Prirodna ljepila su često korištena ljepila u našim životima. Prema različitim izvorima, mogu se podijeliti na životinjsko ljepilo, biljno ljepilo i mineralno ljepilo. Životinjsko ljepilo uključuje ljepilo za kožu, ljepilo za kosti, šelak, kazeinsko ljepilo, ljepilo za albumin, ljepilo za riblji mjehur itd.; biljno ljepilo uključuje škrob, dekstrin, kolofonij, gumarabik, prirodnu gumu itd.; mineralno ljepilo uključuje mineralni vosak, asfalt Wait. Zbog svojih obilnih izvora, niske cijene i niske toksičnosti, široko se koristi u namještaju, uvezivanju knjiga, pakiranju i obradi rukotvorina.
škrobno ljepilo
Nakon što škrobno ljepilo uđe u 21. stoljeće, dobra ekološka učinkovitost materijala postat će glavna značajka novog materijala. Škrob je netoksičan, bezopasan, jeftin, biorazgradiv i ekološki prihvatljiv prirodni obnovljivi resurs. Široko se koristi u raznim industrijama. Posebno u posljednjih nekoliko godina, svjetska tehnologija industrijske proizvodnje ljepila razvija se u smjeru uštede energije, niskih troškova, bez štete, visoke viskoznosti i bez otapala.
Kao vrsta zelenog proizvoda za zaštitu okoliša, škrobno ljepilo privuklo je veliku pozornost u industriji ljepila. Što se tiče primjene i razvoja škrobnih ljepila, izgledi za škrobna ljepila oksidirana kukuruznim škrobom su obećavajući, a istraživanja i primjena su najintenzivniji.
U posljednje vrijeme škrob se kao ljepilo uglavnom koristi u papiru i papirnim proizvodima, kao što su zatvaranje kartona i kartonskih kutija, etiketiranje, lijepljenje ravnih površina, lijepljenje omotnica, lijepljenje višeslojnih papirnatih vrećica itd.
U nastavku je predstavljeno nekoliko uobičajenih škrobnih ljepila:
Oksidirano škrobno ljepilo
Želatinizator pripremljen od smjese modificiranog škroba s niskim stupnjem polimerizacije koja sadrži aldehidnu skupinu i karboksilnu skupinu i vode pod djelovanjem oksidansa zagrijavanjem ili želatinizacijom na sobnoj temperaturi je napunjeno škrobno ljepilo. Nakon što se škrob oksidira, nastaje oksidirani škrob s topljivošću u vodi, kvašenjem i ljepljivošću.
Količina oksidansa je mala, stupanj oksidacije je nedovoljan, ukupna količina novih funkcionalnih skupina koje stvara škrob se smanjuje, viskoznost ljepila se povećava, početna viskoznost se smanjuje, fluidnost je slaba. Ima veliki utjecaj na kiselost, prozirnost i sadržaj hidroksilnih skupina u ljepilu.
S produljenjem vremena reakcije, stupanj oksidacije se povećava, sadržaj karboksilne skupine se povećava, a viskoznost produkta se postupno smanjuje, ali prozirnost postaje sve bolja i bolja.
Esterificirano škrobno ljepilo
Esterificirana škrobna ljepila su nerazgradiva škrobna ljepila koja škrobu daju nove funkcionalne skupine putem reakcije esterifikacije između hidroksilnih skupina molekula škroba i drugih tvari, čime se poboljšavaju performanse škrobnih ljepila. Zbog djelomičnog umrežavanja esterificiranog škroba povećava se viskoznost, poboljšava se stabilnost pri skladištenju, poboljšavaju se svojstva otpornosti na vlagu i antivirusna svojstva, a ljepljivi sloj može izdržati visoke i niske temperature te naizmjenične utjecaje.
Ljepilo od cijepljenog škroba
Cijepljenje škroba je korištenje fizikalnih i kemijskih metoda kako bi se molekularni lanac škroba stvorio i generirao slobodne radikale, a kada se naiđe na polimerne monomere, nastaje lančana reakcija. Bočni lanac sastavljen od polimernih monomera stvara se na glavnom lancu škroba.
Koristeći značajku da i molekule polietilena i škroba imaju hidroksilne skupine, mogu se formirati vodikove veze između molekula polivinil alkohola i škroba, koje igraju ulogu "cijepljenja" između molekula polivinil alkohola i škroba, tako da dobiveno škrobno ljepilo ima bolja svojstva ljepljivosti, fluidnosti i otpornosti na smrzavanje.
Budući da je škrobno ljepilo prirodno polimerno ljepilo, niske je cijene, netoksično je i bez okusa te ne zagađuje okoliš, pa je stoga široko istraženo i primijenjeno. U posljednje vrijeme škrobna ljepila se uglavnom koriste u papiru, pamučnim tkaninama, omotnicama, etiketama i valovitom kartonu.
Celulozno ljepilo
Derivati celuloznog etera koji se koriste kao ljepila uglavnom uključuju metil celulozu, etil celulozu, hidroksietil celulozu, karboksimetil celulozu i druge etil celuloze (EC): je termoplastični, u vodi netopljivi, nejonski alkil eter celuloze.
Ima dobru kemijsku stabilnost, jaku otpornost na alkalije, izvrsnu električnu izolaciju i mehaničku reologiju te ima karakteristike održavanja čvrstoće i fleksibilnosti na visokim i niskim temperaturama. Lako je kompatibilan s voskom, smolom, plastifikatorom itd., kao što su papir, guma, koža, ljepila za tkanine.
Metil celuloza (CMC): ionski celulozni eter. U tekstilnoj industriji, CMC se često koristi kao zamjena za visokokvalitetni škrob kao sredstvo za zgušnjavanje tkanina. Tekstil obložen CMC-om može povećati mekoću i uvelike poboljšati svojstva tiska i bojenja. U prehrambenoj industriji, razni kremasti sladoledi kojima je dodan CMC imaju dobru stabilnost oblika, lako se boje i ne omekšavaju lako. Kao ljepilo, koristi se za izradu hvataljki, papirnatih kutija, papirnatih vrećica, tapeta i umjetnog drva.
Celulozni esterderivati: uglavnom nitroceluloza i celulozni acetat. Nitroceluloza: Poznata i kao celulozni nitrat, njezin sadržaj dušika općenito je između 10% i 14% zbog različitih stupnjeva esterifikacije.
Visok sadržaj je općenito poznat kao vatreni pamuk, koji se koristi u proizvodnji bezdimnog i koloidnog baruta. Nizak sadržaj je općenito poznat kao kolodij. Netopljiv je u vodi, ali topljiv u miješanom otopini etilnog alkohola i etera, a otopina je kolodij. Budući da otopina kolodija isparava i stvara tvrdi film, često se koristi za zatvaranje boca, zaštitu rana i prvi plastični celuloid u povijesti.
Ako se doda odgovarajuća količina alkidne smole kao modifikator i odgovarajuća količina kamfora kao sredstvo za učvršćivanje, postaje nitrocelulozno ljepilo koje se često koristi za lijepljenje papira, tkanine, kože, stakla, metala i keramike.
Celulozni acetat: Također poznat kao celulozni acetat. U prisutnosti sumporne kiseline kao katalizatora, celuloza se acetatira smjesom octene kiseline i etanola, a zatim se dodaje razrijeđena octena kiselina kako bi se produkt hidrolizirao do željenog stupnja esterifikacije.
U usporedbi s nitrocelulozom, celulozni acetat može se koristiti za formuliranje ljepila na bazi otapala za lijepljenje plastičnih proizvoda poput naočala i igračaka. U usporedbi s celuloznim nitratom, ima izvrsnu otpornost na viskoznost i trajnost, ali slabu otpornost na kiseline, vlagu i vremenske uvjete.
proteinsko ljepilo
Proteinsko ljepilo je vrsta prirodnog ljepila čija je glavna sirovina tvar koja sadrži proteine. Ljepila se mogu proizvoditi od životinjskih i biljnih proteina. Prema korištenom proteinu, dijele se na životinjske proteine (fen ljepilo, želatina, kompleksno proteinsko ljepilo i albumin) i biljne proteine (guma od graha itd.). Općenito imaju visoku napetost veze kada se osuše i koriste se u proizvodnji namještaja i drvnih proizvoda. Međutim, njihova otpornost na toplinu i vodu su slabe, od kojih su ljepila od životinjskih proteina važnija.
Ljepilo od sojinih proteina: Biljni protein nije samo važna prehrambena sirovina, već ima i širok raspon primjena u neprehrambenim područjima. Razvijeno na ljepilima od sojinih proteina, Johnson je već 1923. godine podnio zahtjev za patent za ljepila od sojinih proteina.
Godine 1930. ljepilo za ploče od sojinih proteina i fenolne smole (DuPont Mass Division) nije bilo široko korišteno zbog slabe čvrstoće lijepljenja i visokih troškova proizvodnje.
Posljednjih desetljeća, zbog širenja tržišta ljepila, kiselost globalnih naftnih resursa i onečišćenje okoliša privukli su pozornost, što je natjeralo industriju ljepila da preispita nova prirodna ljepila, što je rezultiralo time da su ljepila od sojinih proteina ponovno postala žarišna točka istraživanja.
Sojino ljepilo je netoksično, bez okusa, jednostavno za korištenje, ali ima slabu otpornost na vodu. Dodavanje 0,1%~1,0% (mase) sredstava za umrežavanje kao što su tiourea, ugljikov disulfid, trikarboksimetil sulfid itd. može poboljšati otpornost na vodu i učiniti ljepila za lijepljenje drva i proizvodnju šperploče.
Ljepila životinjskog podrijetla: Ljepila životinjskog podrijetla široko se koriste u industriji namještaja i prerade drva. Uobičajeno korišteni proizvodi uključuju namještaj poput stolica, stolova, ormara, modela, igračaka, sportske opreme i terasa.
Novija tekuća životinjska ljepila s udjelom krutih tvari od 50-60% uključuju brzosušljive i sporosušljive vrste, koje se koriste za lijepljenje okvira ploča ormara od tvrde ploče, montaže mobilnih kućica, zahtjevnih laminata i drugih jeftinijih termalnih ljepila. Mala i srednja ljepila zahtijevaju ljepilo.
Životinjsko ljepilo je osnovna vrsta ljepila koje se koristi u ljepljivim trakama. Ove trake mogu se koristiti za uobičajene lagane maloprodajne vrećice, kao i za teške trake, poput zatvaranja ili pakiranja kutija od čvrstih vlakana i valovitog kartona za pošiljke gdje su potrebne brze mehaničke operacije i dugotrajna visoka čvrstoća veze.
U ovom trenutku, količina koštanog ljepila je velika, a ljepilo za kožu se često koristi samostalno ili u kombinaciji s koštanim ljepilom. Prema Coating Onlineu, korišteno ljepilo općenito je formulirano s udjelom krute tvari od oko 50% i može se pomiješati s dekstrinom u količini od 10% do 20% mase suhog ljepila, kao i malom količinom sredstva za vlaženje, plastifikatora, inhibitora gela (kada je potrebno).
Ljepilo (60~63℃) se obično miješa s bojom na podlozi od papira, a količina nanesene krute tvari općenito je 25% mase papirne podloge. Mokra traka može se sušiti pod napetošću pomoću valjaka zagrijanih parom ili podesivim grijačima zraka.
Osim toga, primjena životinjskog ljepila uključuje proizvodnju brusnog papira i abrazivnih materijala od gaze, dimenzioniranje i premazivanje tekstila i papira te uvezivanje knjiga i časopisa.
Taninsko ljepilo
Tanin je organski spoj koji sadrži polifenolne skupine, široko prisutan u stabljici, kori, korijenju, lišću i plodovima biljaka. Uglavnom se dobiva od ostataka kore nakon prerade drva i biljaka s visokim udjelom tanina. Tanin, formaldehid i voda se miješaju i zagrijavaju kako bi se dobila taninska smola, zatim se dodaju sredstvo za učvršćivanje i punilo, a taninsko ljepilo se dobiva ravnomjernim miješanjem.
Taninsko ljepilo ima dobru otpornost na starenje uzrokovano toplinom i vlagom, a performanse lijepljenja drva slične su onima fenolnog ljepila. Uglavnom se koristi za lijepljenje drva itd.
ligninsko ljepilo
Lignin je jedna od glavnih komponenti drva, a njegov sadržaj čini oko 20-40% drva, odmah iza celuloze. Teško je izravno ekstrahirati lignin iz drva, a glavni izvor je otpadna tekućina od celuloze, koja je izuzetno bogata resursima.
Lignin se ne koristi sam kao ljepilo, već kao fenolni polimer smole dobiven djelovanjem fenolne skupine lignina i formaldehida kao ljepila. Kako bi se poboljšala otpornost na vodu, može se koristiti u kombinaciji s prstenastim izopropan epoksi izocijanatom, stupidnim fenolom, rezorcinolom i drugim spojevima. Ljepila na bazi lignina uglavnom se koriste za lijepljenje šperploče i iverice. Međutim, njegova viskoznost je visoka, a boja duboka, te se nakon poboljšanja može proširiti područje primjene.
Arapska guma
Guma arabika, poznata i kao akacijeva guma, je eksudat iz porodice divljih skakavaca. Ime je dobila zbog svoje obilne proizvodnje u arapskim zemljama. Guma arabika se uglavnom sastoji od polisaharida niže molekularne težine i akacijevih glikoproteina više molekularne težine. Zbog dobre topljivosti guma arabike u vodi, formulacija je vrlo jednostavna i ne zahtijeva ni toplinu ni akceleratore. Guma arabika se izuzetno brzo suši. Može se koristiti za lijepljenje optičkih leća, žigova, naljepnica sa zaštitnim znakovima, lijepljenje ambalaže za hranu te pomoćna sredstva za tiskanje i bojenje.
Anorgansko ljepilo
Ljepila formulirana s anorganskim tvarima, kao što su fosfati, sulfati, soli bora, metalni oksidi itd., nazivaju se anorganskim ljepilima. Njihove karakteristike:
(1) Otpornost na visoke temperature, može izdržati temperaturu od 1000 ℃ ili višu:
(2) Dobra svojstva protiv starenja:
(3) Malo skupljanje
(4) Velika krhkost. Modul elastičnosti je za red stopa veći od onog kod organskih ljepila:
(5) Otpornost na vodu, kiseline i lužine su slabe.
Znate li? Ljepila imaju i druge namjene osim lijepljenja.
Antikorozija: Parne cijevi brodova uglavnom su prekrivene aluminijevim silikatima i azbestom radi postizanja toplinske izolacije, ali zbog propuštanja ili naizmjeničnog izmjenjivanja hladnoće i topline stvara se kondenzat koji se nakuplja na vanjskoj stijenci donjih parnih cijevi; parne cijevi su dugo izložene visokim temperaturama i topljivim solima. Uloga korozije vanjske stijenke je vrlo ozbiljna.
U tu svrhu, ljepila serije vodenog stakla mogu se koristiti kao premazni materijali na donjem sloju aluminijevog silikata kako bi se formirao premaz sa strukturom sličnom caklini. Kod mehaničke ugradnje, komponente se često pričvršćuju vijcima. Dugotrajno izlaganje zraku kod vijčanih uređaja može uzrokovati koroziju u pukotinama. U procesu mehaničkog rada, vijci se ponekad otpuste zbog jakih vibracija.
Kako bi se riješio ovaj problem, spojne komponente mogu se spojiti anorganskim ljepilima u mehaničkoj instalaciji, a zatim spojiti vijcima. To ne samo da može igrati ulogu u ojačanju, već i u zaštiti od korozije.
Biomedicina: Sastav materijala hidroksiapatitne biokeramike blizak je anorganskoj komponenti ljudske kosti, ima dobru biokompatibilnost, može formirati snažnu kemijsku vezu s kosti i idealan je materijal za zamjenu tvrdog tkiva.
Međutim, opći modul elastičnosti pripremljenih HA implantata je visok, čvrstoća niska, a aktivnost nije idealna. Odabrano je ljepilo na bazi fosfatnog stakla, a prah HA sirovine se spaja na nižoj temperaturi od tradicionalne temperature sinteriranja djelovanjem ljepila, čime se smanjuje modul elastičnosti i osigurava aktivnost materijala.
Tvrtka Cohesion Technologies Ltd. objavila je da je razvila Coseal brtvilo koje se može koristiti za spajanje srca i koje je uspješno korišteno klinički. Komparativnom upotrebom 21 slučaja operacije srca u Europi utvrđeno je da upotreba Coseala značajno smanjuje kirurške adhezije u usporedbi s drugim metodama. Naknadne preliminarne kliničke studije pokazale su da Coseal brtvilo ima veliki potencijal u kirurgiji srca, ginekologiji i abdominalnoj kirurgiji.
Primjena ljepila u medicini poznata je kao nova točka rasta u industriji ljepila. Strukturno ljepilo sastavljeno od epoksidne smole ili nezasićenog poliestera.
U obrambenoj tehnologiji: Stealth podmornice su jedan od simbola modernizacije pomorske opreme. Važna metoda podmorničke prikrivenosti je postavljanje pločica koje apsorbiraju zvuk na oplatu podmornice. Pločica koja apsorbira zvuk je vrsta gume sa svojstvima apsorbiranja zvuka.
Kako bi se ostvarila čvrsta kombinacija pločice prigušivača i čelične ploče stijenke broda, potrebno je osloniti se na ljepilo. Koristi se u vojnom području: održavanje tenkova, montaža vojnih brodova, laki bombarderi vojnih zrakoplova, lijepljenje sloja toplinske zaštite bojevih glava projektila, priprema kamuflažnih materijala, antiterorizam i antiterorizam.
Je li nevjerojatno? Nemojte gledati naše malo ljepilo, u njemu se krije puno znanja.
Glavna fizikalna i kemijska svojstva ljepila
Vrijeme rada
Maksimalni vremenski interval između miješanja ljepila i spajanja dijelova koji se lijepe
Početno vrijeme stvrdnjavanja
Vrijeme do uklonjive čvrstoće omogućuje odgovarajuću čvrstoću za rukovanje spojevima, uključujući pomicanje dijelova s uređaja
vrijeme potpunog izlječenja
Vrijeme potrebno za postizanje konačnih mehaničkih svojstava nakon miješanja ljepila
razdoblje skladištenja
Pod određenim uvjetima, ljepilo i dalje može zadržati svoja svojstva rukovanja i vrijeme skladištenja navedene čvrstoće.
čvrstoća veze
Pod djelovanjem vanjske sile, naprezanje potrebno da se spoj između ljepila i prianjajućeg materijala u ljepljivom dijelu ili u njegovoj blizini razori.
Smična čvrstoća
Smična čvrstoća odnosi se na smičnu silu koju površina koja se lijepi može izdržati kada je spojni dio oštećen, a jedinica je izražena u MPa (N/mm2)
Neravnomjerna čvrstoća na povlačenje
Maksimalno opterećenje koje spoj može podnijeti kada je izložen neravnomjernoj sili povlačenja, jer je opterećenje uglavnom koncentrirano na dva ruba ili jednom rubu ljepljivog sloja, a sila je po jedinici duljine, a ne po jedinici površine, a jedinica je KN/m
Vlačna čvrstoća
Vlačna čvrstoća, poznata i kao jednolika čvrstoća na povlačenje i pozitivna vlačna čvrstoća, odnosi se na vlačnu silu po jedinici površine kada je adhezija oštećena silom, a jedinica se izražava u MPa (N/mm2).
čvrstoća ljuštenja
Čvrstoća ljuštenja je maksimalno opterećenje po jedinici širine koje lijepljeni dijelovi mogu podnijeti kada se odvoje pod određenim uvjetima ljuštenja, a izražava se u KN/m.
Vrijeme objave: 25. travnja 2024.