Os adhesivos naturais son adhesivos de uso común nas nosas vidas. Segundo diferentes fontes, pódense dividir en cola animal, cola vexetal e cola mineral. A cola animal inclúe cola para a pel, cola para os ósos, goma laca, cola de caseína, cola de albúmina, cola para a vexiga de peixe, etc.; a cola vexetal inclúe amidón, dextrina, resina, goma arábiga, caucho natural, etc.; a cola mineral inclúe cera mineral, asfalto. Debido ás súas abundantes fontes, baixo prezo e baixa toxicidade, úsase amplamente en mobles, encadernación, embalaxe e procesamento de artesanía.
adhesivo de amidón
Despois de que o adhesivo de amidón entre no século XXI, o bo comportamento ambiental do material converterase nunha característica importante do novo material. O amidón é un recurso natural renovable non tóxico, inofensivo, de baixo custo, biodegradable e respectuoso co medio ambiente. Úsase amplamente en diversas industrias. Especialmente nos últimos anos, a tecnoloxía de produción industrial de adhesivos do mundo está a desenvolverse na dirección do aforro de enerxía, o baixo custo, a ausencia de danos, a alta viscosidade e a ausencia de solventes.
Como produto ecolóxico de protección ambiental, o adhesivo de amidón atraeu unha ampla atención e atención na industria dos adhesivos. No que respecta á aplicación e ao desenvolvemento de adhesivos de amidón, a perspectiva de que os adhesivos de amidón sexan oxidados por amidón de millo é prometedora, e a investigación e a aplicación son as máis importantes.
Recentemente, o amidón como adhesivo úsase principalmente en papel e produtos de papel, como o selado de caixas de cartón e caixas de cartón, etiquetado, pegado de planos, pegado de sobres, unión de bolsas de papel multicapa, etc.
A continuación preséntanse varios adhesivos de amidón comúns:
Adhesivo de amidón oxidado
O xelatinizador preparado a partir dunha mestura de amidón modificado con baixo grao de polimerización que contén grupos aldehído e grupos carboxilo e auga baixo a acción dun oxidante mediante quecemento ou xelatinización a temperatura ambiente é un adhesivo de amidón cargado. Despois de oxidar o amidón, fórmase amidón oxidado con solubilidade en auga, mollabilidade e adhesividade.
A cantidade de oxidante é pequena, o grao de oxidación é insuficiente, a cantidade total de novos grupos funcionais xerados polo amidón diminúe, a viscosidade do adhesivo aumenta, a viscosidade inicial diminúe, a fluidez é deficiente. Ten unha gran influencia na acidez, transparencia e contido de hidroxilo do adhesivo.
Coa prolongación do tempo de reacción, o grao de oxidación aumenta, o contido do grupo carboxilo aumenta e a viscosidade do produto diminúe gradualmente, pero a transparencia mellora cada vez máis.
Adhesivo de amidón esterificado
Os adhesivos de amidón esterificado son adhesivos de amidón non degradables que dotan o amidón de novos grupos funcionais mediante a reacción de esterificación entre os grupos hidroxilo das moléculas de amidón e outras substancias, mellorando así o rendemento dos adhesivos de amidón. Debido á reticulación parcial do amidón esterificado, a viscosidade aumenta, a estabilidade de almacenamento é mellor, as propiedades resistentes á humidade e antivirus mellóranse e a capa adhesiva pode soportar accións altas e baixas e alternadas.
Adhesivo de amidón enxertado
O enxerto de amidón consiste en empregar métodos físicos e químicos para que a cadea molecular do amidón xere radicais libres e, ao atoparse con monómeros poliméricos, fórmase unha reacción en cadea. Xérase unha cadea lateral composta por monómeros poliméricos na cadea principal do amidón.
Aproveitando a característica de que tanto as moléculas de polietileno como as de amidón teñen grupos hidroxilo, pódense formar pontes de hidróxeno entre o alcohol polivinílico e as moléculas de amidón, que desempeñan o papel de "enxerto" entre o alcohol polivinílico e as moléculas de amidón, de xeito que o adhesivo de amidón obtido teña máis boas propiedades de adhesividade, fluidez e anticonxelación.
Dado que o adhesivo de amidón é un adhesivo de polímero natural, ten un prezo baixo, non é tóxico nin ten sabor e non contamina o medio ambiente, polo que foi amplamente investigado e aplicado. Recentemente, os adhesivos de amidón utilízanse principalmente en papel, tecidos de algodón, sobres, etiquetas e cartón ondulado.
adhesivo de celulosa
Os derivados do éter de celulosa empregados como adhesivos inclúen principalmente metilcelulosa, etilcelulosa, hidroxietilcelulosa, carboximetilcelulosa e outras etilcelulosas (EC): é un alquil éter de celulosa non iónico, termoplástico e insoluble en auga.
Ten boa estabilidade química, forte resistencia aos álcalis, excelente illamento eléctrico e reoloxía mecánica, e ten as características de manter a resistencia e a flexibilidade a altas e baixas temperaturas. É facilmente compatible con cera, resina, plastificante, etc., como papel, goma, coiro, adhesivos para téxtiles.
Metilcelulosa (CMC): éter de celulosa iónica. Na industria téxtil, a CMC úsase a miúdo para substituír o amidón de alta calidade como axente de encolado para tecidos. Os téxtiles revestidos con CMC poden aumentar a suavidade e mellorar considerablemente as propiedades de impresión e tinguidura. «Na industria alimentaria, unha variedade de xeados de crema engadidos con CMC teñen boa estabilidade de forma, son fáciles de colorear e non se abrandan facilmente. Como adhesivo, úsase para fabricar pinzas, caixas de papel, bolsas de papel, papel pintado e madeira artificial.
Éster de celulosaderivados: principalmente nitrocelulosa e acetato de celulosa. Nitrocelulosa: Tamén coñecida como nitrato de celulosa, o seu contido en nitróxeno está xeralmente entre o 10 % e o 14 % debido aos diferentes graos de esterificación.
O alto contido coñécese comunmente como algodón de lume, que se empregou na fabricación de pólvora sen fume e coloidal. O baixo contido coñécese comunmente como colodión. É insoluble en auga, pero soluble nun solvente mixto de alcohol etílico e éter, e a solución é colodión. Debido a que o solvente de colodión se evapora e forma unha película resistente, úsase a miúdo para peches de botellas, protección de feridas e o primeiro celuloide plástico da historia.
Se se engade unha cantidade axeitada de resina alquídica como modificador e se usa unha cantidade axeitada de alcanfor como axente endurecedor, convértese nun adhesivo de nitrocelulosa, que se usa a miúdo para unir papel, tea, coiro, vidro, metal e cerámica.
Acetato de celulosa: Tamén coñecido como acetato de celulosa. En presenza dun catalizador de ácido sulfúrico, a celulosa acetátase cunha mestura de ácido acético e etanol e, a continuación, engádese ácido acético diluído para hidrolizar o produto ata o grao de esterificación desexado.
En comparación coa nitrocelulosa, o acetato de celulosa pódese empregar para formular adhesivos a base de solventes para unir produtos plásticos como lentes e xoguetes. En comparación co nitrato de celulosa, ten unha excelente resistencia á viscosidade e durabilidade, pero unha baixa resistencia aos ácidos, á humidade e ás inclemencias do tempo.
cola de proteínas
O adhesivo proteico é un tipo de adhesivo natural con substancias que conteñen proteínas como materia prima principal. Os adhesivos poden fabricarse a partir de proteínas animais e proteínas vexetais. Segundo a proteína utilizada, divídese en proteínas animais (cola de feno, xelatina, cola proteica complexa e albumina) e proteínas vexetais (goma de soia, etc.). Xeralmente teñen unha alta tensión de unión cando están secos e utilízanse na fabricación de mobles e na produción de produtos de madeira. Non obstante, a súa resistencia á calor e á auga son deficientes, das cales os adhesivos de proteínas animais son máis importantes.
Cola de proteína de soia: a proteína vexetal non só é unha importante materia prima alimentaria, senón que tamén ten unha ampla gama de aplicacións en campos non alimentarios. Desenvolvido sobre adhesivos de proteína de soia, xa en 1923, Johnson solicitou unha patente para adhesivos de proteína de soia.
En 1930, o adhesivo para placas de resina fenólica de proteína de soia (DuPont Mass Division) non se empregaba amplamente debido á súa escasa forza de unión e ao seu alto custo de produción.
Nas últimas décadas, debido á expansión do mercado de adhesivos, a acidez dos recursos petrolíferos mundiais e a contaminación ambiental chamaron a atención, o que fixo que a industria dos adhesivos reconsiderase novos adhesivos naturais, o que provocou que os adhesivos de proteína de soia volvan a converterse nun tema candente de investigación.
O adhesivo de soia non é tóxico, insípido e doado de usar, pero ten unha baixa resistencia á auga. Engadir entre un 0,1 % e un 1,0 % (en masa) de axentes reticulantes como tiourea, disulfuro de carbono, sulfuro de tricarboximetilo, etc. pode mellorar a resistencia á auga e fabricar adhesivos para a unión de madeira e a produción de madeira contrachapada.
Colas de proteína animal: as colas animais empregáronse amplamente nas industrias do moble e da transformación da madeira. Entre os produtos que se empregan habitualmente inclúense mobles como cadeiras, mesas, armarios, maquetas, xoguetes, artigos deportivos e tarimas.
As colas líquidas para animais máis novas cun contido de sólidos do 50-60 % inclúen os tipos de curado rápido e de curado lento, que se empregan na unión de paneis de estrutura de armarios de madeira dura, montaxe de casas móbiles, laminados difíciles e outros animais térmicos menos custosos. Os adhesivos pequenos e medianos requiren ocasións para a cola.
A cola animal é un tipo básico de adhesivo que se emprega nas cintas adhesivas. Estas cintas pódense usar tanto para bolsas lixeiras comúns para venda polo miúdo como para cintas resistentes, como o selado ou o empaquetado de caixas de fibra sólida e cartón ondulado para envíos onde se requiren operacións mecánicas rápidas e unha alta resistencia á unión de longa duración.
Neste momento, a cantidade de cola para ósos é grande e a cola para a pel adoita usarse soa ou en combinación coa cola para ósos. Segundo Coating Online, o adhesivo utilizado fórmase xeralmente cun contido sólido de aproximadamente o 50 % e pódese mesturar con dextrina nun 10 % a un 20 % da masa de cola seca, así como unha pequena cantidade de axente humectante, plastificante ou inhibidor de xel (cando sexa necesario).
O adhesivo (60~63 ℃) adoita mesturarse con pintura no papel de soporte e a cantidade de sólido depositado é xeralmente o 25 % da masa da base de papel. A cinta húmida pódese secar baixo tensión con rolos quentados por vapor ou con quentadores directos de aire axustables.
Ademais, as aplicacións da cola animal inclúen a fabricación de abrasivos para lixa e gasa, o apresto e revestimento de téxtiles e papel e a encadernación de libros e revistas.
Adhesivo de taninos
O tanino é un composto orgánico que contén grupos polifenólicos, amplamente presente no talo, a cortiza, as raíces, as follas e os froitos das plantas. Procede principalmente do procesamento da madeira de restos de cortiza e de plantas con alto contido en taninos. O tanino, o formaldehido e a auga mestúranse e quéntanse para obter a resina de tanino, despois engádese o axente de curado e o recheo, e o adhesivo de tanino obtense axitando uniformemente.
O adhesivo de tanino ten boa resistencia ao envellecemento por calor e humidade, e o rendemento do pegado de madeira é similar ao do adhesivo fenólico. Úsase principalmente para pegar madeira, etc.
adhesivo de lignina
A lignina é un dos principais compoñentes da madeira e o seu contido representa arredor do 20-40 % da madeira, só por detrás da celulosa. É difícil extraer a lignina directamente da madeira e a principal fonte é o líquido residual da celulosa, que é extremadamente rico en recursos.
A lignina non se usa só como adhesivo, senón que é un polímero de resina fenólica obtido pola acción do grupo fenólico da lignina e o formaldehido como adhesivo. Para mellorar a resistencia á auga, pódese usar en combinación con isocianato de epoxi de isopropano cargado de aneis, fenol estúpido, resorcinol e outros compostos. Os adhesivos de lignina úsanse principalmente para unir madeira contrachapada e aglomerado. Non obstante, a súa viscosidade é alta e a cor é intensa, e despois da mellora, pódese ampliar o ámbito de aplicación.
Goma arábiga
A goma arábiga, tamén coñecida como goma de acacia, é un exudado da árbore xenealóxica da lagosta silvestre. Recibe o seu nome pola súa prolífica produción nos países árabes. A goma arábiga está composta principalmente por polisacáridos de menor peso molecular e glicoproteínas de acacia de maior peso molecular. Debido á boa solubilidade en auga da goma arábiga, a súa formulación é moi sinxela e non require calor nin aceleradores. A goma arábiga seca extremadamente rápido. Pódese usar para unir lentes ópticas, pegar selos, pegar etiquetas de marcas comerciais, unir envases de alimentos e auxiliares de impresión e tinguidura.
adhesivo inorgánico
Os adhesivos formulados con substancias inorgánicas, como fosfatos, sulfatos, sales de boro, óxidos metálicos, etc., denomínanse adhesivos inorgánicos. As súas características:
(1) Resistencia a altas temperaturas, pode soportar 1000 ℃ ou temperaturas superiores:
(2) Boas propiedades antienvellecemento:
(3) Pequena contracción
(4) Gran fraxilidade. O módulo de elasticidade é unha orde de pés superior ao dos adhesivos orgánicos:
(5) A resistencia á auga, aos ácidos e aos álcalis é deficiente.
Sabías que...? Os adhesivos teñen outros usos ademais de pegar.
Anticorrosión: as tubaxes de vapor dos barcos están cubertas principalmente con silicato de aluminio e amianto para conseguir illamento térmico, pero debido ás fugas ou á alternancia de frío e calor, xérase auga condensada, que se acumula na parede exterior das tubaxes de vapor inferiores; e as tubaxes de vapor están expostas a altas temperaturas durante moito tempo, sales solubles. O papel da corrosión da parede exterior é moi grave.
Para este fin, os adhesivos da serie de vidro soluble pódense usar como materiais de revestimento na capa inferior de silicato de aluminio para formar un revestimento cunha estrutura similar ao esmalte. Na instalación mecánica, os compoñentes adoitan estar aparafusados. A exposición prolongada ao aire para dispositivos aparafusados pode causar corrosión por fendas. No proceso de traballo mecánico, ás veces os parafusos afrouxanse debido a vibracións severas.
Para solucionar este problema, os compoñentes de conexión pódense unir con adhesivos inorgánicos na instalación mecánica e logo conectar con parafusos. Isto non só pode desempeñar un papel de reforzo, senón tamén de anticorrosión.
Biomédica: A composición do material biocerámico de hidroxiapatita é próxima ao compoñente inorgánico do óso humano, ten boa biocompatibilidade, pode formar unha forte unión química co óso e é un material ideal para a substitución de tecidos duros.
Non obstante, o módulo elástico xeral dos implantes de HA preparados é alto e a resistencia é baixa, e a actividade non é ideal. Selecciónase un adhesivo de vidro fosfatado e o po de materia prima de HA únese a unha temperatura máis baixa que a temperatura de sinterización tradicional mediante a acción do adhesivo, reducindo así o módulo elástico e garantindo a actividade do material.
Cohesion Technologies Ltd. anunciou que desenvolveron un selante Coseal que se pode empregar para a adhesión cardíaca e que se empregou con éxito clinicamente. Mediante o uso comparativo de 21 casos de cirurxía cardíaca en Europa, descubriuse que o uso da cirurxía Coseal reducía significativamente as adhesións cirúrxicas en comparación con outros métodos. Estudos clínicos preliminares posteriores demostraron que o selante Coseal ten un gran potencial en cirurxía cardíaca, xinecolóxica e abdominal.
A aplicación de adhesivos na medicina coñécese como un novo punto de crecemento na industria dos adhesivos. Cola estrutural composta de resina epoxi ou poliéster insaturado.
En tecnoloxía de defensa: os submarinos furtivos son un dos símbolos da modernización do equipamento naval. Un método importante de furtividade submarina é colocar tellas fonoabsorbentes na carcasa do submarino. A tella fonoabsorbente é un tipo de goma con propiedades fonoabsorbentes.
Para lograr a combinación firme da tella do silenciador e a placa de aceiro da parede do barco, é necesario recorrer ao adhesivo. Úsase no campo militar: mantemento de tanques, montaxe de barcos militares, bombardeiros lixeiros de avións militares, unión de capas de protección térmica de ogivas de mísiles, preparación de materiais de camuflaxe, antiterrorismo e loita contra o terrorismo.
É incrible? Non mires o noso pequeno adhesivo, hai moito coñecemento nel.
As principais propiedades físicas e químicas do adhesivo
Tempo de operación
Intervalo de tempo máximo entre a mestura do adhesivo e o emparellamento das pezas a unir
Tempo de curado inicial
O tempo para a resistencia extraíble permite unha resistencia adecuada para a manipulación de unións, incluíndo o movemento de pezas de accesorios
tempo de curación completo
Tempo necesario para acadar as propiedades mecánicas finais despois da mestura do adhesivo
período de almacenamento
En determinadas condicións, o adhesivo aínda pode manter as súas propiedades de manexo e o tempo de almacenamento da resistencia especificada
forza de unión
Baixo a acción dunha forza externa, a tensión necesaria para romper a interface entre o adhesivo e o adherente na parte adhesiva ou nas súas proximidades.
Resistencia ao corte
A resistencia ao corte refírese á forza de corte que a superficie de unión pode soportar cando a peza de unión está danada, e a súa unidade exprésase en MPa (N/mm2).
Resistencia desigual á tracción
A carga máxima que pode soportar a unión cando se somete a unha forza de arranque desigual, porque a carga concéntrase principalmente en dúas arestas ou nunha aresta da capa adhesiva, e a forza é por unidade de lonxitude en lugar de por unidade de área, e a unidade é KN/m
Resistencia á tracción
A resistencia á tracción, tamén coñecida como resistencia á tracción uniforme e resistencia á tracción positiva, refírese á forza de tracción por unidade de área cando a adhesión se dana pola forza, e a unidade exprésase en MPa (N/mm2).
resistencia á peladura
A resistencia ao pelado é a carga máxima por unidade de ancho que pode soportar cando as pezas unidas se separan nas condicións de pelado especificadas, e a súa unidade exprésase en KN/m.
Data de publicación: 25 de abril de 2024