Dabiskās līmes ir bieži izmantotas līmes mūsu dzīvē. Saskaņā ar dažādiem avotiem tās var iedalīt dzīvnieku līmē, augu līmē un minerāllīmē. Dzīvnieku līmes ietver ādas līmi, kaulu līmi, šellaku, kazeīna līmi, albumīna līmi, zivju pūšļu līmi utt.; augu līmes ietver cieti, dekstrīnu, kolofoniju, gumiarābiku, dabisko kaučuku utt.; minerāllīmes ietver minerālvasku, asfaltu. Pateicoties bagātīgajiem avotiem, zemajai cenai un zemajai toksicitātei, to plaši izmanto mēbeļu, grāmatu iesiešanas, iepakojuma un rokdarbu ražošanā.
cietes līme
Pēc cietes līmes ienākšanas 21. gadsimtā, materiāla labās vides īpašības kļūs par jaunā materiāla galveno iezīmi. Ciete ir netoksiska, nekaitīga, lēta, bioloģiski noārdāma un videi draudzīga dabīga atjaunojama resursa. To plaši izmanto dažādās nozarēs. Īpaši pēdējos gados pasaules līmes rūpnieciskās ražošanas tehnoloģijas attīstās enerģijas taupīšanas, zemas izmaksas, nekaitīguma, augstas viskozitātes un šķīdinātāja nesaturēšanas virzienā.
Kā videi draudzīgs un videi draudzīgs produkts, cietes līme ir piesaistījusi plašu uzmanību un lielu uzmanību līmvielu nozarē. Attiecībā uz cietes līmju pielietošanu un attīstību, daudzsološa perspektīva ir cietes līmēm, ko oksidē kukurūzas ciete, un pētījumi un pielietojums ir visvairāk.
Pēdējā laikā cieti kā līmi galvenokārt izmanto papīrā un papīra izstrādājumos, piemēram, kartona un kartona iepakojuma blīvēšanā, marķēšanā, līmēšanā plaknē, aplokšņu līmēšanā, daudzslāņu papīra maisiņu līmēšanā utt.
Tālāk ir aprakstītas vairākas izplatītas cietes līmes:
Oksidēta cietes līme
Želetizētājs, kas pagatavots no modificētas cietes ar zemu polimerizācijas pakāpi, kas satur aldehīda grupu un karboksilgrupu, un ūdens maisījuma oksidētāja iedarbībā, karsējot vai želatinizējot istabas temperatūrā, ir piesātināta cietes līmviela. Pēc cietes oksidēšanas veidojas oksidēta ciete ar šķīdību ūdenī, mitrināmību un lipīgumu.
Oksidētāja daudzums ir mazs, oksidēšanās pakāpe ir nepietiekama, cietes radīto jauno funkcionālo grupu kopējais daudzums samazinās, līmes viskozitāte palielinās, sākotnējā viskozitāte samazinās, plūstamība ir slikta. Tam ir liela ietekme uz līmes skābumu, caurspīdīgumu un hidroksilgrupu saturu.
Pagarinoties reakcijas laikam, oksidācijas pakāpe palielinās, karboksilgrupu saturs palielinās, un produkta viskozitāte pakāpeniski samazinās, bet caurspīdīgums kļūst arvien labāks.
Esterificēta cietes līme
Esterificētas cietes līmes ir nenoārdāmas cietes līmes, kas esterifikācijas reakcijas rezultātā starp cietes molekulu hidroksilgrupām un citām vielām piešķir cietei jaunas funkcionālās grupas, tādējādi uzlabojot cietes līmes veiktspēju. Pateicoties esterificētas cietes daļējai šķērssavienošanai, palielinās viskozitāte, uzlabojas uzglabāšanas stabilitāte, uzlabojas mitruma izturība un pretvīrusu īpašības, un līmes slānis var izturēt gan augstu, gan zemu, gan mainīgu iedarbību.
Potēta cietes līme
Cietes potēšana ir fizikālu un ķīmisku metožu izmantošana, lai cietes molekulārā ķēde radītu brīvos radikāļus, un, saskaroties ar polimēru monomēriem, veidojas ķēdes reakcija. Cietes galvenajā ķēdē veidojas sānu ķēde, kas sastāv no polimēru monomēriem.
Izmantojot to, ka gan polietilēna, gan cietes molekulām ir hidroksilgrupas, starp polivinilspirta un cietes molekulām var veidoties ūdeņraža saites, kas darbojas kā "potēšana" starp polivinilspirta un cietes molekulām, tāpēc iegūtajai cietes līmei ir labāka adhēzija, plūstamība un pretsasalšanas īpašības.
Tā kā cietes līme ir dabīga polimēru līme, tā ir lēta, netoksiska un bezgaršīga, kā arī nepiesārņo vidi, tāpēc tā ir plaši pētīta un pielietota. Pēdējā laikā cietes līmes galvenokārt izmanto papīrā, kokvilnas audumos, aploksnēs, etiķetēs un gofrētajā kartonā.
Celulozes līme
Celulozes ētera atvasinājumi, ko izmanto kā līmes, galvenokārt ietver metilcelulozi, etilcelulozi, hidroksietilcelulozi, karboksimetilcelulozi un citus etilcelulozes (EK) atvasinājumus: termoplastisks, ūdenī nešķīstošs, nejonu celulozes alkilēteris.
Tam ir laba ķīmiskā stabilitāte, spēcīga izturība pret sārmiem, lieliska elektriskā izolācija un mehāniskā reoloģija, un tam piemīt īpašības, kas ļauj saglabāt izturību un elastību gan augstā, gan zemā temperatūrā. Tas ir viegli savietojams ar vasku, sveķiem, plastifikatoriem utt., piemēram, papīru, gumiju, ādu, audumu līmēm.
Metilceluloze (CMC)Jonu celulozes ēteris. Tekstilrūpniecībā CMC bieži izmanto, lai aizstātu augstas kvalitātes cieti kā audumu līmvielu. Ar CMC pārklāti tekstilizstrādājumi var palielināt maigumu un ievērojami uzlabot drukas un krāsošanas īpašības. Pārtikas rūpniecībā dažādiem krējuma saldējumiem, kam pievienots CMC, ir laba formas stabilitāte, tos ir viegli krāsot un nav viegli mīkstināt. Kā līmi to izmanto knaibļu, papīra kārbu, papīra maisiņu, tapešu un mākslīgā koka izgatavošanai.
Celulozes esterisatvasinājumi: galvenokārt nitroceluloze un celulozes acetāts. Nitroceluloze: pazīstama arī kā celulozes nitrāts, tās slāpekļa saturs parasti ir no 10% līdz 14% dažādu esterifikācijas pakāpju dēļ.
Augsto saturu parasti sauc par uguns kokvilnu, ko izmanto bezdūmu un koloidālā šaujampulvera ražošanā. Zemo saturu parasti sauc par kolodiju. Tas nešķīst ūdenī, bet šķīst etilspirta un ētera maisījumā, un šķīdums ir kolodijs. Tā kā kolodija šķīdinātājs iztvaiko un veido izturīgu plēvi, to bieži izmanto pudeļu aizbāžņiem, brūču aizsardzībai un pirmajam plastmasas celuloīdam vēsturē.
Ja kā modifikatoru pievieno atbilstošu daudzumu alkīda sveķu un kā rūdīšanas līdzekli izmanto atbilstošu daudzumu kampara, tā kļūst par nitrocelulozes līmi, ko bieži izmanto papīra, auduma, ādas, stikla, metāla un keramikas līmēšanai.
Celulozes acetāts: pazīstams arī kā celulozes acetāts. Sērskābes katalizatora klātbūtnē celuloze tiek acetēta ar etiķskābes un etanola maisījumu, un pēc tam pievieno atšķaidītu etiķskābi, lai hidrolizētu produktu līdz vēlamajai esterifikācijas pakāpei.
Salīdzinot ar nitrocelulozi, celulozes acetātu var izmantot, lai formulētu uz šķīdinātājiem balstītas līmes plastmasas izstrādājumu, piemēram, glāžu un rotaļlietu, līmēšanai. Salīdzinot ar celulozes nitrātu, tam ir lieliska viskozitātes izturība un ilgmūžība, bet slikta skābju izturība, mitruma izturība un laikapstākļu izturība.
olbaltumvielu līme
Olbaltumvielu līme ir dabiska līme, kuras galvenā izejviela ir olbaltumvielas saturošas vielas. Līmes var izgatavot no dzīvnieku olbaltumvielām un augu olbaltumvielām. Atkarībā no izmantotā proteīna tās iedala dzīvnieku olbaltumvielās (fena līme, želatīns, kompleksā proteīna līme un albumīns) un augu olbaltumvielās (pupiņu gumija utt.). Tām parasti ir augsta saķeres spriegumu pēc žāvēšanas, un tās izmanto mēbeļu ražošanā un koka izstrādājumu ražošanā. Tomēr tām ir slikta karstumizturība un ūdensizturība, no kurām dzīvnieku olbaltumvielu līmes ir svarīgākas.
Sojas proteīna līme: augu proteīns ir ne tikai svarīga pārtikas izejviela, bet tam ir arī plašs pielietojums nepārtikas jomās. Izstrādāts uz sojas proteīna līmēm, Džonsons jau 1923. gadā iesniedza patentu sojas proteīna līmēm.
1930. gadā sojas pupiņu proteīna fenola sveķu plātņu līme (DuPont Mass Division) netika plaši izmantota vājas saķeres stiprības un augsto ražošanas izmaksu dēļ.
Pēdējās desmitgadēs, pateicoties līmju tirgus paplašināšanai, uzmanību ir piesaistījis globālo naftas resursu skābums un vides piesārņojums, kas licis līmju nozarei pārskatīt jaunas dabiskās līmes, kā rezultātā sojas pupiņu olbaltumvielu līmes atkal kļūst par pētniecības centru.
Sojas pupiņu līme nav toksiska, bezgaršīga, viegli lietojama, taču tai ir slikta ūdensizturība. Pievienojot 0,1–1,0 masas % šķērssaistīšanas līdzekļu, piemēram, tiourīnvielas, oglekļa disulfīda, trikarboksimetilsulfīda u. c., var uzlabot ūdensizturību un izveidot līmes koksnes līmēšanai un saplākšņa ražošanai.
Dzīvnieku olbaltumvielu līmes: Dzīvnieku līmes ir plaši izmantotas mēbeļu un kokapstrādes rūpniecībā. Bieži izmantoto produktu vidū ir tādas mēbeles kā krēsli, galdi, skapji, modeļi, rotaļlietas, sporta preces un terases.
Jaunākas šķidrās līmes ar cietvielu saturu 50–60 % ietver ātri cietējošas un lēni cietējošas līmes, kuras izmanto kokšķiedru plātņu skapju rāmju paneļu, mobilo māju montāžas, sarežģītu laminātu un citu lētāku termiski apstrādātu materiālu līmēšanai. Līme ir nepieciešama mazos un vidējos gadījumos.
Dzīvnieku līme ir pamata līmes veids, ko izmanto līmlentēs. Šīs lentes var izmantot gan parastiem viegliem mazumtirdzniecības maisiņiem, gan izturīgām lentēm, piemēram, cieto šķiedru un gofrēto kastu blīvēšanai vai iepakošanai sūtījumiem, kuros nepieciešamas ātras mehāniskas darbības un ilgstoša augsta savienojuma izturība.
Šajā laikā kaulu līmes daudzums ir liels, un ādas līmi bieži lieto atsevišķi vai kombinācijā ar kaulu līmi. Saskaņā ar Coating Online sniegto informāciju, izmantotā līme parasti ir veidota ar cietvielu saturu aptuveni 50%, un to var sajaukt ar dekstrīnu 10% līdz 20% no sausās līmes masas, kā arī nelielu daudzumu mitrinātāja, plastifikatora, gēla inhibitora (ja nepieciešams).
Līmi (60–63 °C) parasti sajauc ar krāsu uz pamatpapīra, un nogulsnēto cietvielu daudzums parasti ir 25 % no pamatpapīra masas. Mitru lenti var žāvēt spriegošanas režīmā ar tvaika sildāmiem veltņiem vai ar regulējamiem gaisa tiešajiem sildītājiem.
Turklāt dzīvnieku līmes pielietojums ietver smilšpapīra un marles abrazīvu ražošanu, tekstilizstrādājumu un papīra izmēru noteikšanu un pārklāšanu, kā arī grāmatu un žurnālu iesiešanu.
Tanīna līme
Tanīns ir organisks savienojums, kas satur polifenolu grupas, plaši sastopams augu stublājos, mizās, saknēs, lapās un augļos. Galvenokārt no kokapstrādes mizas atgriezumiem un augiem ar augstu tanīna saturu. Tanīnu, formaldehīdu un ūdeni sajauc un karsē, lai iegūtu tanīna sveķus, pēc tam pievieno cietinātāju un pildvielu, un, vienmērīgi maisot, iegūst tanīna līmi.
Tanīna līmei ir laba izturība pret karstumu un mitrumu, kas ietekmē novecošanos, un koksnes līmēšanas veiktspēja ir līdzīga fenola līmes veiktspējai. To galvenokārt izmanto koksnes līmēšanai u. c.
lignīna līme
Lignīns ir viena no galvenajām koksnes sastāvdaļām, un tā saturs veido aptuveni 20–40% no koksnes, otrajā vietā aiz celulozes. Lignīnu ir grūti iegūt tieši no koksnes, un galvenais avots ir celulozes atkritumu šķidrums, kas ir ārkārtīgi bagāts ar resursiem.
Lignīns netiek izmantots kā līmviela atsevišķi, bet gan fenola sveķu polimērs, kas iegūts, lignīna fenola grupai un formaldehīdam darbojoties kā līmvielai. Lai uzlabotu ūdensizturību, to var lietot kombinācijā ar gredzenveida izopropāna epoksiizocianātu, dumjo fenolu, rezorcīnu un citiem savienojumiem. Lignīna līmes galvenokārt izmanto saplākšņa un skaidu plātņu līmēšanai. Tomēr tās viskozitāte ir augsta un krāsa ir piesātināta, un pēc uzlabošanas pielietojuma jomu var paplašināt.
Arābu gumija
Gumiarabika, kas pazīstama arī kā akācijas sveķi, ir savvaļas siseņu dzimtas eksudāts. Nosaukta tās plašās ražošanas dēļ arābu valstīs. Gumiarabika galvenokārt sastāv no zemākas molekulmasas polisaharīdiem un augstākas molekulmasas akācijas glikoproteīniem. Pateicoties gumiarābijas labai šķīdībai ūdenī, formulēšana ir ļoti vienkārša, un tai nav nepieciešams ne siltums, ne paātrinātāji. Gumiarabika žūst ļoti ātri. To var izmantot optisko lēcu līmēšanai, zīmogu līmēšanai, preču zīmju etiķešu līmēšanai, pārtikas iepakojuma līmēšanai, kā arī drukāšanas un krāsošanas palīglīdzekļiem.
Neorganiskā līme
Līmes, kas veidotas no neorganiskām vielām, piemēram, fosfātiem, fosfātiem, sulfātiem, bora sāļiem, metālu oksīdiem utt., sauc par neorganiskām līmēm. To īpašības:
(1) Augsta temperatūras izturība, var izturēt 1000 ℃ vai augstāku temperatūru:
(2) Labas pretnovecošanās īpašības:
(3) Neliela saraušanās
(4) Liela trauslums. Elastības modulis ir par vienu kārtu augstāks nekā organiskajām līmēm:
(5) Ūdensizturība, izturība pret skābēm un sārmiem ir slikta.
Vai jūs zināt? Līmēm ir arī citi pielietojumi, ne tikai līmēšana.
Pretkorozija: Kuģu tvaika caurules lielākoties ir pārklātas ar alumīnija silikātu un azbestu, lai panāktu siltumizolāciju, taču noplūdes vai mainīga aukstuma un karstuma dēļ rodas kondensāts, kas uzkrājas uz apakšējās tvaika caurules ārsienas; un tvaika caurules ilgstoši tiek pakļautas augstai temperatūrai, šķīstošie sāļi. Ārsienas korozijas loma ir ļoti nopietna.
Šim nolūkam ūdens stikla sērijas līmes var izmantot kā pārklājuma materiālus uz alumīnija silikāta apakšējā slāņa, veidojot pārklājumu ar emaljai līdzīgu struktūru. Mehāniskajā uzstādīšanā komponenti bieži tiek pieskrūvēti. Ilgstoša gaisa iedarbība pieskrūvētām ierīcēm var izraisīt spraugu koroziju. Mehāniskā darba procesā skrūves dažreiz tiek atskrūvētas spēcīgas vibrācijas dēļ.
Lai atrisinātu šo problēmu, mehāniskajā instalācijā savienojošos komponentus var salīmēt ar neorganiskām līmvielām un pēc tam savienot ar skrūvēm. Tas var ne tikai nodrošināt stiegrojumu, bet arī nodrošināt aizsardzību pret koroziju.
Biomedicīna: Materiāla hidroksiapatīta biokeramikas sastāvs ir tuvs cilvēka kaula neorganiskajam komponentam, tam ir laba bioloģiskā saderība, tas var veidot spēcīgu ķīmisku saiti ar kaulu un ir ideāls cieto audu aizvietošanas materiāls.
Tomēr sagatavoto HA implantu vispārējais elastības modulis ir augsts, izturība ir zema, un aktivitāte nav ideāla. Tiek izvēlēta fosfātu stikla līme, un HA izejvielu pulveris tiek savienots kopā zemākā temperatūrā nekā tradicionālā saķepināšanas temperatūra, izmantojot līmes iedarbību, tādējādi samazinot elastības moduli un nodrošinot materiāla aktivitāti.
Uzņēmums “Cohesion Technologies Ltd.” paziņoja, ka ir izstrādājis Coseal hermētiķi, ko var izmantot sirds savienošanai un kas ir veiksmīgi pielietots klīniskajos pētījumos. Salīdzinot 21 sirds ķirurģijas gadījumu Eiropā, tika atklāts, ka Coseal ķirurģijas izmantošana ievērojami samazina ķirurģiskās saaugšanas, salīdzinot ar citām metodēm. Turpmākie sākotnējie klīniskie pētījumi parādīja, ka Coseal hermētiķim ir liels potenciāls sirds, ginekoloģiskajā un vēdera dobuma ķirurģijā.
Līmju pielietojums medicīnā ir pazīstams kā jauns izaugsmes punkts līmvielu nozarē. Strukturālā līme, kas sastāv no epoksīdsveķiem vai nepiesātināta poliestera.
Aizsardzības tehnoloģijās: slepenās zemūdenes ir viens no jūras aprīkojuma modernizācijas simboliem. Svarīga zemūdeņu slepenības metode ir skaņu absorbējošu flīžu uzklāšana uz zemūdenes korpusa. Skaņu absorbējošā flīze ir sava veida gumija ar skaņu absorbējošām īpašībām.
Lai panāktu stabilu izpūtēja flīzes un laivas sienas tērauda plāksnes savienojumu, ir jāpaļaujas uz līmi. Izmanto militārajā jomā: tanku apkope, militāro laivu montāža, militāro lidmašīnu vieglo bumbvedēju montāža, raķešu kaujas galviņu termiskās aizsardzības slāņa līmēšana, maskēšanās materiālu sagatavošana, pretterorisma un terorisma apkarošana.
Vai tas ir pārsteidzoši? Neskatieties uz mūsu mazo līmi, tajā ir daudz zināšanu.
Līmes galvenās fizikālās un ķīmiskās īpašības
Darbības laiks
Maksimālais laika intervāls starp līmes sajaukšanu un salīmējamo detaļu savienošanu
Sākotnējais sacietēšanas laiks
Laiks līdz noņemamās izturības iegūšanai nodrošina pietiekamu izturību savienojumu apstrādei, tostarp detaļu pārvietošanai no armatūras
pilns sacietēšanas laiks
Laiks, kas nepieciešams galīgo mehānisko īpašību sasniegšanai pēc līmes sajaukšanas
uzglabāšanas periods
Noteiktos apstākļos līme joprojām var saglabāt savas apstrādes īpašības un norādīto stiprības uzglabāšanas laiku.
saites stiprība
Ārēja spēka iedarbībā spriegums, kas nepieciešams, lai līmes un līmējamās daļas saskarne vai tās apkārtne sabruktu,
Bīdes izturība
Bīdes izturība attiecas uz bīdes spēku, ko savienojuma virsma var izturēt, ja savienojuma daļa ir bojāta, un tās mērvienība tiek izteikta MPa (N/mm2).
Nevienmērīga atraušanas izturība
Maksimālā slodze, ko savienojums var izturēt, ja tam iedarbojas nevienmērīgs atraušanas spēks, jo slodze galvenokārt koncentrējas uz līmējošā slāņa divām malām vai vienu malu, un spēks ir uz garuma vienību, nevis uz laukuma vienību, un vienība ir KN/m2.
Stiepes izturība
Stiepes izturība, kas pazīstama arī kā vienmērīgā atraušanas izturība un pozitīvā stiepes izturība, attiecas uz stiepes spēku uz laukuma vienību, kad saķere tiek bojāta spēka ietekmē, un mērvienība tiek izteikta MPa (N/mm2).
mizas izturība
Atdalīšanas stiprība ir maksimālā slodze uz platuma vienību, ko var izturēt, kad salīmētās daļas tiek atdalītas noteiktajos atdalīšanas apstākļos, un tās mērvienība ir izteikta kN/m².
Publicēšanas laiks: 2024. gada 25. aprīlis