como tiourea, disulfuro de carbono, sulfuro de tricarboximetilo, etc., puede mejorar la resistencia al agua y crear adhesivos para la unión de madera y la producción de contrachapado.
Colas de proteína animal: Las colas de origen animal se han utilizado ampliamente en las industrias del mueble y el procesamiento de la madera. Entre los productos más comunes se incluyen muebles como sillas, mesas, armarios, maquetas, juguetes, artículos deportivos y terrazas.
Los nuevos pegamentos líquidos para animales con un contenido de sólidos del 50-60% incluyen los de curado rápido y lento, que se utilizan para unir paneles de marcos de gabinetes de aglomerado, ensamblajes de casas móviles, laminados complejos y otros adhesivos térmicos más económicos. La demanda de adhesivos para pequeñas y medianas ocasiones es alta.
El pegamento animal es un tipo básico de adhesivo utilizado en cintas adhesivas. Estas cintas se pueden usar tanto para bolsas de venta al por menor de uso ligero como para cintas de uso intensivo, como para sellar o embalar cajas de fibra sólida y cartón corrugado para envíos que requieren operaciones mecánicas rápidas y una alta resistencia de adhesión duradera.
Actualmente, la cantidad de pegamento óseo es elevada, y el pegamento para piel se suele usar solo o en combinación con él. Según Coating Online, el adhesivo utilizado generalmente tiene un contenido de sólidos de aproximadamente el 50 % y puede mezclarse con dextrina en una proporción del 10 % al 20 % de la masa de pegamento seco, además de una pequeña cantidad de humectante, plastificante e inhibidor de gel (cuando sea necesario).
El adhesivo (60-63 °C) suele mezclarse con pintura sobre el papel soporte, y la cantidad de sólidos depositados suele ser del 25 % de la masa del papel base. La cinta húmeda puede secarse bajo tensión con rodillos calentados a vapor o con calentadores de aire directos ajustables.
Además, las aplicaciones del pegamento animal incluyen la fabricación de papel de lija y abrasivos de gasa, el encolado y recubrimiento de textiles y papel, y la encuadernación de libros y revistas.
Adhesivo de tanino
El tanino es un compuesto orgánico que contiene grupos polifenólicos, ampliamente presente en el tallo, la corteza, las raíces, las hojas y los frutos de las plantas. Se obtiene principalmente de restos de corteza de madera procesada y de plantas con alto contenido de tanino. El tanino, el formaldehído y el agua se mezclan y calientan para obtener la resina tánica. Posteriormente, se añaden el agente de curado y el relleno, y el adhesivo tánico se obtiene mediante una agitación uniforme.
El adhesivo de tanino presenta buena resistencia al envejecimiento por calor y humedad, y su rendimiento en el encolado de madera es similar al del adhesivo fenólico. Se utiliza principalmente para encolar madera, etc.
adhesivo de lignina
La lignina es uno de los principales componentes de la madera, y su contenido representa entre el 20 % y el 40 %, superado solo por la celulosa. Es difícil extraer lignina directamente de la madera, y la principal fuente de lignina son los residuos de pulpa, que son extremadamente ricos en recursos.
La lignina no se utiliza como adhesivo por sí sola, sino como polímero de resina fenólica obtenido mediante la acción del grupo fenólico de la lignina y el formaldehído. Para mejorar la resistencia al agua, puede utilizarse en combinación con isocianato epoxi de isopropano con carga anular, fenol sólido, resorcinol y otros compuestos. Los adhesivos de lignina se utilizan principalmente para unir madera contrachapada y aglomerado. Sin embargo, su viscosidad es alta y su color intenso, por lo que, tras su mejora, su ámbito de aplicación puede ampliarse.
Goma arábiga
La goma arábiga, también conocida como goma de acacia, es un exudado de la familia de las langostas silvestres. Recibe su nombre debido a su abundante producción en los países árabes. Se compone principalmente de polisacáridos de bajo peso molecular y glicoproteínas de acacia de alto peso molecular. Gracias a su buena solubilidad en agua, su formulación es muy sencilla y no requiere calor ni aceleradores. Se seca con extrema rapidez. Se puede utilizar para pegar lentes ópticas, sellos, etiquetas de marcas comerciales, envases de alimentos y auxiliares de impresión y teñido.
Adhesivo inorgánico
Los adhesivos formulados con sustancias inorgánicas, como fosfatos, sulfatos, sales de boro, óxidos metálicos, etc., se denominan adhesivos inorgánicos. Sus características son:
(1) Resistencia a altas temperaturas, puede soportar temperaturas de 1000 ℃ o superiores:
(2) Buenas propiedades antienvejecimiento:
(3) Pequeña contracción
(4) Gran fragilidad. El módulo elástico es un orden de pie superior al de los adhesivos orgánicos:
(5) La resistencia al agua, a los ácidos y a los álcalis es pobre.
¿Sabías que los adhesivos tienen otros usos además de pegar?
Anticorrosión: Las tuberías de vapor de los barcos están cubiertas en su mayoría con silicato de aluminio y amianto para lograr un aislamiento térmico, pero debido a fugas o alternancia de frío y calor, se genera agua condensada, que se acumula en la pared exterior de las tuberías de vapor inferiores; y las tuberías de vapor están expuestas a altas temperaturas durante mucho tiempo, sales solubles El papel de la corrosión de la pared exterior es muy grave.
Para ello, se pueden utilizar adhesivos de la serie de vidrio soluble como materiales de recubrimiento sobre la capa inferior de silicato de aluminio para formar un recubrimiento con una estructura similar al esmalte. En instalaciones mecánicas, los componentes suelen estar atornillados. La exposición prolongada al aire de los dispositivos atornillados puede causar corrosión por grietas. Durante el trabajo mecánico, a veces los pernos se aflojan debido a vibraciones intensas.
Para solucionar este problema, los componentes de conexión pueden unirse con adhesivos inorgánicos durante la instalación mecánica y luego atornillarse. Esto no solo contribuye al refuerzo, sino también a la protección anticorrosiva.
Biomédico: La composición del material biocerámico de hidroxiapatita es similar al componente inorgánico del hueso humano, tiene buena biocompatibilidad, puede formar un fuerte enlace químico con el hueso y es un material ideal para reemplazar tejidos duros.
Sin embargo, el módulo elástico general de los implantes de HA preparados es alto, su resistencia baja y su actividad no es óptima. Se selecciona un adhesivo de vidrio fosfatado, y el polvo de HA como materia prima se une a una temperatura inferior a la de sinterización tradicional mediante la acción del adhesivo, lo que reduce el módulo elástico y garantiza la actividad del material.
Cohesion Technologies Ltd. anunció el desarrollo de un sellador Coseal para la adhesión cardíaca, el cual se ha utilizado con éxito en la práctica clínica. Mediante el análisis comparativo de 21 casos de cirugía cardíaca en Europa, se observó que el uso de la cirugía Coseal redujo significativamente las adherencias quirúrgicas en comparación con otros métodos. Estudios clínicos preliminares posteriores demostraron que el sellador Coseal tiene un gran potencial en cirugía cardíaca, ginecológica y abdominal.
La aplicación de adhesivos en medicina representa un nuevo punto de crecimiento en la industria de los adhesivos. Pegamento estructural compuesto de resina epoxi o poliéster insaturado.
En tecnología de defensa: Los submarinos furtivos son un símbolo de la modernización del equipamiento naval. Un método importante para lograr este sigilo es la instalación de placas fonoabsorbentes sobre su casco. Estas placas son un tipo de caucho con propiedades fonoabsorbentes.
Para lograr una unión firme entre la placa del silenciador y la placa de acero de la pared del barco, es necesario utilizar adhesivo. Se utiliza en el ámbito militar: mantenimiento de tanques, ensamblaje de barcos militares, bombarderos ligeros para aviones militares, unión de capas de protección térmica para ojivas de misiles, preparación de materiales de camuflaje y en la lucha contra el terrorismo.
¿Es increíble? No mires nuestro pequeño adhesivo, contiene mucho conocimiento.
Las principales propiedades físicas y químicas del adhesivo.
Tiempo de operación
Intervalo máximo de tiempo entre la mezcla del adhesivo y el emparejamiento de las piezas a unir
Tiempo de curado inicial
El tiempo hasta la resistencia removible permite una resistencia adecuada para el manejo de las uniones, incluidas las piezas móviles de los accesorios.
tiempo de curado completo
Tiempo necesario para alcanzar las propiedades mecánicas finales después de la mezcla del adhesivo
período de almacenamiento
En determinadas condiciones, el adhesivo aún puede mantener sus propiedades de manipulación y el tiempo de almacenamiento de la resistencia especificada.
fuerza de unión
Bajo la acción de una fuerza externa, la tensión necesaria para hacer que se rompa la interfaz entre el adhesivo y el adherente en la parte adhesiva o su proximidad.
Resistencia al corte
La resistencia al corte se refiere a la fuerza de corte que la superficie de unión de la unidad puede soportar cuando la pieza a unir está dañada, y su unidad se expresa en MPa (N/mm2).
Fuerza de arranque desigual
La carga máxima que la junta puede soportar cuando se somete a una fuerza de extracción desigual, porque la carga se concentra principalmente en dos bordes o en un borde de la capa adhesiva, y la fuerza es por unidad de longitud en lugar de por unidad de área, y la unidad es KN/m
Resistencia a la tracción
La resistencia a la tracción, también conocida como resistencia a la tracción uniforme y resistencia a la tracción positiva, se refiere a la fuerza de tracción por unidad de área cuando la adhesión se daña por la fuerza, y la unidad se expresa en MPa (N/mm2).
resistencia al pelado
La resistencia al pelado es la carga máxima por unidad de ancho que puede soportar cuando las partes unidas se separan en las condiciones de pelado especificadas, y su unidad se expresa en KN/m
Hora de publicación: 25 de abril de 2024