Adezivii naturali sunt adezivi utilizați în mod obișnuit în viața noastră. Conform diferitelor surse, aceștia pot fi împărțiți în clei animal, clei vegetal și clei mineral. Cleiul animal include clei de piele, clei de oase, șelac, clei de cazeină, clei de albumină, clei de vezică de pește etc.; cleiul vegetal include amidon, dextrină, colofoniu, gumă arabică, cauciuc natural etc.; cleiul mineral include ceară minerală, asfalt. Datorită surselor sale abundente, prețului scăzut și toxicității reduse, este utilizat pe scară largă în mobilă, legătorii de cărți, ambalaje și prelucrarea artizanală.
adeziv de amidon
După ce adezivul pe bază de amidon va intra în secolul XXI, performanța bună de mediu a materialului va deveni o caracteristică majoră a noului material. Amidonul este o resursă naturală regenerabilă, netoxică, inofensivă, cu cost redus, biodegradabilă și ecologică. Este utilizat pe scară largă în diverse industrii. Mai ales în ultimii ani, tehnologia mondială de producție industrială a adezivilor se dezvoltă în direcția economisirii energiei, a costurilor reduse, a lipsei de daune, a vâscozității ridicate și a lipsei de solvenți.
Ca produs ecologic de protecție a mediului, adezivul pe bază de amidon a atras o atenție deosebită în industria adezivilor. În ceea ce privește aplicarea și dezvoltarea adezivilor pe bază de amidon, perspectiva oxidarii adezivilor pe bază de amidon cu amidon de porumb este promițătoare, iar cercetarea și aplicarea sunt cele mai importante.
Recent, amidonul ca adeziv este utilizat în principal în hârtie și produse din hârtie, cum ar fi sigilarea cutiilor și a cutiilor, etichetarea, lipirea plană, lipirea plicurilor, lipirea pungilor de hârtie multistrat etc.
Mai jos sunt prezentați câțiva adezivi comuni pe bază de amidon:
Adeziv de amidon oxidat
Gelatilizatorul preparat din amestecul de amidon modificat cu grad scăzut de polimerizare, conținând o grupare aldehidă și o grupare carboxil, și apă, sub acțiunea oxidantului prin încălzire sau gelatinizare la temperatura camerei, este un adeziv de amidon încărcat. După oxidarea amidonului, se formează amidon oxidat cu solubilitate în apă, umectabilitate și aderență.
Cantitatea de oxidant este mică, gradul de oxidare este insuficient, cantitatea totală de noi grupări funcționale generate de amidon scade, vâscozitatea adezivului crește, vâscozitatea inițială scade, fluiditatea este slabă. Aceasta are o influență mare asupra acidității, transparenței și conținutului de hidroxil al adezivului.
Odată cu prelungirea timpului de reacție, gradul de oxidare crește, conținutul de grupare carboxil crește, iar vâscozitatea produsului scade treptat, dar transparența devine din ce în ce mai bună.
Adeziv de amidon esterificat
Adezivii pe bază de amidon esterificați sunt adezivi pe bază de amidon nedegradabili, care dotează amidonul cu noi grupe funcționale prin reacția de esterificare dintre grupele hidroxil ale moleculelor de amidon și alte substanțe, îmbunătățind astfel performanța adezivilor pe bază de amidon. Datorită reticulării parțiale a amidonului esterificat, vâscozitatea este crescută, stabilitatea la depozitare este mai bună, proprietățile de rezistență la umiditate și antivirale sunt îmbunătățite, iar stratul adeziv poate rezista la acțiuni înalte și joase, precum și la acțiuni alternative.
Adeziv de amidon altoit
Grefarea amidonului constă în utilizarea unor metode fizice și chimice pentru a face ca lanțul molecular de amidon să genereze radicali liberi, iar atunci când se întâlnesc monomeri polimerici, se formează o reacție în lanț. Pe lanțul principal de amidon se generează un lanț lateral compus din monomeri polimerici.
Profitând de caracteristica că atât moleculele de polietilenă, cât și cele de amidon au grupări hidroxil, se pot forma legături de hidrogen între alcoolul polivinilic și moleculele de amidon, care joacă rolul de „grefare” între alcoolul polivinilic și moleculele de amidon, astfel încât adezivul de amidon obținut are o aderență, fluiditate și proprietăți antigel mai bune.
Deoarece adezivul pe bază de amidon este un adeziv polimeric natural, are un preț redus, este netoxic și fără gust și nu poluează mediul, așa că a fost cercetat și aplicat pe scară largă. Recent, adezivii pe bază de amidon sunt utilizați în principal în hârtie, țesături de bumbac, plicuri, etichete și carton ondulat.
Adeziv de celuloză
Derivații de eter de celuloză utilizați ca adezivi includ în principal metilceluloză, etilceluloză, hidroxietilceluloză, carboximetilceluloză și alte etilceluloze (EC): este un eter alchilic de celuloză neionic, termoplastic, insolubil în apă.
Are o bună stabilitate chimică, o rezistență puternică la alcali, o izolație electrică excelentă și o reologie mecanică excelentă și are caracteristicile de a menține rezistența și flexibilitatea la temperaturi ridicate și scăzute. Este ușor compatibil cu ceara, rășina, plastifiantul etc., precum hârtia, cauciucul, pielea, adezivii pentru țesături.
Metilceluloză (CMC): eter ionic de celuloză. În industria textilă, CMC este adesea utilizat pentru a înlocui amidonul de înaltă calitate ca agent de apretare pentru țesături. Textilele acoperite cu CMC pot crește moliciunea și pot îmbunătăți considerabil proprietățile de imprimare și vopsire. „În industria alimentară, o varietate de înghețate cremoase cărora li se adaugă CMC au o bună stabilitate a formei, sunt ușor de colorat și nu se înmoaie ușor. Ca adeziv, este utilizat pentru a fabrica clești, cutii de hârtie, pungi de hârtie, tapet și lemn artificial.”
Ester de celulozăderivați: în principal nitroceluloză și acetat de celuloză. Nitroceluloză: Cunoscută și sub denumirea de nitrat de celuloză, conținutul său de azot este în general între 10% și 14% datorită diferitelor grade de esterificare.
Conținutul ridicat este cunoscut în mod obișnuit sub numele de bumbac de foc, care a fost utilizat la fabricarea prafului de pușcă fără fum și coloidal. Conținutul scăzut este cunoscut în mod obișnuit sub numele de colodiu. Este insolubil în apă, dar solubil într-un solvent mixt de alcool etilic și eter, iar soluția este colodiu. Deoarece solventul colodion se evaporă și formează o peliculă dură, este adesea utilizat pentru închiderea sticlelor, protecția rănilor și pentru primul celuloid plastic din istorie.
Dacă se adaugă o cantitate adecvată de rășină alchidică ca modificator și se utilizează o cantitate adecvată de camfor ca agent de întărire, aceasta devine un adeziv nitrocelulozic, care este adesea utilizat pentru lipirea hârtiei, țesăturii, pielii, sticlei, metalului și ceramicii.
Acetat de celuloză: Cunoscut și sub denumirea de acetat de celuloză. În prezența unui catalizator de acid sulfuric, celuloza este acetată cu un amestec de acid acetic și etanol, apoi se adaugă acid acetic diluat pentru a hidroliza produsul până la gradul dorit de esterificare.
Comparativ cu nitroceluloza, acetatul de celuloză poate fi utilizat pentru a formula adezivi pe bază de solvent pentru lipirea produselor din plastic, cum ar fi ochelarii și jucăriile. Comparativ cu nitratul de celuloză, are o rezistență excelentă la vâscozitate și durabilitate, dar are o rezistență slabă la acid, rezistență la umiditate și rezistență la intemperii.
lipici proteic
Adezivul proteic este un tip de adeziv natural, având ca materie primă principală substanțe care conțin proteine. Adezivii pot fi fabricați din proteine animale și proteine vegetale. În funcție de proteina utilizată, aceasta se împarte în proteine animale (clei de fen, gelatină, clei proteic complex și albumină) și proteine vegetale (gumă de fasole etc.). În general, au o tensiune de legătură mare atunci când sunt uscate și sunt utilizați în fabricarea mobilei și în producția de produse din lemn. Cu toate acestea, rezistența lor la căldură și la apă este slabă, dintre care adezivii proteici de origine animală sunt mai importanți.
Adeziv proteic din soia: Proteina vegetală nu este doar o materie primă alimentară importantă, ci are și o gamă largă de aplicații în domenii nealimentare. Dezvoltat pe baza adezivilor proteici din soia, încă din 1923, Johnson a solicitat un brevet pentru adezivi proteici din soia.
În 1930, adezivul pentru plăci pe bază de rășină fenolică din proteine din soia (DuPont Mass Division) nu era utilizat pe scară largă din cauza rezistenței slabe la lipire și a costului ridicat de producție.
În ultimele decenii, datorită extinderii pieței de adezivi, aciditatea resurselor globale de petrol și poluarea mediului au atras atenția, ceea ce a determinat industria adezivilor să reconsidere noii adezivi naturali, rezultând în faptul că adezivii din proteine din soia au devenit din nou un subiect de cercetare important.
Adezivul pe bază de soia este netoxic, fără gust, ușor de utilizat, dar are o rezistență slabă la apă. Adăugarea a 0,1%~1,0% (masă) de agenți de reticulare, cum ar fi tioureea, disulfura de carbon, sulfura de tricarboximetil etc., poate îmbunătăți rezistența la apă și poate produce adezivi pentru lipirea lemnului și producerea de placaj.
Adezivi pe bază de proteine animale: Adezivii de origine animală au fost utilizați pe scară largă în industria mobilei și a prelucrării lemnului. Printre produsele utilizate în mod obișnuit se numără mobilier precum scaune, mese, dulapuri, machete, jucării, articole sportive și terase.
Adezivii lichizi mai noi pentru animale, cu un conținut de solide de 50-60%, includ tipurile cu întărire rapidă și lentă, care sunt utilizate la lipirea panourilor de ramă ale dulapurilor din PAL, asamblării caselor mobile, laminatelor dificile și a altor adezivi termici mai puțin costisitoare. Adezivii mici și medii necesită ocazii pentru adeziv.
Cleiul animal este un tip de adeziv de bază utilizat în benzile adezive. Aceste benzi pot fi utilizate atât pentru pungi ușoare obișnuite pentru vânzare cu amănuntul, cât și pentru benzi rezistente, cum ar fi sigilarea sau ambalarea cutiilor din fibre solide și carton ondulat pentru expedieri unde sunt necesare operațiuni mecanice rapide și o rezistență ridicată de lipire de lungă durată.
În acest moment, cantitatea de lipici pentru oase este mare, iar lipiciul pentru piele este adesea utilizat singur sau în combinație cu lipiciul pentru oase. Conform Coating Online, adezivul utilizat este în general formulat cu un conținut solid de aproximativ 50% și poate fi amestecat cu dextrină la 10% până la 20% din masa uscată de lipici, precum și o cantitate mică de agent de umectare, plastifiant, inhibitor de gel (atunci când este necesar).
Adezivul (60~63℃) este de obicei amestecat cu vopsea pe hârtia suport, iar cantitatea de solid depusă este în general de 25% din masa hârtiei suport. Banda umedă poate fi uscată sub tensiune cu role încălzite cu abur sau cu încălzitoare directe cu aer reglabile.
În plus, aplicațiile adezivului animal includ fabricarea de abrazive pentru șmirghel și tifon, încleierea și acoperirea textilelor și hârtiei, precum și legarea cărților și revistelor.
Adeziv cu tanin
Taninul este un compus organic care conține grupări polifenolice, prezent pe scară largă în tulpină, scoarță, rădăcini, frunze și fructe de plante. Provine în principal din prelucrarea lemnului din resturi de scoarță și plante cu conținut ridicat de tanin. Taninul, formaldehida și apa sunt amestecate și încălzite pentru a obține rășina de tanin, apoi se adaugă agentul de întărire și materialul de umplutură, iar adezivul de tanin se obține prin amestecare uniformă.
Adezivul cu tanin are o bună rezistență la îmbătrânire prin căldură și umiditate, iar performanța lipirii lemnului este similară cu cea a adezivului fenolic. Se utilizează în principal pentru lipirea lemnului etc.
adeziv de lignină
Lignina este una dintre principalele componente ale lemnului, iar conținutul său reprezintă aproximativ 20-40% din lemn, fiind a doua după celuloză. Lignina este dificil de extras direct din lemn, iar principala sursă este celuloza reziduală, care este extrem de bogată în resurse.
Lignina nu este utilizată ca adeziv simplu, ci este un polimer de rășină fenolică obținut prin acțiunea grupării fenolice a ligninei și formaldehidei ca adeziv. Pentru a îmbunătăți rezistența la apă, poate fi utilizată în combinație cu izocianat de izopropan epoxidic încărcat cu inele, fenol acetat, rezorcinol și alți compuși. Adezivii cu lignină sunt utilizați în principal pentru lipirea placajului și a plăcilor aglomerate. Cu toate acestea, vâscozitatea sa este ridicată și culoarea este intensă, iar după îmbunătățire, domeniul de aplicare poate fi extins.
Gumă arabică
Guma arabică, cunoscută și sub numele de gumă de acacia, este un exudat din arborele genealogic al salcâmului sălbatic. Denumită astfel datorită producției sale prolifice în țările arabe. Guma arabică este compusă în principal din polizaharide cu greutate moleculară mai mică și glicoproteine arabice cu greutate moleculară mai mare. Datorită solubilității bune în apă a gumei arabice, formularea este foarte simplă, nenecesitând nici căldură, nici acceleratori. Guma arabică se usucă extrem de repede. Poate fi utilizată pentru lipirea lentilelor optice, lipirea ștampilelor, lipirea etichetelor de mărci comerciale, lipirea ambalajelor alimentare și a auxiliarilor de imprimare și vopsire.
Adeziv anorganic
Adezivii formulați cu substanțe anorganice, cum ar fi fosfați, sulfați, săruri de bor, oxizi metalici etc., se numesc adezivi anorganici. Caracteristicile lor:
(1) Rezistență la temperaturi ridicate, poate rezista la temperaturi de 1000 ℃ sau mai mari:
(2) Proprietăți anti-îmbătrânire bune:
(3) Contracție mică
(4) Fragilitate mare. Modulul de elasticitate este cu un ordin de picior mai mare decât cel al adezivilor organici:
(5) Rezistența la apă, la acizi și la alcali este slabă.
Știați? Adezivii au și alte utilizări în afară de a lipi.
Anticoroziune: Conductele de abur ale navelor sunt acoperite în mare parte cu silicat de aluminiu și azbest pentru a realiza izolație termică, dar din cauza scurgerilor sau a alternării frigului și căldurii, se generează apă condensată, care se acumulează pe peretele exterior al conductelor de abur de la bază; iar conductele de abur sunt expuse la temperaturi ridicate pentru o perioadă lungă de timp, săruri solubile. Rolul coroziunii peretelui exterior este foarte grav.
În acest scop, adezivii din seria de sticlă solubilă pot fi utilizați ca materiale de acoperire pe stratul inferior de silicat de aluminiu pentru a forma un strat cu o structură asemănătoare emailului. În instalațiile mecanice, componentele sunt adesea fixate cu șuruburi. Expunerea pe termen lung la aer a dispozitivelor fixate cu șuruburi poate provoca coroziune în fisuri. În procesul de lucru mecanic, uneori șuruburile se slăbesc din cauza vibrațiilor puternice.
Pentru a rezolva această problemă, componentele de conectare pot fi lipite cu adezivi anorganici în instalația mecanică și apoi conectate cu șuruburi. Acest lucru poate juca nu doar un rol de armare, ci și un rol anticoroziv.
Biomedical: Compoziția materialului bioceramic de hidroxiapatită este apropiată de componenta anorganică a osului uman, are o bună biocompatibilitate, poate forma o legătură chimică puternică cu osul și este un material ideal pentru înlocuirea țesuturilor dure.
Cu toate acestea, modulul de elasticitate general al implanturilor HA preparate este ridicat, iar rezistența este scăzută, iar activitatea nu este ideală. Se selectează un adeziv de sticlă fosfat, iar pulberea de materie primă HA este lipită la o temperatură mai scăzută decât temperatura tradițională de sinterizare prin acțiunea adezivului, reducând astfel modulul de elasticitate și asigurând activitatea materialului.
Cohesion Technologies Ltd. a anunțat că a dezvoltat un material de etanșare Coseal care poate fi utilizat pentru bonding cardiac și a fost utilizat cu succes clinic. Prin utilizarea comparativă a 21 de cazuri de chirurgie cardiacă în Europa, s-a constatat că utilizarea chirurgiei Coseal a redus semnificativ aderențele chirurgicale în comparație cu alte metode. Studiile clinice preliminare ulterioare au arătat că materialul de etanșare Coseal are un mare potențial în chirurgia cardiacă, ginecologică și abdominală.
Aplicarea adezivilor în medicină este cunoscută ca un nou punct de creștere în industria adezivilor. Adeziv structural compus din rășină epoxidică sau poliester nesaturat.
În tehnologia de apărare: Submarinele stealth sunt unul dintre simbolurile modernizării echipamentelor navale. O metodă importantă de stealth a submarinelor este așezarea de plăci fonoabsorbante pe învelișul submarinului. Plăcile fonoabsorbante sunt un tip de cauciuc cu proprietăți fonoabsorbante.
Pentru a realiza o îmbinare fermă între placa de tobă de eșapament și placa de oțel a peretelui ambarcațiunii, este necesar să se apeleze la adeziv. Se utilizează în domeniul militar: întreținerea tancurilor, asamblarea ambarcațiunilor militare, bombardiere ușoare pentru aeronave militare, lipirea stratului de protecție termică pentru focoase de rachete, prepararea materialelor de camuflaj, antiterorism.
Este uimitor? Nu vă uitați la micul nostru adeziv, conține o mulțime de cunoștințe.
Principalele proprietăți fizice și chimice ale adezivului
Timp de funcționare
Intervalul maxim de timp dintre amestecarea adezivului și împerecherea pieselor care urmează să fie lipite
Timpul inițial de întărire
Timpul până la obținerea rezistenței detașabile permite o rezistență adecvată pentru manipularea lipiturilor, inclusiv mutarea pieselor de pe dispozitivele de fixare
timp complet de întărire
Timpul necesar pentru obținerea proprietăților mecanice finale după amestecarea adezivului
perioadă de depozitare
În anumite condiții, adezivul își poate păstra proprietățile de manipulare și timpul de depozitare la rezistența specificată.
rezistența legăturii
Sub acțiunea unei forțe externe, tensiunea necesară pentru a rupe interfața dintre adeziv și materialul aderent din partea adezivă sau din vecinătatea acesteia
Rezistența la forfecare
Rezistența la forfecare se referă la forța de forfecare pe care o poate suporta suprafața de lipire atunci când piesa de lipire este deteriorată, iar unitatea sa este exprimată în MPa (N/mm2).
Rezistență inegală la tracțiune
Sarcina maximă pe care o poate suporta îmbinarea atunci când este supusă unei forțe de tracțiune inegale, deoarece sarcina este concentrată în mare parte pe două margini sau pe o margine a stratului adeziv, iar forța este pe unitatea de lungime și nu pe unitatea de suprafață, iar unitatea este KN/m
Rezistență la tracțiune
Rezistența la tracțiune, cunoscută și sub denumirea de rezistență uniformă la tracțiune și rezistență pozitivă la tracțiune, se referă la forța de tracțiune pe unitatea de suprafață atunci când aderența este deteriorată de forță, iar unitatea este exprimată în MPa (N/mm2).
rezistența la decojire
Rezistența la decojire este sarcina maximă pe unitatea de lățime care poate suporta atunci când piesele lipite sunt separate în condițiile specificate de decojire, iar unitatea sa este exprimată în KN/m.
Data publicării: 25 aprilie 2024